專利名稱：一種土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體測定的真空加水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，是一種土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體測定的 真空加水裝置。
背景技術(shù)：
土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體的分析具有重要的實用和科學(xué)意義?？捎糜?評價和預(yù)測各種農(nóng)業(yè)技術(shù)如耕作、增施有機質(zhì)等對土壤質(zhì)量的影響； 幫助理解土壤水運動、水土流失、土壤通氣性及作物根系生長等。
當(dāng)前團(tuán)聚體分析一般是指利用水篩法測定水穩(wěn)性團(tuán)聚體。水篩 法，是將土壤試樣用水浸濕，把篩組置于水中上下起落，即可分離出 不同大小的水穩(wěn)性團(tuán)聚體。在做土壤團(tuán)聚體分析時，最大的問題是分 析試樣的前處理， 一般是以風(fēng)干土壤試樣用水浸濕后上篩進(jìn)行分析。 但研究表明不同的濕潤方法對團(tuán)粒的大小及其所占的比例影響很大。 約德(1936)認(rèn)為如將風(fēng)干試樣在大氣壓下直接浸于水中，則大團(tuán)聚 體被破壞而小團(tuán)聚體增多，此方法(快速濕潤法)不可取。要減少濕 潤過程對團(tuán)聚體的破壞，應(yīng)利用毛管作用將土樣慢慢浸濕，或用噴霧 器噴霧濕潤。毛管濕潤，從田間濕潤條件聯(lián)想到的，是最好的方法(慢 速濕潤法)，但濕潤所需時間太長，影響樣品測定速度，需要設(shè)備較 多，給測定帶來了難度。拉塞爾(1938)研究發(fā)現(xiàn)，如將土壤樣品在 真空容器中抽出氣體再浸潤，可將水穩(wěn)性團(tuán)聚體被破壞控制到最小程 度。這是由于土壤孔隙中的空氣全部被排除，水能夠完全充滿各種大
小孔隙，不形成氣泡，達(dá)到水對土壤團(tuán)聚體的作用力穩(wěn)定?？乡旰涂?br> 克(1965)提出的采用脫氣水進(jìn)行真空濕潤的辦法，可提髙水穩(wěn)性團(tuán) 聚體的穩(wěn)定性和測定值的再現(xiàn)性，該方法(真空前濕潤法)被采用至
今。其操作過程是為了使土壤試樣在真空下濕潤，將土樣放在玻璃
板上，置于真空干燥器內(nèi)有孔陶土板上。用真空泵抽真空后，通過吸 管將脫氣水引入真空干燥器中，使水由玻璃板的一端引入玻璃版上， 將全部試樣充分浸濕。此方法霱要使用的真空干燥器應(yīng)有兩個閥門， 一個連接在盛有脫氣水的容器和真空干燥器之間，另一個與真空泵連 接。此種真空干燥器需要特制，市場上不易買到。而只有一個抽氣閥 門的真空玻璃干燥器為實驗常規(guī)設(shè)備，易于買到。然而對于只有一個 閥門的真空玻璃干燥器難以完成抽真空后的加水過程。針對該問題， 我們在實驗中發(fā)明了單閥真空玻璃干燥器中加脫氣水的裝置，很好地 完成了土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體測定樣品真空浸潤的前處理操作。此裝置結(jié) 構(gòu)簡單，使用便捷而且經(jīng)濟(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對普通的單一閥門真空玻璃干燥器不能達(dá)到利用真 空前濕潤法測定水穩(wěn)性團(tuán)聚體的樣品前處理的缺陷，設(shè)計的抽真空后 在真空干燥器中加水的裝置。此發(fā)明裝置的關(guān)鍵是根據(jù)杠桿原理，原 本處于平衡狀態(tài)的系統(tǒng)，由于杠桿一端的重物向遠(yuǎn)處滑動，增加了力 矩，系統(tǒng)失去平衡，使得另一端的重物被抬起。此重物在此加水裝置 中充當(dāng)了水流閥門的作用。當(dāng)重物被抬起時相當(dāng)于閥門開啟，重物落 下時相當(dāng)于閥門關(guān)閉，達(dá)到了真空狀態(tài)下的加水目的。此裝置由以下
五部分組成，第一部分cp60 mm,高120 mm，壁厚0.5 mm,下 底面厚5 mm的不銹鋼圓柱筒1.其下底面中心處有一 <t>1.5 mm的 通水孔2,通水孔2向上有高0.5 mm的突起3,通水孔2穿透此突 起3;第二部分距圓柱筒1底面中心兩側(cè)8 mm處各有一 (D2.5 mm, 高100 mm的導(dǎo)桿4;第三部分導(dǎo)桿4上套一 <D25 mm,高25mm, 重90g的不銹鋼閥門圓柱體5.閥門圓柱體5底面中心處有與圓柱筒 底面突起3形狀相同，尺寸略大的凹槽6，其內(nèi)鑲有橡膠墊7;第四 部分閥門圓柱體5通過一牽引繩8與CD9 mm、長100 mm的空 心杠桿9相連。杠桿9上套有一重40 g的磁鐵10,其中心嵌有一 鋼管，由此鋼管可將磁鐵搭放在圓柱筒的缺口 11上；第五部分圓 柱筒1頂端缺口兩側(cè)各有O) 3 mm的小孔，插入一個0) 2.5 mm， 長55 mm的銅質(zhì)杠桿軸12，杠桿軸12將杠桿9分為左右各20 mm 和80mm兩部分，此軸12將圓柱筒1、杠桿9、圓柱體5、磁鐵10 結(jié)合為一整體。
本發(fā)明的最終目標(biāo)是在使用普通的單閥門真空玻璃干燥器的情 況下，完成水穩(wěn)性團(tuán)聚體分析中土壤樣品前真空濕潤處理，做到操作 簡單，所需設(shè)備經(jīng)濟(jì)實用。


圖1為本發(fā)明縱切圖1-圓柱筒2-通水孔3-突起4-導(dǎo)桿5-閥門圓柱體6-凹槽7-橡膠墊8-牽引繩9-杠桿10-磁鐵11-缺口 12-杠桿軸
圖2為圖1的俯視圖12-杠桿軸5-閥門圓柱體4-導(dǎo)桿1-
圓柱筒10-磁鐵9-杠桿
圖3本發(fā)明工作過程示意圖1-圓柱筒10-磁鐵16-強力磁 鐵9-杠桿 14-玻璃載板 15-擋板 13-干燥器 12-土樣
具體實施方式
操作過程的實施
首先將閥門圓柱體5放置到圓柱筒1底部。由于閥門圓柱體5 底面凹槽6內(nèi)鑲有橡膠墊7,所以閥門圓柱體5與圓柱筒1底面突 起3結(jié)合緊密，起到阻止圓柱筒1內(nèi)水從通水孔2流出的作用。然 后將磁鐵10通過其中的鋼管放置于圓柱筒頂部缺口 11處，調(diào)節(jié)繩 長8，使杠桿9保持水平。向圓柱筒1中加入脫氣水，將此加水裝置 放置在盛有土樣12已事先放置在真空玻璃干燥器13中的玻璃載板 14的一端，玻璃載板14的三惻設(shè)有擋板15。將真空玻璃干燥器13 蓋蓋，用真空泵對真空玻璃干燥器13進(jìn)行抽真空。真空狀態(tài)達(dá)到要 求后，將真空玻璃干燥器13的閥門關(guān)閉。在干燥器13外用一強力 磁鐵16吸引杠桿9上的磁鐵10,此磁鐵10沿著杠桿9下滑，從而 帶動閥門圓柱體5上升(杠桿原理)。由于圓柱筒1底部的通水孔2， 使得水不間斷地、緩慢地由圓柱筒1底端流出。這樣使得土壤由于 毛細(xì)作用而充分浸潤，避免了水流過快沖擊土壤。此裝置的使用能夠 圓滿完成在真空條件下給土樣加水的實驗過程。使得土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚 體測定在滿足實驗要求條件的同時，更加簡便易行。
權(quán)利要求
1、一種土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體測定的真空加水裝置，其特征在于由以下五部分組成第一部分，Φ60mm，高120mm，壁厚0.5mm，下底面厚5mm的不銹鋼圓柱筒(1)下底面中心處有一Φ1.5mm的通水孔(2)，通水孔(2)向上有高0.5mm的突起(3)，通水孔(2)穿透此突起(3)；第二部分，距圓柱筒(1)底面中心兩側(cè)8mm處各有一Φ2.5mm，高100mm的導(dǎo)桿(4)；第三部分，導(dǎo)桿(4)上套一Φ25mm，高25mm，重90g的不銹鋼閥門圓柱體(5)，閥門圓柱體(5)底面中心處有與圓柱筒底面突起(3)形狀相同，尺寸略大的凹槽(6)，其內(nèi)鑲有橡膠墊(7)；第四部分，閥門圓柱體(5)通過一牽引繩(8)與Φ9mm，長100mm的空心杠桿(9)相連，杠桿(9)上套有一重40g的磁鐵(10)，其中心嵌有一鋼管，由此鋼管可將磁鐵搭放在圓柱筒的缺口(11)上；第五部分，圓柱筒(1)頂端缺口兩側(cè)各有Φ3mm的小孔，插入一個Φ2.5mm，長55mm的銅質(zhì)杠桿軸(12)，杠桿軸(12)將杠桿(9)分為左右各20mm和80mm兩部分，此軸(12)將圓柱筒(1)、杠桿(9)、圓柱體(5)、磁鐵(10)結(jié)合為一整體。
全文摘要
本發(fā)明是一種真空條件下加水裝置，可用于土壤團(tuán)聚體分析實驗的樣品濕潤前處理。此裝置主要由不銹鋼圓柱筒、導(dǎo)桿、不銹鋼閥門圓柱體、杠桿、重物磁鐵、強吸力磁鐵等組成。在抽真空的條件下，利用杠桿和磁力學(xué)的原理，用強磁鐵吸引杠桿上的重物磁鐵向杠桿遠(yuǎn)端滑動，造成杠桿失去平衡，將另一端閥門圓柱體提起，閥門開啟，圓柱筒內(nèi)水自底端出水孔緩慢流向玻璃板，直至土壤樣品，做到不打開真空容器即保持真空條件下向土壤樣品加水。此裝置結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，造價低廉，可自行加工制作。
文檔編號G01N15/00GK101201310SQ20061016324
公開日2008年6月18日 申請日期2006年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月14日
發(fā)明者于同艷, 崔振海, 張興義, 張少良, 偉 程 申請人:中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所