CN112198296A - 一种原状土淋溶模拟装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种原状土淋溶模拟装置，包括：淋溶架；换热箱，所述换热箱在所述淋溶架上设置有若干个，所述换热箱内部设置有换热通道；淋溶管，所述淋溶管的数量与所述换热箱的数量相等，所述淋溶管可拆卸地连接于所述淋溶架上，所有的所述淋溶管一对一地穿过所有的所述换热通道，所述淋溶管内具有沿竖直方向延伸的中空通道，所述淋溶管的上方设置有淋溶喷头，所述淋溶管的底端设置有过滤漏斗，所述过滤漏斗的下方设置有收液瓶，所述过滤漏斗的小口端伸入所述收液瓶内，本发明极大保留了土壤内部的原状，并且可以更好地模拟淋溶环境，更贴合现实的淋溶过程，大幅提高实验效率和试验准确率。
Description
技术领域
本发明涉及一种实验设备，尤其涉及一种原状土淋溶模拟装置。
背景技术
淋溶作用就是土壤渗透水对可溶性物质的溶移和对土壤胶粒的悬移，以及对细小土粒的物理性推移，为了研究雨水、农药、化肥等对各类土壤的影响，以及土体中各种元素和污染物等的迁移情况，研究人员往往需要做淋溶模拟试验。现有的采用拼盘式单管淋溶方案或向管中添加土壤模拟淋溶过程，无论是回填土或者原状土拼盘式分层单管装置，都会破坏了土壤原本的连体结构，例如表层根系、土壤孔隙、动物孔穴通道等，影响了模拟淋溶过程的实际情况，试验准确性不强，且试验往往要多组数据比较分析，单管式装置需要进行多次实验步骤,工作量大，且无法保证同时进行对比试验，人为误差大。
发明内容
本发明目的在于提供一种原状土淋溶模拟装置，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
本发明解决其技术问题的解决方案是：
一种原状土淋溶模拟装置，包括：淋溶架；换热箱，所述换热箱在所述淋溶架上设置有若干个，所述换热箱内部设置有换热通道；淋溶管，所述淋溶管的数量与所述换热箱的数量相等，所述淋溶管可拆卸地连接于所述淋溶架上，所有的所述淋溶管一对一地穿过所有的所述换热通道，所述淋溶管内具有沿竖直方向延伸的中空通道，所述淋溶管的上方设置有淋溶喷头，所述淋溶管的底端设置有过滤漏斗，所述过滤漏斗的下方设置有收液瓶，所述过滤漏斗的小口端伸入所述收液瓶内。
该技术方案至少具有如下的有益效果：在使用时，直接将淋溶管***到土壤内，在不破坏土壤原来上下连体结构的情况下可直接将土壤填充到中空通道内，然后取出淋溶管，土壤也一并被带出，极大地保留了土壤内部的原状，再将淋溶管放回到换热通道内，使其相对固定在淋溶架上，在实际使用中，不同的淋溶管的长度可相互不同，如此可同时对不同深度的土壤进行对比实验，换热箱可与淋溶管进行换热，以模拟不同的土壤温度，更贴合现实的淋溶过程，淋溶喷头用于对淋溶管内部的土壤模拟淋溶，过滤漏斗可避免中空通道内的土壤直接掉落，土壤内的溶出液可由过滤漏斗的小口端流出，并由收液瓶收集，以用于分析实验，因此，本发明极大保留了土壤内部的原状，并且可以更好地模拟淋溶环境，更贴合现实的淋溶过程，大幅提高实验效率和试验准确率。
作为上述技术方案的进一步改进，所述换热箱内沿竖直方向设置有换热管道，所述换热管道内具有所述换热通道，所述换热箱通过管路连接有回收水箱，所述回收水箱通过管路连接有加热水箱，所述加热水箱通过管路连接于所述换热箱，所述加热水箱与所述换热箱的管路连接处设置有循环水泵，所述加热水箱内设置有发热体。加热水箱内有用于换热的溶液，由发热体对溶液加热，在实际使用中，发热体可为红外发热管、PTC发热管等，加热后的溶液可由循环水泵送至换热箱内，淋溶管可与换热箱交换热量，换热完后，加热后的溶液可再排送至回收水箱内，以准备循环利用。
作为上述技术方案的进一步改进，所述换热箱的一侧壁设置有取样凹槽，所述取样凹槽与所述换热通道相互连通，所述淋溶管正对于所述取样凹槽的位置设置有取样开口，所述取样开口内可拆卸地连接有密封盖。当需要对深度较深的土壤进行取样时，可通过取样凹槽打开密封盖，并从对应其位置上的取样开口处进行取样，非常方便，取样完成后将密封盖装回至取样开口即可，在实际使用中，取样开口可沿上下排列多个，以便对不同深度的土壤进行取样。
作为上述技术方案的进一步改进，所述淋溶管的顶端设置有透液层，所述透液层由上至下依次设置有石英砂层和尼龙网层。淋溶喷头喷出的溶液依次经过石英砂层和尼龙网层可流入到中空通道的土壤内。
作为上述技术方案的进一步改进，所述过滤漏斗内由上至下依次设置有石英砂层、尼龙网层、滤纸。石英砂层与尼龙网层可将中空通道内的土壤进行阻隔，避免掉落，而滤纸可进一步滤去土壤中的大颗粒物质，可直接对收集到收液瓶内的溶液进行过滤，不需要再对收液瓶内的溶液进行二次过滤。
作为上述技术方案的进一步改进，所述淋溶管的顶端设置有横柄，所述横柄卡紧于所述淋溶架上。通过横柄使淋溶管相对固定在淋溶架上，不会直接掉落。
作为上述技术方案的进一步改进，本发明还包括输液机构，所述输液机构包括配液箱与搅拌机，所述搅拌机设置于所述配液箱内，所述搅拌机通过管路分别连接于所有的所述淋溶管上方的所述淋溶喷头，所述搅拌机与所述淋溶喷头的管路连接处设置有输送水泵。可在配液箱内进行配液，并利用搅拌机对溶液搅拌均匀，得出的溶液可从输送水泵抽送至淋溶喷头，对淋溶控制更加方便。
作为上述技术方案的进一步改进，所述过滤漏斗的下方设置有溢流瓶，所述收液瓶位于所述溢流瓶内，所述收液瓶的底端设置有出液管。溢流瓶可防止淋溶强度较大时淋溶液从收液瓶内溢流的问题，可以在淋溶结束时取出收液瓶作为一定时间的累积溶出液，也可以在淋溶过程中从出液管获得瞬时溶出液，实现动静结合的分析对比试验。
作为上述技术方案的进一步改进，所述淋溶管的底端设置有环形刀刃。环形刀刃使得淋溶管更容易***到土壤内，更加省力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1是本发明的整体结构正视图；
图2是本发明的换热箱俯视图。
附图中：100-淋溶架、200-换热箱、210-换热通道、220-取样凹槽、310-淋溶管、320-淋溶喷头、330-过滤漏斗、340-收液瓶、350-透液层、360-取样开口、370-溢流瓶、410-回收水箱、420-加热水箱、430-循环水泵、510-配液箱、520-搅拌机、530-输送水泵。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少连接辅件，来组成更优的连接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
参照图1，一种原状土淋溶模拟装置，包括：淋溶架100；换热箱200，所述换热箱200在所述淋溶架100上设置有若干个，所述换热箱200内部设置有换热通道210；淋溶管310，所述淋溶管310的数量与所述换热箱200的数量相等，所述淋溶管310可拆卸地连接于所述淋溶架100上，所有的所述淋溶管310一对一地穿过所有的所述换热通道210，所述淋溶管310内具有沿竖直方向延伸的中空通道，所述淋溶管310的上方设置有淋溶喷头320，所述淋溶管310的底端设置有过滤漏斗330，所述过滤漏斗330的下方设置有收液瓶340，所述过滤漏斗330的小口端伸入所述收液瓶340内。
由上述可知，在使用时，直接将淋溶管310***到土壤内，在不破坏土壤原来上下连体结构的情况下可直接将土壤填充到中空通道内，然后取出淋溶管310，土壤也一并被带出，极大地保留了土壤内部的原状，再将淋溶管310放回到换热通道210内，使其相对固定在淋溶架100上，在实际使用中，不同的淋溶管310的长度可相互不同，如此可同时对不同深度的土壤进行对比实验，换热箱200可与淋溶管310进行换热，以模拟不同的土壤温度，更贴合现实的淋溶过程，淋溶喷头320用于对淋溶管310内部的土壤模拟淋溶，过滤漏斗330具有大口端与小口端，大口端连接至淋溶管310的底端，可避免中空通道内的土壤直接掉落，土壤内的溶出液可由过滤漏斗330的小口端流出，并由收液瓶340收集，以用于分析实验，因此，本发明极大保留了土壤内部的原状，并且可以更好地模拟淋溶环境，更贴合现实的淋溶过程，大幅提高实验效率和试验准确率。
换热箱200主要用于与淋溶管310进行换热，其结构形式有多种，如直接利用发热体对换热箱200内部加热，在本实施例中，所述换热箱200内沿竖直方向设置有换热管道，所述换热管道内具有所述换热通道210，所述换热箱200通过管路连接有回收水箱410，所述回收水箱410通过管路连接有加热水箱420，所述加热水箱420通过管路连接于所述换热箱200，所述加热水箱420与所述换热箱200的管路连接处设置有循环水泵430，所述加热水箱420内设置有发热体。加热水箱420内有用于换热的溶液，由发热体对溶液加热，在实际使用中，发热体可为红外发热管、PTC发热管等，加热后的溶液可由循环水泵430送至换热箱200内，淋溶管310可与换热箱200交换热量，换热完后，加热后的溶液可再排送至回收水箱410内，以准备循环利用。
如图2所示，为了方便对淋溶管310进行分层取样，在本实施例中，所述换热箱200的一侧壁设置有取样凹槽220，所述取样凹槽220与所述换热通道210相互连通，所述淋溶管310正对于所述取样凹槽220的位置设置有取样开口360，所述取样开口360内可拆卸地连接有密封盖。当需要对深度较深的土壤进行取样时，可通过取样凹槽220打开密封盖，并从对应其位置上的取样开口360处进行取样，非常方便，取样完成后将密封盖装回至取样开口360即可，在实际使用中，取样开口360可沿上下排列多个，以便对不同深度的土壤进行取样。
在一些实施例中，所述淋溶管310的顶端设置有透液层350，所述透液层350由上至下依次设置有石英砂层和尼龙网层。淋溶喷头320喷出的溶液依次经过石英砂层和尼龙网层可流入到中空通道的土壤内。
在一些实施例中，所述过滤漏斗330内由上至下依次设置有石英砂层、尼龙网层、滤纸。石英砂层与尼龙网层可将中空通道内的土壤进行阻隔，避免掉落，而滤纸可进一步滤去土壤中的大颗粒物质，可直接对收集到收液瓶340内的溶液进行过滤，不需要再对收液瓶340内的溶液进行二次过滤。
淋溶架100主要可由多个立柱形成支架、并在支架上沿上下间隔排列有多块水平层板而组成，水平层板则对应由不同高度的水平层板而承托，在本实施例中，所述淋溶管310的顶端设置有横柄，所述横柄卡紧于所述淋溶架100上。通过横柄使淋溶管310相对固定在淋溶架100上，不会直接掉落，如在水平层板上开设孔洞，将横柄横跨搭在水平层板上即可。
本发明还包括输液机构，所述输液机构包括配液箱510与搅拌机520，所述搅拌机520设置于所述配液箱510内，所述搅拌机520通过管路分别连接于所有的所述淋溶管310上方的所述淋溶喷头320，所述搅拌机520与所述淋溶喷头320的管路连接处设置有输送水泵530。可在配液箱510内进行配液，并利用搅拌机520对溶液搅拌均匀，得出的溶液可从输送水泵530抽送至淋溶喷头320，对淋溶控制更加方便。
在本实施例中，所述过滤漏斗330的下方设置有溢流瓶370，所述收液瓶340位于所述溢流瓶370内，所述收液瓶340的底端设置有出液管。溢流瓶370可防止淋溶强度较大时淋溶液从收液瓶340内溢流的问题，可以在淋溶结束时取出收液瓶340作为一定时间的累积溶出液，也可以在淋溶过程中从出液管获得瞬时溶出液，实现动静结合的分析对比试验。
作为淋溶管310的进一步实施例，所述淋溶管310的底端设置有环形刀刃。环形刀刃使得淋溶管310更容易***到土壤内，更加省力。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (9)
1.一种原状土淋溶模拟装置，其特征在于：包括：
淋溶架(100)；
换热箱(200)，所述换热箱(200)在所述淋溶架(100)上设置有若干个，所述换热箱(200)内部设置有换热通道(210)；
淋溶管(310)，所述淋溶管(310)的数量与所述换热箱(200)的数量相等，所述淋溶管(310)可拆卸地连接于所述淋溶架(100)上，所有的所述淋溶管(310)一对一地穿过所有的所述换热通道(210)，所述淋溶管(310)内具有沿竖直方向延伸的中空通道，所述淋溶管(310)的上方设置有淋溶喷头(320)，所述淋溶管(310)的底端设置有过滤漏斗(330)，所述过滤漏斗(330)的下方设置有收液瓶(340)，所述过滤漏斗(330)的小口端伸入所述收液瓶(340)内。
2.根据权利要求1所述的一种原状土淋溶模拟装置，其特征在于：所述换热箱(200)内沿竖直方向设置有换热管道，所述换热管道内具有所述换热通道(210)，所述换热箱(200)通过管路连接有回收水箱(410)，所述回收水箱(410)通过管路连接有加热水箱(420)，所述加热水箱(420)通过管路连接于所述换热箱(200)，所述加热水箱(420)与所述换热箱(200)的管路连接处设置有循环水泵(430)，所述加热水箱(420)内设置有发热体。
3.根据权利要求2所述的一种原状土淋溶模拟装置，其特征在于：所述换热箱(200)的一侧壁设置有取样凹槽(220)，所述取样凹槽(220)与所述换热通道(210)相互连通，所述淋溶管(310)正对于所述取样凹槽(220)的位置设置有取样开口(360)，所述取样开口(360)内可拆卸地连接有密封盖。
4.根据权利要求1所述的一种原状土淋溶模拟装置，其特征在于：所述淋溶管(310)的顶端设置有透液层(350)，所述透液层(350)由上至下依次设置有石英砂层和尼龙网层。
5.根据权利要求1所述的一种原状土淋溶模拟装置，其特征在于：所述过滤漏斗(330)内由上至下依次设置有石英砂层、尼龙网层、滤纸。
6.根据权利要求1所述的一种原状土淋溶模拟装置，其特征在于：所述淋溶管(310)的顶端设置有横柄，所述横柄卡紧于所述淋溶架(100)上。
7.根据权利要求1所述的一种原状土淋溶模拟装置，其特征在于：还包括输液机构，所述输液机构包括配液箱(510)与搅拌机(520)，所述搅拌机(520)设置于所述配液箱(510)内，所述搅拌机(520)通过管路分别连接于所有的所述淋溶管(310)上方的所述淋溶喷头(320)，所述搅拌机(520)与所述淋溶喷头(320)的管路连接处设置有输送水泵(530)。
8.根据权利要求1所述的一种原状土淋溶模拟装置，其特征在于：所述过滤漏斗(330)的下方设置有溢流瓶(370)，所述收液瓶(340)位于所述溢流瓶(370)内，所述收液瓶(340)的底端设置有出液管。
9.根据权利要求1所述的一种原状土淋溶模拟装置，其特征在于：所述淋溶管(310)的底端设置有环形刀刃。
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2020
- 2020-09-11 CN CN202010955017.8A patent/CN112198296A/zh active Pending
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