專(zhuān)利名稱(chēng)：自動(dòng)補(bǔ)水式土壤負(fù)壓計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種測(cè)定土壤水吸力和土壤濕度的儀器，特別是一種自動(dòng)補(bǔ)水式土壤負(fù)壓計(jì)。
土壤濕度的大小可以通過(guò)測(cè)定土壤水吸力的大小來(lái)確定，因?yàn)殡S著土壤濕度的減小、土壤水吸力上升。目前測(cè)定土壤水吸力大小的常用儀器是土壤負(fù)壓計(jì)(也稱(chēng)土壤張力計(jì))。土壤負(fù)壓計(jì)中有一集氣室，該集氣室用于聚集溶于土壤負(fù)壓計(jì)水中析出的空氣。由于隨著土壤水吸力的增大，土壤負(fù)壓計(jì)中水里面溶解的空氣會(huì)不斷析出，為了不影響土壤負(fù)壓計(jì)的正常工作，通常在土壤負(fù)壓計(jì)上設(shè)置一集氣室，該集氣室用于聚集上述析出的空氣。在土壤較干的時(shí)候，土壤水吸力很大，幾乎每天要對(duì)集氣室進(jìn)行除氣加水，這不僅影響測(cè)量、也很不方便。因?yàn)閷?duì)集氣室進(jìn)行除氣加水時(shí)，集氣室的塞子一旦打開(kāi)，土壤負(fù)壓計(jì)內(nèi)的吸力便與大氣壓力平衡，致使土壤負(fù)壓計(jì)中的陶土管附近的土壤水吸力也接近零，再加上對(duì)集氣室進(jìn)行除氣加水后再擰緊塞子，使陶土管附近的土壤水分出現(xiàn)飽和或正壓力，這就改變了原有土壤的水分狀況，必需再經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的平衡時(shí)間，土壤負(fù)壓計(jì)才能顯示出真實(shí)的土壤水吸力狀況。又由于目前的土壤負(fù)壓計(jì)對(duì)集氣室進(jìn)行除氣加水后通常是用橡皮塞擰緊的，在使用時(shí)因怕漏氣而往往將橡皮塞檸得很緊，其實(shí)在擰緊橡皮塞時(shí)會(huì)給土壤負(fù)壓計(jì)加上一個(gè)較大的正壓，而土壤負(fù)壓計(jì)一般使用的是真空表指示，這就會(huì)使真空表指針向相反方向(正壓方向)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而經(jīng)常使指針不能回到零點(diǎn)，甚至損壞真空表。
國(guó)外有一種補(bǔ)水器，它是利用一個(gè)彈簧閥門(mén)將補(bǔ)水器與土壤負(fù)壓計(jì)隔開(kāi)，需補(bǔ)水時(shí)要用手撳一下彈簧，閥門(mén)隨之打開(kāi)，然后除氣補(bǔ)水，因此在使用時(shí)依然存在有不便之處。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種自動(dòng)補(bǔ)水式土壤負(fù)壓計(jì)，該自動(dòng)補(bǔ)水式土壤負(fù)壓計(jì)無(wú)需經(jīng)常對(duì)集氣室進(jìn)行人工除氣加水，即使在對(duì)集氣室進(jìn)行人工除氣加水或?qū)瘹馐疫M(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)水時(shí)，也不會(huì)給土壤壓計(jì)加上正壓，這不僅延長(zhǎng)了真空表的使用壽命，而且也大大縮短了測(cè)量所需的平衡時(shí)間，同時(shí)本自動(dòng)補(bǔ)水式土壤負(fù)壓計(jì)不需要人去撳彈簧閥門(mén)，真正起到補(bǔ)水自動(dòng)進(jìn)行的目的，所以較大地減輕了測(cè)量工作的勞動(dòng)強(qiáng)度。
本實(shí)用新型的任務(wù)是通過(guò)下述方式實(shí)現(xiàn)的，一種自動(dòng)補(bǔ)水式土壤負(fù)壓計(jì)，由陶土管、連通管、負(fù)壓指示器和集氣室組成，其關(guān)鍵在于集氣室的上端配置有一補(bǔ)水器，該補(bǔ)水器由儲(chǔ)水腔和聯(lián)接頸構(gòu)成，聯(lián)接頸的中央部位開(kāi)設(shè)有一個(gè)小孔，該小孔將集氣室與儲(chǔ)水腔相互貫通，同時(shí)在貫通集氣室與儲(chǔ)水腔的小孔上還設(shè)置有活動(dòng)閥門(mén)。
由于下端集氣室中的空氣可以通過(guò)上述小孔向上排到儲(chǔ)水腔，而上端儲(chǔ)水腔中的水也可以通過(guò)該小孔向下流入負(fù)壓計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)了除氣補(bǔ)水的目的。
為了有利于補(bǔ)水過(guò)程的自動(dòng)進(jìn)行，上述活動(dòng)閥門(mén)最好采用在聯(lián)接頸中央部位的小孔上方設(shè)置一塊平板的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。也就是說(shuō)，上述活動(dòng)閥門(mén)實(shí)際上就是一塊平板，該平板有一定重量將小孔蓋住。
當(dāng)然，上述活動(dòng)閥門(mén)也可以是一個(gè)球體，如果上述活動(dòng)閥門(mén)采用球體形狀，則聯(lián)接頸中央部位的小孔上方應(yīng)該相應(yīng)開(kāi)設(shè)成喇叭口，以確保球體能夠很好地壓在該喇叭口上將小孔蓋住。
補(bǔ)水器的自動(dòng)補(bǔ)水過(guò)程是這樣進(jìn)行的，隨著土壤水吸力的增大，土壤負(fù)壓計(jì)中水里面溶解的空氣會(huì)不斷析出，上述析出的空氣便以氣泡的形式聚集于集氣室中，當(dāng)集氣室中儲(chǔ)存的氣泡達(dá)到一定量時(shí)，由于氣泡的膨漲壓力而打開(kāi)活動(dòng)閥門(mén)，即氣泡頂開(kāi)蓋于聯(lián)接頸中央部位的小孔上方的活動(dòng)閥門(mén)(即平板或球體)，氣泡沖擊向上移動(dòng)，同時(shí)補(bǔ)水器向下面的集氣室補(bǔ)水，隨著補(bǔ)水過(guò)程的進(jìn)行，氣泡壓力減小，處于聯(lián)接頸中央部位的小孔上方的平板(或球體)在自身重力的作用下將小孔關(guān)閉，也即活動(dòng)閥門(mén)將小孔蓋住，這就完成了自動(dòng)補(bǔ)水過(guò)程。
上述小孔的大小既要有利于水的流動(dòng)，又要保證活動(dòng)閥門(mén)能完全蓋住小孔，太小了會(huì)阻礙水的上下移動(dòng)，太大了怕漏氣。對(duì)于陶土管或連通管的直徑為20mm左右的土壤負(fù)壓計(jì)而言，其小孔的直徑可以控制在2～8mm之間就行了。
當(dāng)儲(chǔ)水腔中的水由于不斷補(bǔ)充給集氣室而耗盡時(shí)，為了方便地對(duì)儲(chǔ)水腔進(jìn)行加水，可以在儲(chǔ)水腔的頂部開(kāi)設(shè)一個(gè)加水口，同時(shí)在該加水口上配置一個(gè)密封塞，該密封塞可以是橡皮塞，也可以是螺旋蓋子。
為了能使補(bǔ)水器方便而快捷地固定在集氣室的上端，并且有利于兩者的裝卸，集氣室的上端以及補(bǔ)水器的聯(lián)接頸最好制成相互配合的螺紋口結(jié)構(gòu)，這樣就能將補(bǔ)水器方便地旋接在集氣室的上端。
上述補(bǔ)水器的聯(lián)接頸也可以通過(guò)膠接的方式固定在集氣室的上端。甚至可以將兩者直接注塑成一體。
下面結(jié)合實(shí)施例所示附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。


圖1為自動(dòng)補(bǔ)水式土壤負(fù)壓計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為補(bǔ)水器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為另一形式補(bǔ)水器的結(jié)構(gòu)示意圖。
參照?qǐng)D1，自動(dòng)補(bǔ)水式土壤負(fù)壓計(jì)，由陶土管5、連通管4、負(fù)壓指示器3和集氣室2組成，集氣室2的上端配置有一補(bǔ)水器1，該補(bǔ)水器1由儲(chǔ)水腔6和聯(lián)接頸7構(gòu)成，聯(lián)接頸7的中央部位開(kāi)設(shè)有一個(gè)小孔8，該小孔8將集氣室2與儲(chǔ)水腔6相互貫通，同時(shí)在貫通集氣室2與儲(chǔ)水腔6的小孔8上還設(shè)置有一塊平板9。上述平板9實(shí)際上起著活動(dòng)閥門(mén)的作用。補(bǔ)水器1的聯(lián)接頸7以膠接的方式直接固定在集氣室2的上端。從圖1中可以看出，儲(chǔ)水腔6的頂部還開(kāi)設(shè)有一個(gè)加水口10，在該加水口10上同時(shí)配置有一個(gè)密封塞11。
結(jié)合圖2，在密封塞11與平板9(即活動(dòng)閥門(mén))之間有一條聯(lián)接線12?？梢?jiàn)，在負(fù)壓計(jì)需要加水時(shí)，打開(kāi)密封塞11之后即可通過(guò)上述聯(lián)接線12打開(kāi)活動(dòng)閥門(mén)9，水就可以經(jīng)聯(lián)接頸7的中央部位所開(kāi)設(shè)的小孔8向下流入負(fù)壓計(jì)，即向下灌入陶土管5、連通管4以及集氣室2之中。
參照?qǐng)D3，活動(dòng)閥門(mén)9采用球體形狀，同時(shí)聯(lián)接頸7中央部位的小孔8上方開(kāi)設(shè)成一個(gè)喇叭口13。由于聯(lián)接頸7中央部位的小孔8上方制成了喇叭口狀，所以球體形狀的活動(dòng)閥門(mén)9能夠很好地配合在該喇叭口13上。
本自動(dòng)補(bǔ)水式土壤負(fù)壓計(jì)的具體使用方法是在補(bǔ)水器的聯(lián)接頸是以膠接的方式直接固定在集氣室的上端的情況下，首先打開(kāi)儲(chǔ)水腔頂部加水口上的密封塞，通過(guò)聯(lián)接線提起活動(dòng)閥門(mén)，此時(shí)便可將水灌入陶土管、連通管以及集氣室之中，一直到儲(chǔ)水腔全部被水灌滿(mǎn)為至，然后放下活動(dòng)閥門(mén)，擰緊密封塞后即可使用。
在集氣室的上端以及補(bǔ)水器的聯(lián)接頸制成相互配合的螺紋口結(jié)構(gòu)、補(bǔ)水器是以旋接的方式固定在集氣室的上端的情況下，首先將陶土管、連通管、集氣室以及補(bǔ)水器中灌滿(mǎn)水，然后將補(bǔ)水器倒置在集氣室的上部，使補(bǔ)水器的聯(lián)接頸與集氣室對(duì)合在一起，并通過(guò)它們相互配合的螺紋固定成一體，同時(shí)保證兩者緊密聯(lián)接不漏氣。倒置在集氣室上部的補(bǔ)水器的聯(lián)接頸，其中央部位所開(kāi)設(shè)的小孔將補(bǔ)水器的儲(chǔ)水腔與集氣室聯(lián)通。
使用時(shí)，一旦補(bǔ)水器聯(lián)接頸的下面產(chǎn)生一定負(fù)壓，生集氣室產(chǎn)生氣泡后，氣泡的膨脹壓力就將補(bǔ)水器中的閥門(mén)打開(kāi)，同時(shí)氣泡則進(jìn)入補(bǔ)水器的儲(chǔ)水腔內(nèi)，儲(chǔ)水腔中的水就流入負(fù)壓計(jì)，這樣就可以連續(xù)不斷地補(bǔ)水，當(dāng)補(bǔ)水器的儲(chǔ)水腔中被空氣充滿(mǎn)后，只需將儲(chǔ)水腔頂部所開(kāi)設(shè)的加水口上的密封塞打開(kāi)，即可通過(guò)該加水口向儲(chǔ)水腔內(nèi)加水，待儲(chǔ)水腔內(nèi)灌滿(mǎn)水后，再用密封塞將加水口密封即可。
本實(shí)用新型有效地避免了在測(cè)量過(guò)程中頻繁打開(kāi)集氣室的塞子進(jìn)行補(bǔ)水的操作，所以給測(cè)量工作帶來(lái)了極大的便利。盡管補(bǔ)水器在每次對(duì)集氣室進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)水時(shí)也會(huì)使陶土管內(nèi)的負(fù)壓有所改變，但是因?yàn)檠a(bǔ)水器與大氣是不通的，它仍然保持著負(fù)壓，對(duì)土壤水分狀況就不會(huì)有太大改變，所以土壤水分的平衡時(shí)間也短得多，這就顯示出了補(bǔ)水器的優(yōu)越性。
由于集氣室的上端以及補(bǔ)水器的聯(lián)接頸制成了能相互配合的螺紋口結(jié)構(gòu)，這樣就能將補(bǔ)水器方便地旋接在集氣室的上端，所以有效避免了在對(duì)集氣室進(jìn)行人工除氣加水后再擰緊塞子時(shí)使陶土管附近的土壤水分出現(xiàn)飽和或正壓力的現(xiàn)象，這樣也就不致于使真空表指針向相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而確保了真空表的正常使用，也延長(zhǎng)了真空表的使用壽命。
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)補(bǔ)水式土壤負(fù)壓計(jì)，由陶土管、連通管、負(fù)壓指示器和集氣室組成，其特征是集氣室的上端配置有一補(bǔ)水器，該補(bǔ)水器由儲(chǔ)水腔和聯(lián)接頸構(gòu)成，聯(lián)接頸的中央部位開(kāi)設(shè)有一個(gè)小孔，該小孔將集氣室與儲(chǔ)水腔相互貫通，同時(shí)在貫通集氣室與儲(chǔ)水腔的小孔上還設(shè)置有活動(dòng)閥門(mén)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1規(guī)定的自動(dòng)補(bǔ)水式土壤負(fù)壓計(jì)，其特征是上述活動(dòng)閥門(mén)為一塊設(shè)置在聯(lián)接頸中央部位的小孔上方的平板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1規(guī)定的自動(dòng)補(bǔ)水式土壤負(fù)壓計(jì)，其特征是上述活動(dòng)閥門(mén)為一個(gè)設(shè)置在聯(lián)接頸中央部位的小孔上方的球體，同時(shí)將聯(lián)接頸中央部位的小孔上方制成喇叭口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3規(guī)定的自動(dòng)補(bǔ)水式土壤負(fù)壓計(jì)，其特征是補(bǔ)水器的儲(chǔ)水腔頂部開(kāi)設(shè)有一個(gè)加水口，同時(shí)在該加水口上配置有一個(gè)密封塞。
5.根據(jù)權(quán)利要求4規(guī)定的自動(dòng)補(bǔ)水式土壤負(fù)壓計(jì)，其特征是密封塞上固定有一根聯(lián)接線，該聯(lián)接線的另一端固定在活動(dòng)閥門(mén)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3規(guī)定的自動(dòng)補(bǔ)水式土壤負(fù)壓計(jì)，其特征是集氣室的上端以及補(bǔ)水器的聯(lián)接頸制成相互配合的螺紋口結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4規(guī)定的自動(dòng)補(bǔ)水式土壤負(fù)壓計(jì)，其特征是集氣室的上端以及補(bǔ)水器的聯(lián)接頸制成相互配合的螺紋口結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5規(guī)定的自動(dòng)補(bǔ)水式土壤負(fù)壓計(jì)，其特征是集氣室的上端以及補(bǔ)水器的聯(lián)接頸制成相互配合的螺紋口結(jié)構(gòu)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種自動(dòng)補(bǔ)水式土壤負(fù)壓計(jì),由陶土管、連通管、負(fù)壓指示器和集氣室組成,在集氣室的上端配置有一補(bǔ)水器,該補(bǔ)水器由儲(chǔ)水腔和聯(lián)接頸構(gòu)成,聯(lián)接頸的中央部位開(kāi)設(shè)有一個(gè)小孔,該小孔將集氣室與儲(chǔ)水腔相互貫通,同時(shí)在貫通集氣室與儲(chǔ)水腔的小孔上還設(shè)置有活動(dòng)閥門(mén)。集氣室的上端以及補(bǔ)水器的聯(lián)接頸制成相互配合的螺紋口結(jié)構(gòu),在儲(chǔ)水腔的頂部開(kāi)設(shè)有一個(gè)加水口,而在該加水口上還配置有密封塞。
文檔編號(hào)G01L11/00GK2314364SQ9724788
公開(kāi)日1999年4月14日 申請(qǐng)日期1997年12月1日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月1日
發(fā)明者楊苑璋, 黃玉琴, 陳本華, 徐夢(mèng)熊, 徐富安 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所