杠桿式土壤蒸滲儀系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供杠桿式土壤蒸滲儀系統(tǒng)，包括由一級(jí)平衡桿和一級(jí)支撐組成的一級(jí)杠桿、由二級(jí)平衡桿和二級(jí)支撐組成的二級(jí)杠桿、由三級(jí)平衡桿和三級(jí)支撐組成的三級(jí)杠桿。本實(shí)用新型提供的杠桿式土壤蒸滲儀系統(tǒng)，利用杠桿原理，通過(guò)三級(jí)杠桿，把直接壓在稱(chēng)重平臺(tái)上的重量縮小約300倍左右，然后通過(guò)獲取稱(chēng)重平臺(tái)上的重量來(lái)計(jì)算出被測(cè)土壤的重量變化，通過(guò)被測(cè)土體重量的變化量及滲漏量來(lái)計(jì)算出土體的蒸騰蒸發(fā)量，從而使測(cè)量結(jié)果更精確，維護(hù)更簡(jiǎn)單方便。
【專(zhuān)利說(shuō)明】杠桿式土壤蒸滲儀系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及土壤測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及杠桿式土壤蒸滲儀系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有稱(chēng)重式蒸滲儀系統(tǒng)只能測(cè)量出整體被測(cè)土壤的重量變化量，而不能測(cè)量出整體被測(cè)土壤的總重量。現(xiàn)有稱(chēng)重式蒸滲儀由于機(jī)械結(jié)構(gòu)應(yīng)用的是整體懸掛方式，長(zhǎng)時(shí)間大重量懸掛對(duì)于所用懸掛材料、傳感器精度以及安裝方式要求高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)量精確的杠桿式土壤蒸滲儀系統(tǒng)。
[0004]杠桿式土壤蒸滲儀系統(tǒng)，包括由一級(jí)平衡桿和一級(jí)支撐組成的一級(jí)杠桿、由二級(jí)平衡桿和二級(jí)支撐組成的二級(jí)杠桿、由三級(jí)平衡桿和三級(jí)支撐組成的三級(jí)杠桿；所述一級(jí)杠桿設(shè)置在二級(jí)平衡桿的一端，三級(jí)杠桿設(shè)置在二級(jí)平衡桿的另一端，所述二級(jí)平衡桿的另一端還設(shè)置有用于平衡一級(jí)杠桿重量的配重塊；所述一級(jí)支撐設(shè)置在一級(jí)平衡桿的兩端，一級(jí)支撐上放置有裝有土壤的容器；所述二級(jí)支撐設(shè)置在二級(jí)平衡桿的三分之一位置處；所述三級(jí)支撐固定在二級(jí)平衡桿上用于將三級(jí)平衡桿支撐起，所述三級(jí)平衡桿的一端設(shè)置有電子秤，另一端設(shè)置有用于平衡電子秤和其上被稱(chēng)重物體重量的砝碼；所述平衡電子秤上設(shè)置有稱(chēng)重傳感器，所述稱(chēng)重傳感器通過(guò)數(shù)據(jù)線與上位機(jī)連接。
[0005]進(jìn)一步地，如上所述的杠桿式土壤蒸滲儀系統(tǒng)，所述容器內(nèi)設(shè)置有若干滲漏量傳感器，所述滲漏量傳感器通過(guò)數(shù)據(jù)線與上位機(jī)連接。
[0006]進(jìn)一步地，如上所述的杠桿式土壤蒸滲儀系統(tǒng)，所述滲漏量傳感器在容器內(nèi)從上到下依次排列設(shè)置。
[0007]進(jìn)一步地，如上所述的杠桿式土壤蒸滲儀系統(tǒng)，所述三級(jí)支撐設(shè)置在三級(jí)平衡桿三分之一位置處。
[0008]本實(shí)用新型提供的杠桿式土壤蒸滲儀系統(tǒng)，利用杠桿原理，通過(guò)三級(jí)杠桿，把直接壓在稱(chēng)重平臺(tái)上(一級(jí)杠桿上容器)的重量縮小約300倍左右，然后通過(guò)獲取稱(chēng)重平臺(tái)上的重量來(lái)計(jì)算出被測(cè)土壤的重量變化，通過(guò)被測(cè)土體重量的變化量及滲漏量來(lái)計(jì)算出土體的蒸騰蒸發(fā)量，從而使測(cè)量結(jié)果更精確，維護(hù)更簡(jiǎn)單方便。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型杠桿式土壤蒸滲儀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面本實(shí)用新型中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0011]圖1為本實(shí)用新型杠桿式土壤蒸滲儀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，本實(shí)用新型提供的杠桿式土壤蒸滲儀系統(tǒng)，包括由一級(jí)平衡桿12和一級(jí)支撐11組成的一級(jí)杠桿、由二級(jí)平衡桿22和二級(jí)支撐21組成的二級(jí)杠桿、由三級(jí)平衡桿32和三級(jí)支撐31組成的三級(jí)杠桿；所述一級(jí)杠桿設(shè)置在二級(jí)平衡桿22的一端，三級(jí)杠桿設(shè)置在二級(jí)平衡桿22的另一端，所述二級(jí)平衡桿22的另一端還設(shè)置有用于平衡一級(jí)杠桿重量的配重塊23 ;所述一級(jí)支撐11設(shè)置在一級(jí)平衡桿的兩端，一級(jí)支撐11上放置有裝有土壤的容器4 ;所述二級(jí)支撐21設(shè)置在二級(jí)平衡桿22的三分之一位置處；所述三級(jí)支撐31固定在二級(jí)平衡桿22上用于將三級(jí)平衡桿32支撐起，所述三級(jí)平衡桿32的一端設(shè)置有電子秤33，另一端設(shè)置有用于平衡電子秤33和其上被稱(chēng)重物體重量的砝碼34 ;所述平衡電子秤33上設(shè)置有稱(chēng)重傳感器，所述稱(chēng)重傳感器通過(guò)數(shù)據(jù)線與上位機(jī)6連接。所述三級(jí)支撐31設(shè)置在三級(jí)平衡桿32三分之一位置處。
[0012]本系統(tǒng)是一種裝有土壤并限定三維邊界條件下測(cè)定水分轉(zhuǎn)化的系統(tǒng)。測(cè)量裝置置于田間地下，以模擬大田生長(zhǎng)環(huán)境，表面裸露或覆蓋植物，用來(lái)確定生長(zhǎng)作物或參照植物的蒸發(fā)蒸騰量、裸土蒸發(fā)量。這種裝置一般均設(shè)在室外空曠的觀測(cè)場(chǎng)，可單個(gè)或成組、成套設(shè)置。將測(cè)量出來(lái)的模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，經(jīng)處理顯示并記錄在數(shù)據(jù)采集器內(nèi)，并可將數(shù)據(jù)下載到PC機(jī)(上位機(jī))中，供使用者分析，研究。
[0013]原理:稱(chēng)重系統(tǒng)采用杠桿原理，將容器和其內(nèi)裝的土壤重量縮小1:300左右，并在杠桿的某一位置設(shè)置平衡砝碼，該砝碼可以平衡掉總重量的絕大部分，未被平衡掉的重量可通過(guò)安裝在末及杠桿上的高精度電子秤測(cè)量出來(lái)。
[0014]所述容器4內(nèi)設(shè)置有若干滲漏量傳感器5，所述滲漏量傳感器5通過(guò)數(shù)據(jù)線與上位機(jī)6連接。所述滲漏量傳感器5在容器4內(nèi)從上到下依次排列設(shè)置。
[0015]數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)原理:
[0016]前端模塊能夠采集電子秤和滲漏量傳感器的信號(hào)，放大處理，再將這些數(shù)字信號(hào)通過(guò)RS485方式傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器采用單片機(jī)作為CPU控制板，采用FlashROM作為數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)，可以連續(xù)記錄30000組數(shù)據(jù)，每組由稱(chēng)重量、滲漏量及對(duì)應(yīng)時(shí)間構(gòu)成，并進(jìn)行保存。上位計(jì)算機(jī)可以通過(guò)RS-232或USB方式從數(shù)據(jù)采集器中以實(shí)時(shí)或歷史兩種方式獲取數(shù)據(jù)，并由上位機(jī)軟件進(jìn)行計(jì)算，整理成標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)、曲線、圖表，供實(shí)驗(yàn)者分析、存檔。
[0017]本系統(tǒng)中，單位時(shí)間的蒸散量是這樣計(jì)算的。總重量變化量減去滲漏量變化量即為蒸散量。系統(tǒng)中的總重量變化量是通過(guò)總重量的前值減去后值計(jì)算得出。滲漏傳感器是累加值，所以滲漏量變化量是用后值減去前值計(jì)算得出。
[0018]本實(shí)用新型蒸滲儀系統(tǒng)由三套相互連接的杠桿完成測(cè)量，安裝上快捷方便，運(yùn)用高精度稱(chēng)重傳感器直接測(cè)出數(shù)字量測(cè)量，線性穩(wěn)定讓測(cè)量數(shù)據(jù)更為精確。該杠桿式蒸滲儀利用杠桿原理可以測(cè)出蒸滲儀內(nèi)重量變化量，還可以根據(jù)一準(zhǔn)確測(cè)量出整體土箱的總重量。根據(jù)杠桿原理可知:一端重量變化后，另一端重量等比例變化，所以測(cè)出電子稱(chēng)端的變化量后通過(guò)計(jì)算就可以得出蒸滲儀內(nèi)重量變化量，同樣根據(jù)杠桿原理，當(dāng)測(cè)得杠桿末端的總重量后通過(guò)計(jì)算就可以得出蒸滲儀土箱內(nèi)的總重量。
[0019]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.杠桿式土壤蒸滲儀系統(tǒng)，其特征在于，包括由一級(jí)平衡桿(12)和一級(jí)支撐(11)組成的一級(jí)杠桿、由二級(jí)平衡桿(22)和二級(jí)支撐(21)組成的二級(jí)杠桿、由三級(jí)平衡桿(32)和三級(jí)支撐(31)組成的三級(jí)杠桿；所述一級(jí)杠桿設(shè)置在二級(jí)平衡桿(22)的一端，三級(jí)杠桿設(shè)置在二級(jí)平衡桿(22)的另一端，所述二級(jí)平衡桿(22)的另一端還設(shè)置有用于平衡一級(jí)杠桿重量的配重塊(23);所述一級(jí)支撐(11)設(shè)置在一級(jí)平衡桿的兩端，一級(jí)支撐(11)上放置有裝有土壤的容器(4);所述二級(jí)支撐(21)設(shè)置在二級(jí)平衡桿(22)的三分之一位置處；所述三級(jí)支撐(31)固定在二級(jí)平衡桿(22)上用于將三級(jí)平衡桿(32)支撐起，所述三級(jí)平衡桿(32)的一端設(shè)置有電子秤(33)，另一端設(shè)置有用于平衡電子秤(33)和其上被稱(chēng)重物體重量的砝碼(34);所述平衡電子秤(33)上設(shè)置有稱(chēng)重傳感器，所述稱(chēng)重傳感器通過(guò)數(shù)據(jù)線與上位機(jī)(6)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的杠桿式土壤蒸滲儀系統(tǒng)，其特征在于，所述容器(4)內(nèi)設(shè)置有若干滲漏量傳感器(5)，所述滲漏量傳感器(5)通過(guò)數(shù)據(jù)線與上位機(jī)(6)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的杠桿式土壤蒸滲儀系統(tǒng)，其特征在于，所述滲漏量傳感器(5)在容器(4)內(nèi)從上到下依次排列設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的杠桿式土壤蒸滲儀系統(tǒng)，其特征在于，所述三級(jí)支撐(31)設(shè)置在三級(jí)平衡桿(32)三分之一位置處。
【文檔編號(hào)】G01N5/04GK204086063SQ201420422739
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】李軍德, 郭軍哲, 衛(wèi)鵬森, 汪豐奎 申請(qǐng)人:西安清遠(yuǎn)測(cè)控技術(shù)有限公司