本發(fā)明涉及土壤學(xué)科和生態(tài)資源環(huán)境領(lǐng)域，具體而言，涉及一種土壤培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

土壤作為地球上最重要的生物圈之一，也是人類賴以生存的生態(tài)載體。對(duì)土壤進(jìn)行科學(xué)研究，對(duì)于農(nóng)業(yè)的發(fā)展乃至生態(tài)環(huán)境的保護(hù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

近幾年，溫室培養(yǎng)技術(shù)發(fā)展非常迅速，在不適宜植物生長(zhǎng)的季節(jié)，能提供生育期和增加產(chǎn)量，多用于低溫季節(jié)喜溫蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等。溫室內(nèi)土壤的灌溉與室外土壤的灌溉有所不同，科研人員發(fā)明了許多土壤培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)溫室內(nèi)土壤的水分流失速率進(jìn)行研究監(jiān)測(cè)。但是，現(xiàn)有的土壤實(shí)驗(yàn)裝置雖能滿足一定的試驗(yàn)要求，但其裝置實(shí)際操作復(fù)雜，試驗(yàn)因素不易控制，使用了昂貴的監(jiān)測(cè)儀器，不可重復(fù)利用裝置成本高。

因此，隨著土壤和生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究工作的深入推進(jìn)，開發(fā)一種簡(jiǎn)便易行的土壤培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置可以模擬溫室內(nèi)土壤的水分流失，從而為溫室內(nèi)土壤的灌溉提供一定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。這對(duì)于農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供了一種土壤培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)裝置，其能夠模擬溫室內(nèi)土壤環(huán)境的變化，監(jiān)測(cè)土壤溫室氣體排放及水分流失狀況；從而為溫室內(nèi)土壤管理提供一定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種土壤培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)裝置，包括：

筒體，所述筒體為圓筒狀，由不透光的材料制成；所述筒體包括第一端和第二端，

漏斗，所述漏斗的大端與所述筒體的第一端密封連接；

燒杯，所述燒杯設(shè)置在所述漏斗下方；

支架，所述支架設(shè)置在筒體內(nèi)；

培養(yǎng)皿，所述培養(yǎng)皿位于所述筒體內(nèi)，并設(shè)置在所述支架上；

透明罩，所述透明罩蓋在所述筒體的第二端上；所述透明罩包括連接部，所述透明罩通過所述連接部與所述筒體密封連接；

風(fēng)扇，所述風(fēng)扇設(shè)置在所述透明罩內(nèi)，并懸掛連接于所述透明罩。

作為優(yōu)選，所述筒體的第二端的端面上設(shè)置有環(huán)狀的第一凹槽，所述第一凹槽的底部設(shè)置有密封圈；所述第一凹槽的槽壁上設(shè)置有環(huán)狀的第二凹槽，所述第二凹槽與所述第二端的端面平行設(shè)置；所述第一凹槽的外側(cè)槽壁上設(shè)置有兩個(gè)連通槽，所述連通槽沿所述筒體的軸向延伸，從所述第二端的端面延伸到所述第二凹槽；

所述透明罩的連接部包括兩個(gè)凸部，所述凸部可卡入所述連通槽及所述第二凹槽內(nèi)；所述凸部卡入所述第二凹槽時(shí)，所述透明罩的端部與所述密封圈抵接。

作為優(yōu)選，所述土壤培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)裝置還包括支撐組件；

所述支撐組件包括兩個(gè)三角形的固定架和三個(gè)支腿；兩個(gè)所述固定架分別鉸接在所述支腿的兩端；

所述支撐組件支撐在漏斗下方。

作為優(yōu)選，所述支腿包括支撐套筒和支撐桿；

所述支撐套筒的截面為矩形，所述支撐套筒內(nèi)設(shè)置有齒輪和鎖定件，所述齒輪通過轉(zhuǎn)軸與所述套筒轉(zhuǎn)動(dòng)連接；所述轉(zhuǎn)軸的端部設(shè)置有搖動(dòng)手柄；

所述支撐套筒的筒壁上設(shè)置有安裝孔，所述鎖定件安裝在所述安裝孔內(nèi)并可自由移動(dòng)，所述鎖定件包括楔形端；所述鎖定件通過彈簧與所述套筒連接，在彈簧的彈力作用下，所述楔形端與所述齒輪的齒根部抵接；

所述支撐桿的端部設(shè)置有齒條，所述齒條與所述齒輪嚙合。

作為優(yōu)選，所述燒杯上設(shè)置有密封蓋，所述密封蓋上設(shè)置有安裝孔，所述漏斗的導(dǎo)流管安裝在所述安裝孔內(nèi)。

作為優(yōu)選，所述土壤培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)裝置還包括溫度計(jì)，所述溫度計(jì)設(shè)置在所述筒體或所述透明罩內(nèi)。

作為優(yōu)選，所述透明罩上設(shè)置有通孔，所述通孔上設(shè)置有密封件。

作為優(yōu)選，所述透明罩是由有機(jī)玻璃制成的。

作為優(yōu)選，所述風(fēng)扇的高度可調(diào)節(jié)。

作為優(yōu)選，所述培養(yǎng)皿中放置有多個(gè)鋁盤。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過上述設(shè)計(jì)得到的土壤培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)裝置，從培養(yǎng)皿土壤中排放溫室氣體，排放的溫室氣體在透明罩及筒體的內(nèi)壁上凝結(jié)成水滴并流入到燒杯中，通過改變土壤培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)裝置的環(huán)境，監(jiān)測(cè)土壤溫室氣體排放情況及燒杯中水量的變化情況；從而為研究溫室內(nèi)適宜的土壤管理措施提供必要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施方式的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施方式中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的土壤培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)裝置的裝配圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的筒體在圖1中的俯視圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的筒體的剖視圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的透明罩在圖1中的俯視圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的透明罩在圖4中的右視圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的支撐組件在圖1中的俯視圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的支腿的剖視圖；

圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的支撐套筒在圖7的右視圖。

圖標(biāo)：100-土壤培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)裝置；110-筒體；111-第一端；112-第二端；1141-第一凹槽；1142-第二凹槽；1143-密封圈；1144-連通槽；120-漏斗；130-燒杯；142-鋁盤；150-透明罩；152-連接部；1522-凸部；160-風(fēng)扇；170-溫度計(jì)；180-支架；200-支撐組件；210-固定架；220-支腿；222-支撐套筒；2221-安裝孔；2223-鎖定件；223-齒輪；2232-轉(zhuǎn)軸；2234-搖動(dòng)手柄；224-支撐桿；2242-齒條。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施方式的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施方式中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施方式是本發(fā)明一部分實(shí)施方式，而不是全部的實(shí)施方式?；诒景l(fā)明中的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施方式，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

因此，以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施方式的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施方式?；诒景l(fā)明中的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施方式，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置關(guān)系的術(shù)語(yǔ)為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的設(shè)備或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時(shí)慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

此外，術(shù)語(yǔ)“水平”、“豎直”、“懸垂”等術(shù)語(yǔ)并不表示要求部件絕對(duì)水平或懸垂，而是可以稍微傾斜。如“水平”僅僅是指其方向相對(duì)“豎直”而言更加水平，并不是表示該結(jié)構(gòu)一定要完全水平，而是可以稍微傾斜。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

實(shí)施例：

如圖1，本實(shí)施例提供了一種土壤培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)裝置100，包括筒體110、透明罩150、漏斗120和支撐組件200。筒體110的一端連接透明罩150，另一端連接漏斗120，三者放置在支持組件上。筒體110內(nèi)設(shè)置有支架180、支架180上放置有用于盛土壤的培養(yǎng)皿(圖中未示出)；漏斗120下方放置有燒杯130。

如圖1、圖2和圖3，筒體110為圓筒狀，是由不透光的材料制成，包括第一端111和第二端112。在筒體110的第二端112端面上開設(shè)有環(huán)狀的第一凹槽1141，第一凹槽1141的底部設(shè)置有密封圈1143。在第一凹槽1141的外側(cè)壁上還設(shè)置有環(huán)狀的第二凹槽1142，第二凹槽1142沿第一凹槽1141外側(cè)壁的圓周方向延伸；另外，在第一凹槽1141的外側(cè)壁上還設(shè)置有連通槽1144，連通槽1144沿筒體110的軸向延伸，并從第二端112的端面延伸至第二凹槽1142。

筒體110內(nèi)還設(shè)置有支架180及培養(yǎng)皿(圖中未示出)，支架180由不銹鋼絲彎折而成；培養(yǎng)皿中設(shè)置有多個(gè)鋁盤142，用于盛放土壤。

筒體110的第一端111設(shè)置有漏斗120，漏斗120與筒體110一體成型，漏斗120的導(dǎo)流管置于燒杯130中，燒杯130中裝有少量的油脂液體。燒杯130上還設(shè)置有密封蓋(圖中未示出)，密封蓋上設(shè)置有安裝孔，漏斗120的導(dǎo)流管安裝在安裝孔中。

如圖4和圖5，并參考圖3，透明罩150為一端封閉的蓋狀結(jié)構(gòu)，由有機(jī)玻璃制成。透明罩150的開口端設(shè)置有連接部152，用于與筒體110連接。連接部152包括兩個(gè)凸部1522，凸部1522設(shè)置于透明罩150的外壁上。凸部1522的尺寸與連通槽1144(圖3)的尺寸匹配，使得凸部1522可以在連通槽1144中自由通過。凸部1522與透明罩150端部的距離根據(jù)筒體110(圖3)的尺寸設(shè)計(jì)，使得凸部1522裝入到第二凹槽1142中時(shí)，透明罩150的端面與第一凹槽1141中的密封圈1143抵接。

透明罩150內(nèi)設(shè)置有溫度計(jì)170和風(fēng)扇160，風(fēng)扇160吊掛在透明罩150的端蓋上，并且其懸掛的高度可以進(jìn)行調(diào)節(jié)；透明罩150上設(shè)置有通孔(圖中未示出)，通孔通過密封件密封。

如圖6、圖7和圖8，支撐組件200包括兩個(gè)三角形的固定架210，兩個(gè)固定架210通過三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的支腿220連接，支腿220的兩端封板與兩個(gè)固定架210鉸接。支腿220為伸縮機(jī)構(gòu)，包括支撐套筒222和支撐桿224，支撐桿224可在支撐套筒222內(nèi)伸縮。

支撐套筒222的截面為矩形，在支撐套筒222內(nèi)設(shè)置有齒輪223，齒輪223通過轉(zhuǎn)軸2232與支撐套筒222可轉(zhuǎn)動(dòng)連接。在支撐套筒222的筒壁上還開設(shè)有安裝孔2221，安裝孔2221與齒根相對(duì)設(shè)置。在安裝孔2221內(nèi)設(shè)置有鎖定件2223，鎖定件2223包括楔形端。鎖定件2223在安裝孔2221內(nèi)可自由移動(dòng)，并且通過拉伸彈簧與支撐套筒222連接，拉伸彈簧的拉力使得鎖定件2223的楔形端與齒輪223的齒根部抵接。

為了使得轉(zhuǎn)軸2232與支撐套筒222的轉(zhuǎn)動(dòng)更加靈活，轉(zhuǎn)軸2232通過軸承與支撐套筒222的筒壁連接。轉(zhuǎn)軸2232的端部設(shè)置有搖動(dòng)手柄2234，搖動(dòng)手柄2234包括連接桿和操作桿。連接桿的一端與轉(zhuǎn)軸2232的端部垂直連接，另一端連接有操作桿。

支撐桿224的一端部置有齒條2242，支撐桿224裝入到支撐套筒222中后，齒條2242與齒輪223嚙合，齒條2242的背面與支撐套筒222的內(nèi)壁滑動(dòng)配合。

支撐組件200的工作原理如下：當(dāng)需要調(diào)節(jié)支持組件的高度時(shí)，調(diào)節(jié)三個(gè)支腿220的長(zhǎng)度即可。此時(shí)，將鎖定件2223向外拉，使得楔形端脫離齒輪223，以便于使齒輪223可以轉(zhuǎn)動(dòng)。然后，操作搖動(dòng)手柄2234，帶動(dòng)齒輪223轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪223的轉(zhuǎn)動(dòng)使得齒條2242相對(duì)于支撐套筒222移動(dòng)，從而改變整個(gè)支腿220的長(zhǎng)度。

整個(gè)土壤實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)裝置的裝配過程如下：先將需要培養(yǎng)的土壤放在培養(yǎng)皿中，將培養(yǎng)皿放置在筒體110的支架180上；然后將透明罩150與筒體110連接。將透明罩150與筒體110連接時(shí)，將透明罩150的端部對(duì)準(zhǔn)筒體110的第一凹槽1141，并使得透明罩150的凸部1522對(duì)準(zhǔn)連通槽1144，將透明罩150朝筒體110按下，此時(shí)，透明罩150的端部與密封圈1143抵接，密封圈1143發(fā)生彈性變形；然后將透明罩150旋轉(zhuǎn)，使得凸部1522旋入到第二凹槽1142內(nèi)，并在連接處涂抹凡士林；從而透明罩150和筒體110可以可靠得密封連接。最后將上述裝配體放置在支持組件上，并使得漏斗120的導(dǎo)流管伸入到燒杯130內(nèi)的油脂液體內(nèi)。

本實(shí)施例中土壤培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)裝置100主要用于模擬溫室中土壤流失速率與環(huán)境的關(guān)系。透明罩150可以使得太陽(yáng)光通過，筒體110采用了不透光材料，培養(yǎng)皿中的土壤只有表層可以收到太陽(yáng)光的照射，這和溫室中土壤的環(huán)境類似。風(fēng)扇160的轉(zhuǎn)動(dòng)速度可以調(diào)節(jié)，從而模擬了溫室中的通風(fēng)狀況。溫度計(jì)170用于測(cè)定裝置中的溫度。當(dāng)需要抽取透明罩150中的氣體進(jìn)行研究時(shí)，利用注射器通過透明罩150上的通孔抽取及可。

該裝置的工作原理如下：在一定的溫度和風(fēng)扇160轉(zhuǎn)速條件下，通過定期對(duì)燒杯130重量進(jìn)行測(cè)定，從而記錄土壤中水分揮發(fā)量，獲取一組數(shù)據(jù)；改變溫度和風(fēng)扇160轉(zhuǎn)速，再獲取另外一組數(shù)據(jù)。當(dāng)獲取了多組數(shù)據(jù)后，便可以總結(jié)出溫室中土壤水分流失速率與環(huán)境變化的關(guān)系。從而為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供科學(xué)參考。

由于要定期取出燒杯130稱重，本實(shí)施例中的支撐組件200采用高度可調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)，這為實(shí)驗(yàn)操作提供了非常大的便利。

需要說明的是，本實(shí)施例為較佳實(shí)施例，在其它實(shí)施例中，筒體110與透明罩150也可以采用其它可拆卸連接方式，例如可以采用螺栓連接；或者在連接處可以采用其它密封方式，而不采用凡士林；或者也可以采用固定高度的支撐組件200，需要取出燒杯130時(shí)，將筒體110抬起即可；或者支腿220也可以采用其它可伸縮結(jié)構(gòu)；或者燒杯130中可以不設(shè)置油類液體，在燒杯130上蓋一個(gè)密封蓋子，將漏斗120的導(dǎo)流管通過蓋子導(dǎo)流即可；或者也可以不在透明罩150內(nèi)設(shè)置溫度計(jì)170；或者透明罩150上也可以不設(shè)置通孔。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。