一種保持土壤物理特性一致性的實驗裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種保持土壤物理特性一致性的實驗裝置，包括壓盤裝置、待測傳感器、刮平裝置、標定筒和底座托盤，壓盤裝置的下部套設(shè)在待測傳感器上；待測傳感器的下部伸入標定筒內(nèi)且固定在標定筒底部，標定筒與刮平裝置可拆卸連接，標定筒安裝在底座托盤上，底座托盤放置在平面上；壓盤裝置可相對于待測傳感器上下移動且向下移動可伸入標定筒中。本發(fā)明位移精度可達0.001mm，壓力可達2000Kg，并可根據(jù)不同土壤類型的情況，將土壤壓實到與其自然狀態(tài)下相同干容重的狀態(tài)，以滿足土壤試驗的要求，誤差小，壓力大，位移精度高，對于不同粗細的傳感器，只需要更換下壓盤即可，對于針式傳感器，下壓盤中心不留孔即可滿足要求。
【專利說明】
一種保持土壤物理特性一致性的實驗裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種實驗裝置，尤其涉及一種保持土壤物理特性一致性的實驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002 ]在實驗室土壤水文(土壤孔隙度、土壤通透性、土壤儲水量等)參數(shù)、污染物迀移情況實驗中，需要模擬土壤在自然狀態(tài)下(即原狀土)的情況做土柱，一般采用人工方式在有機玻璃標定筒內(nèi)進行分層砸土，費時費力，并且土壤的物理特征一致性無法保證，為實驗帶來誤差，導致設(shè)備出廠參數(shù)也會有一定誤差，這一問題長期困擾土壤測試設(shè)備制造廠家和相關(guān)的檢驗機構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種誤差小，壓力大，位移精度高，易于拆卸更換的保持土壤物理特性一致性的實驗裝置。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種保持土壤物理特性一致性的實驗裝置，包括壓盤裝置、待測傳感器、用于將待測土壤刮平的刮平裝置、標定筒和底座托盤，所述待測傳感器豎直設(shè)置，所述壓盤裝置的下部套設(shè)在待測傳感器上;所述待測傳感器的下部伸入標定筒內(nèi)且固定在標定筒底部，所述標定筒的頂部與刮平裝置可拆卸連接，所述標定筒的底部安裝在底座托盤上，所述底座托盤放置在平面上;所述壓盤裝置可相對于待測傳感器上下移動，拆掉所述刮平裝置后，所述壓盤裝置向下移動可伸入標定筒中。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明位移精度可達0.001mm，壓力可達2000Kg，并可根據(jù)不同土壤類型的情況，將土壤壓實到與其在原狀土條件下相同干容重的狀態(tài)，以滿足土壤試驗的要求，誤差小，壓力大，位移精度高，對于不同粗細的傳感器，只需要更換下壓盤即可，對于針式傳感器，下壓盤中心不留孔即可滿足要求。
[0006]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進:
[0007]進一步，所述壓盤裝置包括自上而下設(shè)置的壓力接盤、三個支柱、上壓盤和下壓盤，三個所述支柱豎直設(shè)置且均勻分布在壓力接盤和上壓盤之間，所述上壓盤底部安裝有下壓盤，所述待測傳感器自上而下穿過上壓盤和下壓盤。
[0008]進一步，所述上壓盤上開設(shè)有供待測傳感器穿過的第一通孔，所述下壓盤上開設(shè)有供待測傳感器穿過的第二通孔，所述第二通孔與第一通孔的位置相匹配，所述第二通孔的尺寸大于或等于第一通孔，所述第一通孔的尺寸與待測傳感器的尺寸相匹配。
[0009]進一步，所述上壓盤和下壓盤之間通過螺釘可拆卸連接。
[0010]采用上述進一步方案的有益效果是方便根據(jù)需要更換下壓盤，減少設(shè)備整體的更新次數(shù)，節(jié)省了時間資源。
[0011]進一步，所述刮平裝置包括土壤刮刀和刮刀定位器，所述刮刀定位器水平安裝在標定筒頂部且套設(shè)在待測傳感器上，所述刮刀定位器可圍繞待測傳感器轉(zhuǎn)動;所述土壤刮刀安裝在刮刀定位器上且位于待測傳感器和標定筒側(cè)壁之間，所述土壤刮刀可相對于刮刀定位器上下移動，所述土壤刮刀隨著刮刀定位器的轉(zhuǎn)動將放置在標定筒內(nèi)部的土壤頂部刮平。
[0012]進一步，所述標定筒為頂端開口底端封閉的圓筒形結(jié)構(gòu)，所述待測傳感器位于標定筒的中部;所述刮刀定位器上位于待測傳感器和相對應(yīng)的標定筒側(cè)壁之間的部分開設(shè)有第三通孔，所述第三通孔頂部周側(cè)設(shè)有開口向上的夾緊槽，所述土壤刮刀為倒T字型結(jié)構(gòu)，所述倒T字型結(jié)構(gòu)的頂部伸入夾緊槽內(nèi)且通過夾緊螺釘安裝在夾緊槽上，調(diào)節(jié)夾緊螺釘?shù)乃删o可以使倒T字型結(jié)構(gòu)相對于刮刀定位器上下移動;所述倒T字型結(jié)構(gòu)的底部側(cè)邊長度與待測傳感器和相對應(yīng)的標定筒側(cè)壁之間的距離相同。
[0013]采用上述進一步方案的有益效果是簡單的旋轉(zhuǎn)刮刀定位器就可以使標定筒中的土壤上表面刮平，使隨后的下壓可以將力量均勻傳遞。
[0014]進一步，所述標定筒為頂端開口底端封閉的圓筒形結(jié)構(gòu)，所述圓筒形結(jié)構(gòu)底部中央向下凹陷形成凹槽，所述待測傳感器位于標定筒的中部，所述凹槽的尺寸與待測傳感器的尺寸相匹配，所述待測傳感器底部向下伸入凹槽且與凹槽內(nèi)側(cè)壁固定連接;所述底座托盤頂部開設(shè)有供凹槽伸入的盲孔。
[0015]采用上述進一步方案的有益效果是更好的固定待測傳感器，減少實驗誤差。
[0016]進一步，所述上壓盤和下壓盤均為大小相同的圓形盤，所述上壓盤和下壓盤的外徑與標定筒的內(nèi)徑相同。
[0017]采用上述進一步方案的有益效果是所述上壓盤和下壓盤的外徑與標定筒的內(nèi)徑相同，使每一次的下壓都能完全覆蓋標定筒中所有土壤。
[0018]綜上所述，本發(fā)明每一次放入標定筒的土壤重量一致，按照計算出的壓力和行程壓實土壤，并在整個操作過程中保持一致，就保證了實驗室的土壤與自然環(huán)境的土壤物理特征一致。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為圖1的B-B剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本發(fā)明立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]附圖中，各標號所代表的部件列表如下:
[0023]1、壓盤裝置，1-1、壓力接盤，1-2、支柱，1-3、上壓盤，1-4、下壓盤，2、待測傳感器，
3、刮平裝置，3-1、土壤刮刀，3-2、刮刀定位器，4、標定筒，5、底座托盤。
【具體實施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0025]如圖1至圖3所示，本發(fā)明的第一種實施例，一種保持土壤物理特性一致性的實驗裝置，包括壓盤裝置1、待測傳感器2、用于將待測土壤刮平的刮平裝置3、標定筒4和底座托盤5，所述待測傳感器2豎直設(shè)置，所述壓盤裝置I包括自上而下設(shè)置的壓力接盤1-1、三個支柱1-2、上壓盤1-3和下壓盤1-4，三個所述支柱1-2豎直設(shè)置且均勻分布在壓力接盤1-1和上壓盤1-3之間，所述上壓盤1-3底部安裝有下壓盤1-4，所述上壓盤1-3上開設(shè)有供待測傳感器2穿過的第一通孔，所述下壓盤1-4上開設(shè)有供待測傳感器2穿過的第二通孔，所述第二通孔與第一通孔的位置相匹配，所述第二通孔的尺寸大于或等于第一通孔，所述第一通孔的尺寸與待測傳感器2的尺寸相匹配，所述上壓盤1-3和下壓盤1-4通過第一通孔和第二通孔套設(shè)在待測傳感器2外;所述待測傳感器2的下部伸入標定筒4內(nèi)且固定在標定筒4底部，所述標定筒4的頂部與刮平裝置3可拆卸連接，所述標定筒4的底部安裝在底座托盤5上，所述底座托盤5放置在平面上;所述壓盤裝置I可相對于待測傳感器2上下移動，拆掉所述刮平裝置3后，所述壓盤裝置I向下移動可伸入標定筒4中。
[0026]所述刮平裝置3包括土壤刮刀3-1和刮刀定位器3-2，所述刮刀定位器3-2水平安裝在標定筒4頂部且套設(shè)在待測傳感器2上，所述刮刀定位器3-2可圍繞待測傳感器2轉(zhuǎn)動;所述土壤刮刀3-1安裝在刮刀定位器3-2上且位于待測傳感器2和標定筒4側(cè)壁之間，所述土壤刮刀3-1可相對于刮刀定位器3-2上下移動，所述土壤刮刀3-1隨著刮刀定位器3-2的轉(zhuǎn)動將放置在標定筒4內(nèi)部的土壤頂部刮平，即所述土壤刮刀3-1將其底部接觸的土壤刮平。
[0027]所述標定筒4為頂端開口底端封閉的圓筒形結(jié)構(gòu)，所述圓筒形結(jié)構(gòu)底部中央向下凹陷形成凹槽，所述待測傳感器2位于標定筒4的中部，所述凹槽的尺寸與待測傳感器2的尺寸相匹配，所述待測傳感器2底部向下伸入凹槽且與凹槽內(nèi)側(cè)壁固定連接;所述底座托盤5頂部開設(shè)有供凹槽伸入的盲孔。
[0028]本發(fā)明的第二種實施例，與第一種實施例不同之處在于，所述標定筒4為頂端開口底端封閉的圓筒形結(jié)構(gòu)，所述待測傳感器2位于標定筒4的中部;所述刮刀定位器3-2上位于待測傳感器2和相對應(yīng)的標定筒4側(cè)壁之間的部分開設(shè)有第三通孔，所述第三通孔頂部周側(cè)設(shè)有開口向上的夾緊槽，所述土壤刮刀3-1為倒T字型結(jié)構(gòu)，所述倒T字型結(jié)構(gòu)的頂部伸入夾緊槽內(nèi)且通過夾緊螺釘安裝在夾緊槽上，調(diào)節(jié)夾緊螺釘?shù)乃删o可以使倒T字型結(jié)構(gòu)相對于刮刀定位器3-2上下移動;所述倒T字型結(jié)構(gòu)的底部側(cè)邊長度與待測傳感器2和相對應(yīng)的標定筒4側(cè)壁之間的距離相同。優(yōu)選的，所述上壓盤1-3和下壓盤1-4均為大小相同的圓形盤，所述上壓盤1-3和下壓盤1-4的外徑與標定筒4的內(nèi)徑相同。
[0029]本發(fā)明的第三種實施例，與第一種實施例不同之處在于，所述上壓盤1-3和下壓盤1-4之間通過螺釘可拆卸連接。
[0030]上述實施例中的待測傳感器可為水分傳感器。
[0031]本發(fā)明的工作原理和工作過程:首先，通過杠桿或者液壓動力裝置或者伺服電機+電動絲杠裝置作為動力源裝置，將動力源裝置與壓力接盤1-1相連接，提供壓盤裝置I向下移動或者向上移動的動力;其次，向標定筒4中加入待測的土壤，調(diào)節(jié)土壤刮刀3-1的豎直高度，使土壤刮刀3-1底部接觸到土壤，轉(zhuǎn)動刮刀定位器3-2，所述土壤刮刀3-1隨著刮刀定位器3-2的轉(zhuǎn)動將標定筒4內(nèi)的且與土壤刮刀3-1接觸的土壤刮平;再次，移走刮平裝置3，啟動動力源裝置，使壓盤裝置I向下移動進入標定筒4中，將土壤壓平，再次啟動動力源裝置將壓盤裝置I上移離開標定筒4，對壓好的土壤進行測量。
[0032]綜上所述，本發(fā)明每一次放入標定筒的土壤重量一致，按照計算出的壓力和行程壓實土壤，并在整個操作過程中保持一致，就保證了實驗室的土壤與自然環(huán)境的土壤物理特征一致。
[0033]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，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、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種保持土壤物理特性一致性的實驗裝置，其特征在于，包括壓盤裝置(I)、待測傳感器(2)、用于將待測土壤刮平的刮平裝置(3)、標定筒(4)和底座托盤(5)，所述待測傳感器(2)豎直設(shè)置，所述壓盤裝置(I)的下部套設(shè)在待測傳感器(2)上;所述待測傳感器(2)的下部伸入標定筒(4)內(nèi)且固定在標定筒(4)底部，所述標定筒(4)的頂部與刮平裝置(3)可拆卸連接，所述標定筒(4)的底部安裝在底座托盤(5)上，所述底座托盤(5)放置在平面上;所述壓盤裝置(I)可相對于待測傳感器(2)上下移動，拆掉所述刮平裝置(3)后，所述壓盤裝置(I)向下移動可伸入標定筒(4)中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種保持土壤物理特性一致性的實驗裝置，其特征在于，所述壓盤裝置(I)包括自上而下設(shè)置的壓力接盤(1-1)、三個支柱(1-2)、上壓盤(1-3)和下壓盤(1-4)，三個所述支柱(1-2)豎直設(shè)置且均勻分布在壓力接盤(1-1)和上壓盤(1-3)之間，所述上壓盤(1-3)底部安裝有下壓盤(1-4)，所述待測傳感器(2)自上而下穿過上壓盤(1-3)和下壓盤(1_4)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種保持土壤物理特性一致性的實驗裝置，其特征在于，所述上壓盤(1-3)上開設(shè)有供待測傳感器(2)穿過的第一通孔，所述下壓盤(1-4)上開設(shè)有供待測傳感器(2)穿過的第二通孔，所述第二通孔與第一通孔的位置相匹配，所述第二通孔的尺寸大于或等于第一通孔，所述第一通孔的尺寸與待測傳感器(2)的尺寸相匹配。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種保持土壤物理特性一致性的實驗裝置，其特征在于，所述上壓盤(1-3)和下壓盤(1-4)之間通過螺釘可拆卸連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種保持土壤物理特性一致性的實驗裝置，其特征在于，所述刮平裝置(3)包括土壤刮刀(3-1)和刮刀定位器(3-2)，所述刮刀定位器(3-2)水平安裝在標定筒(4)頂部且套設(shè)在待測傳感器(2)上，所述刮刀定位器(3-2)可圍繞待測傳感器(2)轉(zhuǎn)動；所述土壤刮刀(3-1)安裝在刮刀定位器(3-2)上且位于待測傳感器(2)和標定筒(4)側(cè)壁之間，所述土壤刮刀(3-1)可相對于刮刀定位器(3-2)上下移動，所述土壤刮刀(3-1)隨著刮刀定位器(3-2)的轉(zhuǎn)動將放置在標定筒(4)內(nèi)部的土壤頂部刮平。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種保持土壤物理特性一致性的實驗裝置，其特征在于，所述標定筒(4)為頂端開口底端封閉的圓筒形結(jié)構(gòu)，所述待測傳感器(2)位于標定筒(4)的中部;所述刮刀定位器(3-2)上位于待測傳感器(2)和相對應(yīng)的標定筒(4)側(cè)壁之間的部分開設(shè)有第三通孔，所述第三通孔頂部周側(cè)設(shè)有開口向上的夾緊槽，所述土壤刮刀(3-1)為倒T字型結(jié)構(gòu)，所述倒T字型結(jié)構(gòu)的頂部伸入夾緊槽內(nèi)且通過夾緊螺釘安裝在夾緊槽上，調(diào)節(jié)夾緊螺釘?shù)乃删o可以使倒T字型結(jié)構(gòu)相對于刮刀定位器(3-2)上下移動;所述倒T字型結(jié)構(gòu)的底部側(cè)邊長度與待測傳感器(2)和相對應(yīng)的標定筒(4)側(cè)壁之間的距離相同。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種保持土壤物理特性一致性的實驗裝置，其特征在于，所述標定筒(4)為頂端開口底端封閉的圓筒形結(jié)構(gòu)，所述圓筒形結(jié)構(gòu)底部中央向下凹陷形成凹槽，所述待測傳感器(2)位于標定筒(4)的中部，所述凹槽的尺寸與待測傳感器(2)的尺寸相匹配，所述待測傳感器(2)底部向下伸入凹槽且與凹槽內(nèi)側(cè)壁固定連接;所述底座托盤(5)頂部開設(shè)有供凹槽伸入的盲孔。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述一種保持土壤物理特性一致性的實驗裝置，其特征在于，所述上壓盤(1-3)和下壓盤(1-4)均為大小相同的圓形盤，所述上壓盤(1-3)和下壓盤(1-4)的外徑與標定筒(4)的內(nèi)徑相同。
【文檔編號】G01N1/28GK105865875SQ201610330418
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】余萍, 張超峰, 李旭, 黃思源
【申請人】北京安賽博技術(shù)有限公司