一種通過離心機法測量土壤pf曲線的裝置的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及一種土壤PF曲線的測量裝置，尤其是一種通過離心機法測量土壤PF曲線的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]土壤水分特征曲線一般也叫做土壤特征曲線或土壤pF曲線，它表述了土壤水勢和土壤水分含量之間的關(guān)系。是研宄土壤水動力學性質(zhì)必不可少的重要參數(shù)，在生產(chǎn)實踐中具有重要意義。
[0003]通過實驗方法直接測定土壤水分特征曲線的方法稱為直接法。直接法中有眾多的實驗室和田間方法，如張力計法、壓力膜法、離心機法、砂芯漏斗法、平衡水汽壓法等，而前3種應用最為普遍:
[0004]張力計法一一是土壤通過陶土杯從張力計中吸收水分造成一定的真空度或吸力，當土壤與外界達到平衡時，測出土壤基質(zhì)勢，再測出陶土杯周圍的土壤含水量，不斷變更土壤含水量并測相應的吸力，就可完成土壤水分特征曲線的測定。張力計法可用于脫水和吸水2個過程，可測定擾動土和原狀土的特征曲線，是用于田間監(jiān)測土壤水分動態(tài)變化重要的手段，在實際工作中得到廣泛應用。但張力計僅能測定低吸力范圍O?0.0SMpa的特征曲線。
[0005]壓力膜法一一是加壓使土壤水分流出，導致土壤基質(zhì)勢降低直到基質(zhì)勢與所加壓力平衡為止，測定此時的土壤含水量.通過改變壓力逐步獲取不同壓力下的含水量即可得到水分特征曲線。壓力膜法可應用于擾動土和原狀土，測定特征曲線的形狀與土壤固有的特征曲線相符，可應用于土壤水分動態(tài)模擬，但測定周期長，存在著土壤容重變化的問題。
[0006]離心機法一一測定某吸力下所對應的含水量，原理和實驗過程同壓力膜法相似，但其壓力來源于離心機高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力。離心機法可應用于擾動土和原狀土，測定周期短。特征曲線的相對形狀與土壤固有的特征曲線相符，可用于土壤水分動態(tài)模擬。但是離心機僅可測定脫水過程，且在測定過程中土壤容重變化很大，若能對容重的影響進行校正，可望有較高的測定準確度。邵明安(1985)從土壤蒸發(fā)試驗的預測與實測的含水量的偏離程度初步研宄了以上3種方法測定土壤基質(zhì)勢的差別及準確性，結(jié)果表明考慮容重變化的離心機法有較高的準確度。
[0007]目前離心機法的測量過程為:用環(huán)刀取土壤后，用水浸泡飽和，然后放到離心管里，在不同離心力下測土壤含水率。其缺點在于每個轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)完后要取出離心管稱重，倒出離心出的水，再配平衡后放入離心機，因而過程繁瑣、復雜；同時離心法測特征曲線還會使土壤容重變化，測出的土壤樣品含水量誤差較大，因而作出的土壤特征曲線不夠準確。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本實用新型提供了一種通過離心機法測量土壤PF曲線的裝置。
[0009]本實用新型采用的技術(shù)方案為:一種通過離心機法測量土壤PF曲線的裝置，包括離心機、離心管、集水筒、丄型尺、平衡管，其中:
[0010]所述離心機內(nèi)部具有轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)盤，所述離心機外部具有設定和顯示離心參數(shù)的操作顯示屏；
[0011]所述離心管設于離心機轉(zhuǎn)盤上，包括管身、管蓋和管底，其中所述管身與管底為一體結(jié)構(gòu)，所述管身為圓柱形結(jié)構(gòu)，所述管蓋中部設有測量孔，所述管底設有出水孔，所述管身內(nèi)部靠近管底處設有與管身內(nèi)徑尺寸相匹配的濾板，所述管身和管底設有互相連通的氣孔；
[0012]所述集水筒套裝在離心管底部，所述集水筒包括筒身、設于筒身內(nèi)部的可拆卸的集水隔板、單向水閥和防水透氣閥，所述集水隔板與筒身組合形成閉合的中空結(jié)構(gòu)，所述集水隔板上設有螺紋出水孔，所述單向水閥的進水端通過螺紋連接安裝在螺紋出水孔上，所述單向水閥的出水端設于集水隔板與筒身形成的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)，所述集水隔板上設有階梯型凸起，所述階梯型凸起處設有螺紋氣孔，所述防水透氣閥設于集水隔板與筒身形成的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)且通過螺紋連接安裝在螺紋氣孔上；
[0013]所述丄型尺包括帶有刻度的尺桿和設于尺桿一端的擋板，所述擋板設于離心管內(nèi)，所述尺桿的另一端穿過測量孔伸出離心管外；
[0014]所述平衡管設于離心機的轉(zhuǎn)盤上，且與離心管相對離心機轉(zhuǎn)軸為中心對稱，以供平衡離心機的轉(zhuǎn)盤以避免產(chǎn)生振動。
[0015]進一步地，所述擋板為圓形板。
[0016]本實用新型在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下，土壤樣品所含水分經(jīng)過濾板并通過出水孔流出來，再通過集水隔板上的螺紋出水孔和單向水閥進入到集水筒的內(nèi)部并收集起來，集水筒內(nèi)的空氣可通過防水透氣閥和氣孔排出到離心管外，并保證了水分不會泄漏出來以致測試結(jié)果不準。同時，土壤樣品在離心力作用下會產(chǎn)生壓縮，所述丄型尺隨著土壤樣品的移動而移動，根據(jù)尺桿的刻度即可得出所述土壤樣品的壓縮量。
[0017]相對現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的有益效果在于:
[0018]①本實用新型采用離心力為土壤樣品提供壓力，將一定轉(zhuǎn)速下土壤樣品排出的水分通過出水孔、集水隔板、單向水閥導入集水筒內(nèi)進行收集，通過稱重計算出相應轉(zhuǎn)速下的排水量，因此只需一次配平衡，無需每次測量完畢都要倒出水分并再次配平衡，極大縮減了測量步驟；
[0019]②本實用新型采用單向水閥防止水倒流，保證了測量結(jié)果的準確性；
[0020]③本實用新型通過在離心管內(nèi)設置濾板，可有效防止泥土顆粒通過出水孔脫離出來并堵塞集水軟管；
[0021]④本實用新型通過丄型尺可直接讀取每個設定轉(zhuǎn)速下的土壤壓縮量，以供計算出每個設定轉(zhuǎn)速下的土壤樣品的容重，進而對相應轉(zhuǎn)速下土壤樣品的含水量進行修正，不僅使得測量出的PF曲線更準確，而且測量步驟簡單易操作。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型的整體示意圖。
[0023]圖2為本實用新型所述離心管、集水筒和磁致伸縮尺的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中:1-離心機，11-轉(zhuǎn)軸，12-轉(zhuǎn)盤，13-操作顯示屏，2-離心管，21-