一種恒壓式田間土壤透氣速率測(cè)定儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種±壤透氣速率測(cè)定儀，具體設(shè)及一種恒壓式田間±壤透氣速率測(cè) 定儀。
【背景技術(shù)】
[0002] ±壤透氣速率是指氣體通過(guò)±體的速度，反映了±壤氣體和大氣交換的能力?！?壤透氣的優(yōu)劣，通過(guò)±壤成分的變化，會(huì)直接影響到作物及±壤微生物的生長(zhǎng)發(fā)育，還會(huì)影 響±壤肥力的有效利用，進(jìn)而影響作物生長(zhǎng)。上壤通氣不良，則氧氣不足，將抑制作物根系 的呼吸作用，進(jìn)而削弱根系吸收水肥的功能。
[0003] 在判斷±壤耕作管理的效果W及進(jìn)行其它有關(guān)的科學(xué)研究時(shí)，常常需要測(cè)定±壤 的透氣性，因?yàn)樗C合地反映了±壤的質(zhì)地、結(jié)構(gòu)及松緊度等基本物理狀況，同時(shí)也受±壤 含水量的制約。測(cè)定±壤透氣性一般方法有兩種:一種是室內(nèi)恒壓測(cè)定法，另一種是壓力計(jì) 法。傳統(tǒng)的恒壓測(cè)定法在透氣過(guò)程中氣壓不是常數(shù)，儀器內(nèi)與大氣之間無(wú)法形成穩(wěn)定可控 的壓差，存在測(cè)得結(jié)果誤差較大的問(wèn)題;壓力計(jì)法依賴于復(fù)雜的調(diào)壓設(shè)備，測(cè)量較難，室內(nèi) 試驗(yàn)結(jié)果易受季節(jié)、溫度、取±樣過(guò)程中改變±體孔隙結(jié)構(gòu)等因素影響。鑒于上述原因，目 前還沒(méi)有一種操作方便、結(jié)果可靠的±壤透氣速率測(cè)定儀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種測(cè)量精度高、操作簡(jiǎn)便的恒 壓式田間±壤透氣速率測(cè)定儀。
[000引為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：
[0006] -種恒壓式田間±壤透氣速率測(cè)定儀，包括:透氣速率測(cè)量機(jī)構(gòu)、流量檢測(cè)機(jī)構(gòu)、 氣壓室及恒壓機(jī)構(gòu)，其中，所述透氣速率測(cè)量機(jī)構(gòu)包括:壓入待測(cè)±壤內(nèi)的環(huán)刀W及用于安 裝環(huán)刀的環(huán)刀固定器，所述環(huán)刀固定器中間形成有供氣壓室內(nèi)的氣體進(jìn)入待測(cè)±壤的導(dǎo)氣 孔;所述流量檢測(cè)機(jī)構(gòu)設(shè)置于氣壓室的出氣口與環(huán)刀固定器的導(dǎo)氣孔之間，所述恒壓機(jī)構(gòu) 用于控制并穩(wěn)定氣壓室內(nèi)的氣壓。
[0007] 優(yōu)選地，前述流量檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括:流量計(jì)和單片機(jī)計(jì)時(shí)器，所述單片機(jī)計(jì)時(shí)器與流 量計(jì)通過(guò)導(dǎo)線連接;所述環(huán)刀固定器的導(dǎo)氣孔與流量計(jì)一端通過(guò)具有伸縮波紋的第一橡膠 管連接，所述流量計(jì)的另一端與氣壓室的出氣口通過(guò)第二橡膠管連接。
[0008] 更優(yōu)選地，前述第一橡膠管和第二橡膠管上分別安裝有第一閥口和第二閥口。
[0009] 再優(yōu)選地，前述流量計(jì)為皂泡流量計(jì)，包括:安裝支架、皂泡發(fā)生器W及流量計(jì)本 體，所述流量計(jì)本體上間隔設(shè)置兩個(gè)力敏電阻，所述皂泡發(fā)生器將皂液推進(jìn)流量計(jì)本體內(nèi) 從而在氣流作用下產(chǎn)生皂泡，所述單片機(jī)計(jì)時(shí)器與兩個(gè)力敏電阻通過(guò)導(dǎo)線連接W記錄皂泡 通過(guò)兩個(gè)力敏電阻的時(shí)間差。
[0010] 進(jìn)一步地，前述恒壓裝置包括:液壓筒、調(diào)壓管、水累及水槽，所述液壓筒高于氣壓 室并且液壓筒的底部形成有出水口，液壓筒的出水口通過(guò)軟管連接一=通，所述=通的第 一支管與氣壓室通過(guò)一開口向上的J型管相連，所述=通的第二支管與調(diào)壓管通過(guò)軟管相 連;所述調(diào)壓管包括基座、安裝于基座上的管體W及連接于管體頂部出水口且接入水槽的 第一排水管，所述管體頂部形成有與大氣連通的凹槽并且管體伸出基座的長(zhǎng)度是能夠調(diào)節(jié) 的，所述氣壓室的底部排水口通過(guò)第二排水管接入水槽，所述第二排水管上設(shè)置有第=閥 n，所述水累安裝于水槽內(nèi)并且通過(guò)進(jìn)水管向液壓筒供水。
[0011] 優(yōu)選地，前述調(diào)壓筒的基座下方安裝一調(diào)平支座，所述基座上設(shè)置有液泡水準(zhǔn)儀， 調(diào)平支座使得液泡水準(zhǔn)儀中的液泡居中，從而保證調(diào)壓管水平。
[0012] 優(yōu)選地，前述管體與基座之間設(shè)置一調(diào)節(jié)螺栓，旋轉(zhuǎn)管體即可調(diào)節(jié)其伸出基座的 長(zhǎng)度，所述管體上設(shè)有刻度，由上至下讀數(shù)依次增大，位于最上方的基準(zhǔn)刻度為：調(diào)節(jié)螺栓 的最頂部較J型管頂部高出的高度差。
[0013] 更優(yōu)選地，前述環(huán)刀固定器內(nèi)設(shè)有多個(gè)規(guī)格的環(huán)刀接口，所述環(huán)刀接口包括:環(huán)刀 安裝槽和與導(dǎo)氣孔連通的氣路。
[0014] 再優(yōu)選地，前述環(huán)刀安裝槽內(nèi)設(shè)有內(nèi)鎖機(jī)構(gòu)和密封機(jī)構(gòu)，所述內(nèi)鎖機(jī)構(gòu)包括彈黃 和與連接于彈黃端部的卡扣，所述環(huán)刀上形成有與卡扣配合的卡孔;所述密封機(jī)構(gòu)包括:安 裝于環(huán)刀安裝槽入口的一對(duì)壓縮橡膠墊、W及安裝于環(huán)刀安裝槽頂部靠近氣路處的C型密 封圈，氣路中的壓力越高，貝化型密封圈的密封性越好。
[0015] 具體地，前述卡扣為1/4金屬球，所述金屬球的球面朝向環(huán)刀安裝槽的入口，運(yùn)樣 就限制了環(huán)刀由槽內(nèi)向槽外運(yùn)動(dòng)，但不限制環(huán)刀其他方向的運(yùn)動(dòng)，易于固定環(huán)刀，解除鎖定 時(shí)旋轉(zhuǎn)環(huán)刀，將金屬球壓入安裝彈黃的槽中，即可取出環(huán)刀。
[0016] 本發(fā)明的有益之處在于:本發(fā)明的恒壓式田間±壤透氣速率測(cè)定儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成 本較低，而且操作方便，通過(guò)恒壓機(jī)構(gòu)控制并穩(wěn)定氣壓室內(nèi)的氣壓從而提高了±壤透氣速 率測(cè)量的精度，同時(shí)也對(duì)流量計(jì)進(jìn)行了改進(jìn)從而減少了對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，進(jìn)一步提高了 測(cè)量精度;環(huán)刀固定器的結(jié)構(gòu)更是進(jìn)行了改進(jìn)，確保了安裝穩(wěn)定性和良好的氣密性。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1是本發(fā)明的恒壓式田間±壤透氣速率測(cè)定儀的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的機(jī)構(gòu)示意 圖；
[0018] 圖2是圖1所示實(shí)施例中環(huán)刀固定器和環(huán)刀的截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖3是圖2的局部放大示意圖；
[0020] 圖4是圖1所示實(shí)施例中流量檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖5是圖1所示實(shí)施例中氣壓室和調(diào)壓管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖中附圖標(biāo)記的含義：1、環(huán)刀，2、環(huán)刀固定器，3、導(dǎo)氣孔，4、環(huán)刀1安裝槽，5、氣路， 6、彈黃，7、金屬球，8、卡孔，9、壓縮橡膠墊，10、C型密封圈，11、流量計(jì)，12、單片機(jī)計(jì)時(shí)器， 13、第一橡膠管，14、第二橡膠管，15、第一閥口，16、第二閥口，17、安裝支架，18、皂泡發(fā)生 器，19、流量計(jì)本體，20、力敏電阻，21、液壓筒，22、調(diào)壓管，23、水累，24、水槽，25、S通，26、J 型管，27、第二排水管，28、第S閥口，29、基座，30、管體，31、第一排水管，32、凹槽，33、調(diào)平 支座，34、液泡水準(zhǔn)儀，35、氣壓室。
【具體實(shí)施方式】
[0023] W下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作具體的介紹。
[0024] 參見圖1，本發(fā)明的恒壓式田間±壤透氣速率測(cè)定儀包括:透氣速率測(cè)量機(jī)構(gòu)、流 量檢測(cè)機(jī)構(gòu)、氣壓室35及恒壓機(jī)構(gòu)，該測(cè)定儀能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中恒壓測(cè)定方法測(cè)量精度 不足、對(duì)精密儀器的依賴性高、操作復(fù)雜等一系列問(wèn)題。
[002引其中，如圖2所示，透氣速率測(cè)量機(jī)構(gòu)包括:環(huán)刀1和環(huán)刀固定器2,測(cè)試過(guò)程中，環(huán) 刀1安裝于環(huán)刀固定器2上，然后壓入待測(cè)±壤內(nèi)，在環(huán)刀固定器2中間形成有供氣壓室35內(nèi) 的氣體進(jìn)入待測(cè)±壤的導(dǎo)氣孔3。環(huán)刀固定器2由不誘鋼圓餅制成，在其內(nèi)設(shè)有多個(gè)規(guī)格的 深度為3.5cm的環(huán)刀接口，直徑分別為5厘米、10厘米和15厘米。具體地，環(huán)刀接口包括:用于 固定環(huán)刀1的環(huán)刀安裝槽4和與導(dǎo)氣孔3連通的氣路5。
[0026] 需要重點(diǎn)說(shuō)明的是，參見圖2和圖3,在環(huán)刀安裝槽4內(nèi)設(shè)有內(nèi)鎖機(jī)構(gòu)和密封機(jī)構(gòu)。 其中，內(nèi)鎖機(jī)構(gòu)包括彈黃6和與連接于彈黃6端部的卡扣，環(huán)刀1上形成有與卡扣配合的卡孔 8;本實(shí)施例中的卡扣為1/4金屬球7,金屬球7的球面朝向環(huán)刀安裝槽4的入口，卡孔8是兩個(gè) 圓孔，在距離環(huán)刀1頂部Icm處。運(yùn)樣一來(lái)，金屬球7卡接于卡扣中時(shí)，就限制了環(huán)刀1由環(huán)刀 安裝槽4的槽內(nèi)向槽外運(yùn)動(dòng)，但不限制環(huán)刀1其他方向的運(yùn)動(dòng)，易于固定環(huán)刀1，解除鎖定時(shí) 旋轉(zhuǎn)環(huán)刀1，將金屬球7壓入安裝彈黃6的槽中，即可取出環(huán)刀1。
[0027] 為了獲得可靠的密封性能，本發(fā)明的密封機(jī)構(gòu)有兩道，具體為:安裝于環(huán)刀安裝槽 4入口的一對(duì)壓縮橡膠墊9、W及安裝于環(huán)刀安裝槽4頂部靠近氣路5處的C型密封圈10,一對(duì) 壓縮橡膠靠自身的彈性緊壓住環(huán)刀1實(shí)現(xiàn)第一重密封，在氣路5中的壓力作用下，自內(nèi)腔給C 型密封圈10施W壓力，氣路5中的壓力越高，貝化型密封圈10更加壓緊環(huán)刀1，從而實(shí)現(xiàn)第二 重密封。
[0028] 流量檢測(cè)機(jī)構(gòu)設(shè)置于氣壓室35的出氣口與環(huán)刀固定器2的導(dǎo)氣孔3之間，如圖4所 示，包括:流量計(jì)11和單片機(jī)計(jì)時(shí)器12，環(huán)刀固定器2的導(dǎo)氣孔3與流量計(jì)11 一端通過(guò)具有伸 縮波紋的第一橡膠管13連接，從而方便檢測(cè)過(guò)程中根據(jù)需要靈活調(diào)節(jié)環(huán)刀1的位置，流量計(jì) 11的另一端與氣壓室35的出氣口通過(guò)第二橡膠管14連接，在第一橡膠管13和第二橡膠管14 上分別安裝有第一閥口 15和第二閥口 16,從而控制大氣是否進(jìn)入流量計(jì)11和環(huán)刀固定器2。
[0029] 本發(fā)明的流量計(jì)11為皂泡流量計(jì)，本實(shí)施例的皂泡流量計(jì)包括:安裝支架17、皂泡 發(fā)生器18W及流量計(jì)本體19,在流量計(jì)本體19上間隔IOcm設(shè)置兩個(gè)力敏電阻20,力敏電阻 20上涂有防導(dǎo)電涂料，單片機(jī)計(jì)時(shí)器12與兩個(gè)力敏電阻20通過(guò)導(dǎo)線連接W記錄皂泡通過(guò)兩 個(gè)力敏電阻20的時(shí)間差從而計(jì)算出流量。為了便于操作，在單片機(jī)計(jì)時(shí)器12上有顯示器、電 源開/關(guān)鍵、手動(dòng)/自動(dòng)鍵、開始計(jì)時(shí)/暫停計(jì)時(shí)鍵及復(fù)位鍵等按鈕。
[0030] 此外，為了避免傳統(tǒng)的橡皮塞式皂泡發(fā)生器18在產(chǎn)生皂泡時(shí)產(chǎn)生氣流，影響試驗(yàn) 準(zhǔn)確性運(yùn)一問(wèn)題，本發(fā)明的皂泡發(fā)生器18僅將皂液推進(jìn)流量計(jì)本體19內(nèi)，不產(chǎn)生氣流，皂液 在流經(jīng)流量計(jì)本體19的大氣作用下產(chǎn)生皂泡。
[0031] 本發(fā)明的重要?jiǎng)?chuàng)新之處在于利用恒壓機(jī)構(gòu)控制并穩(wěn)定氣壓室35內(nèi)的氣壓。具體 地，如圖1所示，恒壓裝置包括:液壓筒21、調(diào)壓管22、水累23及水槽24,液壓筒21高于氣壓室 35并且液壓筒21的底部形成有出水口，液壓筒21的出水口通過(guò)軟管連接一=通25，=通25 的第一支管與氣壓室35通過(guò)一開口向上的J型管26相連，=通25的第二支管與調(diào)壓