專利名稱：一種土壤水分蒸發(fā)模擬裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種農(nóng)業(yè)水土工程技術(shù)，特別是關(guān)于一種土壤水分蒸發(fā)模擬裝置。
背景技術(shù)：
土壤水分蒸發(fā)過程是土壤 水分散失的主要組成部分，也是農(nóng)業(yè)水土工程研究領(lǐng)域的主要研究內(nèi)容。由于實驗條件的限制，很多研究要通過蒸發(fā)裝置在室內(nèi)外模擬土壤水分蒸發(fā)過程；其顯著特點為，該蒸發(fā)過程為一維的土壤水分運動，即土壤中水分垂直向地表運動，并由地表蒸發(fā)到大氣。在室內(nèi)外實時準(zhǔn)確模擬該一維土壤水分蒸發(fā)過程是目前亟待解決的問題。土壤水分蒸發(fā)過程主要分為二個階段，階段一，水分經(jīng)土壤運動到地表；在自然狀態(tài)下，該過程為垂直向上的一維土壤水分運動。階段二，土壤水分在地表汽化蒸發(fā)到大氣，這一階段的驅(qū)動能量在自然狀態(tài)下主要來自太陽輻射。由上述分析可知，精確地模擬自然狀態(tài)下的土壤水分蒸發(fā)過程，要保證蒸發(fā)過程中的土壤水分運動為垂直向上的一維運動。目前，模擬土壤蒸發(fā)過程并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)方法。常用的方式為在容器內(nèi)填裝原狀或擾動的土壤，將容器內(nèi)的土壤濕潤后，放置到室外自然蒸發(fā)；也可在室內(nèi)人工加熱表層土壤來模擬太陽輻射，提供土壤蒸發(fā)所需能量。上述各種方式的土壤蒸發(fā)模擬過程都存在有一個共同的問題，即在蒸發(fā)過程中，隨著土壤含水量的降低，土壤收縮，體積變小，使土壤與土壤水分蒸發(fā)模擬裝置的側(cè)壁脫離。這將使部分土壤水分經(jīng)側(cè)面蒸發(fā)，土壤水分運動由原垂直向上的一維運動變?yōu)槎嗑S運動；因此，模擬過程的誤差較大，已不能代表自然狀態(tài)下的一維土壤水分蒸發(fā)過程。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種能精確模擬一維土壤水分蒸發(fā)過程，且能使模擬裝置的側(cè)壁與土壤側(cè)壁始終保持緊密貼合的土壤水分蒸發(fā)模擬裝置。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種土壤水分蒸發(fā)模擬裝置，其特征在于它包括一座體，所述座體連接一內(nèi)徑可變筒狀裝置；所述座體包括一底座，所述底座的底部設(shè)置有一供水管，所述供水管上設(shè)置有一供水閥門；所述內(nèi)徑可變筒狀裝置包括一套筒，所述套筒的外壁上、下部分別設(shè)置有一圈凹槽，所述套筒內(nèi)設(shè)置有一上、下端口向外翻邊的筒狀彈性內(nèi)膽，所述彈性內(nèi)膽的上、下兩外翻邊分別通過密封卡箍固定連接在所述套筒的上、下兩凹槽內(nèi)，所述彈性內(nèi)膽外壁與所述套筒內(nèi)壁之間形成一環(huán)形密閉夾層；所述套筒的筒壁上設(shè)置有一連通所述環(huán)形密閉夾層的充氣管，所述充氣管上設(shè)置有一壓力表和一進排氣閥門。所述彈性內(nèi)膽的內(nèi)部空間填裝有待蒸發(fā)水分的土壤。所述彈性內(nèi)膽的內(nèi)部空間的底部先設(shè)置一反濾層，所述反濾層上面填充待蒸發(fā)水分的土壤，所述反濾層的材料為大顆粒的石英砂。
本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點1、本發(fā)明由于在套筒內(nèi)設(shè)置了一彈性內(nèi)膽，通過密封卡箍固定連接形成環(huán)形密閉夾層，因此可以通過向環(huán)形密閉夾層內(nèi)充氣放氣的方式，調(diào)節(jié)土壤與蒸發(fā)模擬裝置內(nèi)壁之間的間距，使二者始終保持緊密貼合，從而能夠精確地獲得土壤一維水分蒸發(fā)的模擬效果。2、本發(fā)明由于在套筒外壁的上、下部分別設(shè)置了一圈凹槽，并將彈性內(nèi)膽的上、下端口通過密封卡箍固定在凹槽內(nèi)，不但密封效果好，而且安裝方便。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，操作方便，它可以廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)水土工程相關(guān)的科學(xué)研究中。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)的描述。如圖I所示，本發(fā)明包括一座體10，在座體10上連接一內(nèi)徑可變筒狀裝置20。座體10包括一底座11,底座11的底部設(shè)置有一供水管12,供水管12上設(shè)置有一供水閥門13。內(nèi)徑可變筒狀裝置20包括一套筒21，在套筒21的外壁上、下部分別設(shè)置有一圈凹槽22，套筒21內(nèi)設(shè)置有一上、下端口向外翻邊的筒狀彈性內(nèi)膽23，彈性內(nèi)膽23的上、下兩外翻邊分別通過密封卡箍24固定連接在套筒21的上、下兩凹槽22內(nèi)，使彈性內(nèi)膽23外壁與套筒21內(nèi)壁之間形成一環(huán)形密閉夾層25 ;套筒21的筒壁上設(shè)置有一連通環(huán)形密閉夾層25的充氣管26，充氣管26上設(shè)置有一壓力表27和一進排氣閥門28。彈性內(nèi)膽23的內(nèi)部空間填裝有待蒸發(fā)水分的土壤30，通過充氣管26和進排氣閥門28的充氣或排氣，以及通過壓力表27的監(jiān)測，控制環(huán)形密閉夾層25內(nèi)部的壓力，使彈性內(nèi)膽23的內(nèi)壁始終與土壤30的側(cè)壁保持緊密貼合，以保證土壤30中的水分不會從側(cè)壁蒸發(fā)。上述實施例中，彈性內(nèi)膽23的內(nèi)部空間的底部可以先填裝一反濾層40，再在反濾層40的上面填裝待蒸發(fā)水分的土壤30，這樣可防止?jié)駶櫷寥?0時破壞土壤30的結(jié)構(gòu)。反濾層40的材料可以采用大顆粒的石英砂。本發(fā)明使用時，將組裝好的內(nèi)徑可變筒狀裝置20底部與座體10連接，即組成本發(fā)明的土壤水分蒸發(fā)模擬裝置，然后根據(jù)土壤水分蒸發(fā)的需要，在內(nèi)徑可變筒狀裝置20內(nèi)填裝土壤30，或者先在內(nèi)徑可變筒狀裝置20的底部填裝反濾層40，再在反濾層40上填裝土壤30。土壤填裝完成后，打開連接于底座11上的供水閥門13，根據(jù)需要濕潤土壤30，直至土壤30濕度達到要求時，關(guān)閉供水閥門13。將本發(fā)明的土壤水分蒸發(fā)模擬裝置放置在設(shè)定的室內(nèi)或室外蒸發(fā)環(huán)境中，根據(jù)土壤30類型與土壤30的含水量，通過進排氣閥門28向環(huán)形密閉夾層25內(nèi)充氣或放氣，并通過壓力表27監(jiān)測調(diào)節(jié)環(huán)形密閉夾層25內(nèi)部的壓力，使彈性內(nèi)膽23的內(nèi)壁始終與土壤30側(cè)壁保持緊密貼合，直至蒸發(fā)模擬過程結(jié)束。上述各實施例僅用于說明本發(fā)明，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進行的等同變換和改進，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護范圍之外。
權(quán)利要求
1.一種土壤水分蒸發(fā)模擬裝置，其特征在于它包括一座體，所述座體上連接一內(nèi)徑可變筒狀裝置； 所述座體包括一底座，所述底座的底部設(shè)置有一供水管，所述供水管上設(shè)置有一供水閥門； 所述內(nèi)徑可變筒狀裝置包括一套筒，所述套筒的外壁上、下部分別設(shè)置有一圈凹槽，所述套筒內(nèi)設(shè)置有一上、下端口向外翻邊的筒狀彈性內(nèi)膽，所述彈性內(nèi)膽的上、下兩外翻邊分別通過密封卡箍固定連接在所述套筒的上、下兩凹槽內(nèi)，所述彈性內(nèi)膽外壁與所述套筒內(nèi)壁之間形成一環(huán)形密閉夾層；所述套筒的筒壁上設(shè)置有一連通所述環(huán)形密閉夾層的充氣管，所述充氣管上設(shè)置有一壓力表和一進排氣閥門；所述彈性內(nèi)膽的內(nèi)部空間填裝有待蒸發(fā)水分的土壤。
2.如權(quán)利要求I所述的一種土壤水分蒸發(fā)模擬裝置，其特征在于所述彈性內(nèi)膽的內(nèi)部空間的底部先設(shè)置一反濾層，所述反濾層上面填充待蒸發(fā)水分的土壤，所述反濾層的材料為大顆粒的石英砂。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種土壤水分蒸發(fā)模擬裝置，其特征在于它包括一座體，所述座體上連接一內(nèi)徑可變筒狀裝置。所述座體包括一底座，所述底座的底部設(shè)置有一供水管，所述供水管上設(shè)置有一供水閥門。所述內(nèi)徑可變筒狀裝置包括一套筒，所述套筒的外壁上、下部分別設(shè)置有一圈凹槽，所述套筒內(nèi)設(shè)置有一上、下端口向外翻邊的筒狀彈性內(nèi)膽，所述彈性內(nèi)膽的上、下兩外翻邊分別通過密封卡箍固定連接在所述套筒的上、下兩凹槽內(nèi)，所述彈性內(nèi)膽外壁與所述套筒內(nèi)壁之間形成一環(huán)形密閉夾層；所述套筒的筒壁上設(shè)置有一連通所述環(huán)形密閉夾層的充氣管，所述充氣管上設(shè)置有一壓力表和一進排氣閥門。所述彈性內(nèi)膽的內(nèi)部空間填裝有待蒸發(fā)水分的土壤。它可廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)水土工程相關(guān)的科學(xué)研究中。
文檔編號G01N33/24GK102645524SQ20121011824
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月20日
發(fā)明者王偉, 雷廷武 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)