本發(fā)明涉及土壤分離提取設(shè)備，特別涉及一種不同粒徑土壤快速提取裝置。

背景技術(shù)：

土壤是由固體、液體、氣體三相組成的，不同直徑大小的土顆粒是土壤固相的主要組成部分，土壤顆粒大小不同，其物理、化學(xué)等性質(zhì)亦有差異，而且土壤顆粒的大小對(duì)農(nóng)業(yè)、環(huán)境以及工程方面都有重要的影響。在土壤機(jī)械組成分析時(shí)，需要精確吸取規(guī)定的土壤懸濁液，而對(duì)不同粒徑的土顆粒研究有時(shí)會(huì)需要較多的量，因此準(zhǔn)確、快速的提取足夠所需粒徑的土壤顆粒，對(duì)后續(xù)土壤顆粒性質(zhì)的分析是至關(guān)重要的一步。

在現(xiàn)有的土壤顆粒的提取方法中，比較常用的有吸管法，真空泵抽氣法等。上述方法的原理都是根據(jù)斯托克斯定律公式：ρ_sρ_w(v土粒沉降速率，ρ_s和ρ_w分別為土粒和水的密度，η為水的粘滯系數(shù)，g為重力加速度，r為土粒半徑)，將土壤樣品處理轉(zhuǎn)移到沉降桶中，攪動(dòng)，土壤顆粒在水中均勻分布，在重力作用下，顆粒會(huì)在水中下沉，由于水的粘滯阻力，不同粒徑的土壤顆粒下沉速率不同，根據(jù)斯托克斯定律，計(jì)算出所需粒徑土壤顆粒下沉到一定深度的時(shí)間，提取所需的粒徑，烘干后即可。

在吸管法測(cè)定土壤的機(jī)械組成時(shí)，由于單手持移液管，在吸取懸濁液過程中，人為原因造成移液管的上下移動(dòng)從而造成吸取的懸濁液位置不精確，從而會(huì)影響對(duì)該土壤類型的界定；并且常用吸管法每次只能提取25ml液體，烘干后樣品量比較少，當(dāng)需要大量樣品時(shí)，需要反復(fù)的吸取，假如采用這種方法提取土顆粒，就會(huì)顯得很費(fèi)時(shí)間，并且提取時(shí)間越長(zhǎng)，在提 取過程中，就會(huì)有所需粒徑的土壤顆粒沉到吸管下方，而造成提取顆粒大小不準(zhǔn)確的問題。

為了克服上述問題，當(dāng)需要大劑量的懸濁液時(shí)，通常會(huì)采用真空泵抽氣法，但是真空泵所需的電機(jī)的功率較大，震動(dòng)會(huì)影響顆粒的沉降，造成提取的所需土壤顆粒大小不準(zhǔn)確；而且一個(gè)人操作起來不方便，一般同時(shí)至少兩個(gè)人才可以進(jìn)行操作，這無形中增加了人力勞動(dòng)，并且提取過程也較復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種不同粒徑土壤快速提取裝置，可以快速提取大劑量的含有所需粒徑大小的土壤顆粒的懸濁液，且無振動(dòng)干擾，提高了提取的準(zhǔn)確性，有助于后續(xù)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行。

一種不同粒徑土壤快速提取裝置，包括沉降桶，還包括：

柔性出水管，位于所述沉降桶內(nèi)，出水端與沉降桶桶壁上的出水孔連通，出水孔連接有開關(guān)閥，進(jìn)水端連接有進(jìn)水嘴，所述進(jìn)水端高于所述出水端；

升降機(jī)構(gòu)，與進(jìn)水嘴連接，用于上下移動(dòng)所述進(jìn)水嘴。

本發(fā)明使用時(shí)，根據(jù)需要通過升降機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)進(jìn)水嘴的位置，在一定溫度下，將制備好的土壤懸液轉(zhuǎn)移到沉降桶中，經(jīng)過計(jì)算，待所需粒徑的土壤顆粒沉降到進(jìn)水嘴位置后，開啟開關(guān)閥，土壤懸液通過柔性出水管快速流出，收集到盛液器中，烘干后即可得到大量所需粒徑的土壤顆粒。

當(dāng)需要提取的土壤顆粒較大時(shí)，沉降較快，需要將沉降高度(進(jìn)水嘴距離懸濁液液面的高度)設(shè)置的較大，而當(dāng)土壤顆粒較小時(shí)，沉降較慢，為了時(shí)效，可以根據(jù)需要將沉降高度設(shè)置的較小，因此進(jìn)水嘴高度可調(diào)，使用時(shí)適用范圍更廣，同時(shí)兼顧效率。

柔性出水管可以采用普通的膠管，使用安裝方便，成本較低。

所述升降機(jī)構(gòu)目的是為了調(diào)節(jié)進(jìn)水嘴的位置，為了方便操作，提高調(diào)節(jié)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，優(yōu)選的，所述升降機(jī)構(gòu)包括：

固定架，安裝在所述沉降桶的口部，架體上設(shè)有沿垂直方向延伸的螺紋孔；

升降桿，桿身設(shè)有與所述螺紋孔配合的螺紋部分，一端伸入沉降桶與 所述進(jìn)水嘴周向轉(zhuǎn)動(dòng)軸向固定連接。

上述升降機(jī)構(gòu)工作時(shí)，通過轉(zhuǎn)動(dòng)升降桿從而使升降桿相對(duì)固定架上下移動(dòng)，從而帶動(dòng)進(jìn)水嘴上下移動(dòng)。螺紋結(jié)構(gòu)可以對(duì)位置的移動(dòng)進(jìn)行準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)。

本發(fā)明使用時(shí)，流出的懸濁液的位置對(duì)準(zhǔn)確性的影響很大，優(yōu)選的，所述進(jìn)水嘴具有狹長(zhǎng)且開口朝向水平設(shè)置的進(jìn)水口，所述進(jìn)水口的長(zhǎng)度沿水平方向延伸。狹長(zhǎng)且開口朝向水平設(shè)置的進(jìn)水口在垂直方向上覆蓋的水域很小，從而可以精確地輸出某個(gè)位置的懸濁液，得到所需大小的土壤顆粒，從而提高后續(xù)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。

根據(jù)土壤顆粒提取實(shí)驗(yàn)的需要，優(yōu)選的，所述進(jìn)水口的寬度小于1.5mm。將寬度設(shè)置的越小，則即時(shí)排出的懸濁液的精度越高。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室日常經(jīng)驗(yàn)的積累，優(yōu)選的，所述進(jìn)水口的寬度為0.5～1.2mm，上述設(shè)置既可以得到在實(shí)驗(yàn)精度要求范圍內(nèi)的懸濁液，寬度設(shè)施的過小會(huì)影響輸出的流量，且加工困難。

所述進(jìn)水口的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，則可以在進(jìn)水口寬度不變情況下，進(jìn)水口開度越大，在相同的時(shí)間內(nèi)排出的懸濁液越多，優(yōu)選的，所述進(jìn)水口的長(zhǎng)度大于25mm。

但是當(dāng)進(jìn)水口設(shè)置的較長(zhǎng)時(shí)，所述進(jìn)水嘴的體積需要設(shè)置的較大，然而較大體積的進(jìn)水嘴會(huì)導(dǎo)致土壤在其頂面沉積，這會(huì)影響土壤整體的沉降，因此，優(yōu)選的，所述進(jìn)水口的長(zhǎng)度大于50～100mm。

所述進(jìn)水嘴與柔性出水管可拆卸連接，進(jìn)水嘴設(shè)置不同的型號(hào)，從而可以根據(jù)需要(較高精度或者較大流量)安裝對(duì)應(yīng)型號(hào)的進(jìn)水嘴，需要較高精度時(shí)，則選用寬度較大的進(jìn)水嘴；需要較大流量時(shí)，則選用寬度較小的進(jìn)水嘴。

為了使進(jìn)水嘴在水平面上所具有的體積最小，優(yōu)選的，所述進(jìn)水口為環(huán)形。

為了便于根據(jù)需要準(zhǔn)確調(diào)節(jié)進(jìn)水嘴的位置，優(yōu)選的，所述升降桿標(biāo)記有刻度。

為了方便快速吸取少量的懸濁液，優(yōu)選的，所述不同粒徑土壤快速提取裝置還包括帶定位件的移液管，所述升降桿設(shè)有與定位件配合的支撐件；

所述移液管安裝到升降桿上時(shí)，所述移液管的吸水口與進(jìn)水嘴的進(jìn)水口齊平。

使用本發(fā)明的移液管時(shí)，由于其高度由升降桿限定，因此，使用時(shí)，只要安裝到位，即可直接得到需要的懸濁液，懸濁液提取快速方便。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，可以快速準(zhǔn)確地提取所需顆粒大小的土壤懸濁液，且提取高度可以根據(jù)需要設(shè)定，還提高了本發(fā)明的適用范圍。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的進(jìn)水嘴的放大示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)施例的不同粒徑土壤快速提取裝置包括：包括沉降桶1；柔性出水管2，位于沉降桶1內(nèi)，出水端21與沉降桶1桶壁的出水孔連通，出水孔連接有開關(guān)閥3，進(jìn)水端22連接有進(jìn)水嘴4，進(jìn)水端22高于出水端21。

沉降桶1設(shè)有液面刻度，用于標(biāo)定土壤懸濁液的液面高度。

升降機(jī)構(gòu)5，用于上下移動(dòng)所述進(jìn)水嘴4，升降機(jī)構(gòu)5包括：

固定架51，安裝在沉降桶1的口部，架體上設(shè)有沿垂直方向延伸的螺紋孔52；

升降桿53，桿身設(shè)有與螺紋孔配合的螺紋部分54，一端55伸入沉降桶1與進(jìn)水嘴4周向轉(zhuǎn)動(dòng)軸向固定連接。

進(jìn)水嘴4包括與柔性出水管2的進(jìn)水端22連通的腔體41，腔體41上開設(shè)有狹長(zhǎng)且開口朝向水平設(shè)置的進(jìn)水口42，進(jìn)水口42為環(huán)形、長(zhǎng)度沿水平方向延伸。

進(jìn)水口42的寬度為0.8mm、周長(zhǎng)為80mm。

為了方便調(diào)節(jié)升降桿到需要的高度，升降桿標(biāo)記有刻度。

本實(shí)施例的不同粒徑土壤快速提取裝置還包括帶定位件的移液管6，升降桿53設(shè)有與定位件配合的支撐件；

移液管6安裝到升降桿53上時(shí)，移液管6的吸水口61與進(jìn)水嘴4的進(jìn)水口42齊平；

移液管6的定位件為設(shè)置在移液管6上的凸環(huán)62，升降桿53設(shè)有供移液管6穿過的通孔56，支撐件為圍成通孔56的上邊沿，凸環(huán)62搭靠在該上邊沿以定位。

本實(shí)施例使用時(shí)，先根據(jù)斯托克斯定律公式：計(jì)算得到所需大小顆粒的懸濁液沉降所需的高度和時(shí)間；然后轉(zhuǎn)動(dòng)升降桿53將進(jìn)水嘴4調(diào)節(jié)到所需的高度，例如距離沉降筒1的液面刻度為10cm，稱取2mm的土樣10g，去除有機(jī)質(zhì)，制備土壤懸濁液，土壤顆粒完全分散，將制備好的土壤懸濁液上下充分?jǐn)嚢瑁谷氤两低?中，使土壤顆粒在沉降桶1內(nèi)均勻分布；

不同大小的土壤顆粒沉降到進(jìn)水嘴4的時(shí)間不同，因此，可以根據(jù)需要通過控制提取時(shí)間來提取所需大小的土壤顆粒；待所需大小的土壤顆粒沉降到進(jìn)水嘴4時(shí)：

(1)如果需要的是大量懸濁液，則打開開關(guān)閥3，所需高度的懸濁液由于重力的關(guān)系，快速流出，可以在短時(shí)間收集大量所需的懸濁液；相比于真空泵吸取，利用本實(shí)施例的裝置提取更快速、更簡(jiǎn)單，且沒有電機(jī)振動(dòng)的干擾，效果好。

(2)如果需要的是少量懸濁液，則直接通過移液管6吸取25ml的液體。

綜上所述，本實(shí)施例的裝置可以根據(jù)需要設(shè)定吸取懸濁液所在的高度，可以快速、準(zhǔn)確得提取大量所需懸濁液，同時(shí)也可以進(jìn)行少量懸濁液的快速提取。