一种土壤溶液采集装置
阅读：544发布：2020-06-02
专利汇可以提供一种土壤溶液采集装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供的 土壤 溶液采集装置，涉及 土壤学 设备领域，包括取 水 筒、多孔陶瓷杯、 真空 泵 、和 注射器 ，取水筒的一端为用于透过土壤溶液的多孔陶瓷杯， 真空泵 通过管道与取水筒的内部连通，管道上设有用于控制管道通闭的控制装置，控制装置位于真空泵与取水筒之间，注射器与取水筒通过采水管连通，采水管的一端与注射器的注射口连通，采水管的另一端伸入取水筒的内部并贴近多孔陶瓷杯底部，采水管上设有用于控制气流、水流通闭的 阀 门 。降低了对收集到的取水筒内的土壤溶液的污染几率，使土壤溶液应用到后续实验中得到的数据更加准确，误差更小，同时对土壤溶液采集更加完全，更加方便，提高了土壤溶液的采集速度，进而提高了土壤溶液的采集效率。，下面是一种土壤溶液采集装置专利的具体信息内容。
1.一种土壤溶液采集装置，其特征在于，包括取水筒、真空泵、和注射器，所述取水筒的一端为用于透过土壤溶液的多孔陶瓷杯，所述真空泵通过管道与所述取水筒的内部连通，所述管道上设有用于控制所述管道通闭的控制装置，所述控制装置位于所述真空泵与所述取水筒之间，所述注射器与所述取水筒通过采水管连通，所述采水管的一端与所述注射器的注射口连通，所述采水管的另一端伸入所述取水筒的内部并贴近所述多孔陶瓷杯底部，所述采水管上设有用于控制气流、水流通闭的阀门。
2.根据权利要求1所述的土壤溶液采集装置，其特征在于，所述控制装置为通气阀门。
3.根据权利要求1所述的土壤溶液采集装置，其特征在于，所述管道为橡胶管道。
4.根据权利要求3所述的土壤溶液采集装置，其特征在于，所述控制装置包括套环，所述套环套设在所述管道外。
5.根据权利要求1所述的土壤溶液采集装置，其特征在于，所述采水管为耐酸碱抗老化塑料采水管。
6.根据权利要求1所述的土壤溶液采集装置，其特征在于，所述取水筒包括两端开口的PVC管和封盖所述PVC管的橡胶塞，所述PVC管的一端设有多孔陶瓷杯，所述PVC管的另一端设有橡胶塞，所述管道和所述采水管均穿过所述橡胶塞且与所述PVC管的内部连通。
7.根据权利要求6所述的土壤溶液采集装置，其特征在于，所述土壤溶液采集装置还包括插管，所述插管的一端插设在所述橡胶塞上并与所述PVC管内部连通，所述插管的另一端与所述管道连通。
8.根据权利要求1所述的土壤溶液采集装置，其特征在于，所述阀门为三通阀门，所述三通阀门中的两个阀门口分别与所述注射器的注射口和所述采水管连通。
9.根据权利要求1所述的土壤溶液采集装置，其特征在于，所述真空泵为手持式真空栗ο
10.根据权利要求1所述的土壤溶液采集装置，其特征在于，所述采水管的内径为2_5mm0
一种土壤溶液采集装置
技术领域
背景技术
[0002] 土壤溶液通常可定义为含有溶质和溶解性气体的土壤间隙水，随着科学的不断发展进步，土壤溶液已经成为土壤、植物营养、生态环境和水力等学科的重要研宄内容，在现有技术中，土壤溶液的采集多利用多孔陶瓷杯土壤溶液采集器进行收集。多孔陶瓷杯土壤溶液采集器在使用时，利用多孔陶瓷杯土壤溶液采集器内形成负压，使土壤中的土壤溶液通过具有透水性和透气性的多孔陶瓷杯进入到多孔陶瓷杯土壤溶液采集器内，达到对土壤溶液采集的目的。
[0003] 这种多孔陶瓷杯土壤溶液采集器使用时需要先将多孔陶瓷杯土壤溶液采集器内抽成负压，保持负压并收集一段时间后，再连接采样瓶，然后抽取多孔陶瓷杯土壤溶液采集器中的土壤溶液到采样瓶中，达到收集土壤溶液的目的。在使用过程中，由于对多孔陶瓷杯土壤溶液采集器需要多次插拔管路，因此容易污染多孔陶瓷杯土壤溶液采集器内收集的土壤溶液，影响后续的化验和实验的结果，造成测量结果的误差，同时管路插入到多孔陶瓷杯土壤溶液采集器时，管路容易卷曲，而使管路不能到达多孔陶瓷杯土壤溶液采集器的底部，使多孔陶瓷杯土壤溶液采集器内的土壤溶液不能够被完全采集，另外，采水管管径较小(约1mm)，采集效率低，速度慢。实用新型内容
[0004] 有鉴于此，本实用新型提供了一种土壤溶液采集装置，以改善上述问题。
[0005] 本实用新型提供的土壤溶液采集装置包括取水筒、真空泵、和注射器，所述取水筒的一端为用于透过土壤溶液的多孔陶瓷杯，所述真空泵通过管道与所述取水筒的内部连通，所述管道上设有用于控制所述管道通闭的控制装置，所述控制装置位于所述真空泵与所述取水筒之间，所述注射器与所述取水筒通过采水管连通，所述采水管的一端与所述注射器的注射口连通，所述采水管的另一端伸入所述取水筒的内部并贴近所述多孔陶瓷杯底部，所述采水管上设有用于控制气流、水流通闭的阀门。
[0006] 以上所述的土壤溶液采集装置，优选地，所述控制装置为通气阀门。利用通气阀门作为控制装置，控制真空泵与取水筒之间的连通，通气阀门操作简单同时密封效果好，能够很好的控制管道的通闭，并且通气阀门结构简单，经久耐用。
[0007] 以上所述的土壤溶液采集装置，优选地，所述管道为橡胶管道。由于管道的主要作用是作为通气的管道，橡胶管道成本低并且柔韧性好，能够延长操作人员的活动范围。
[0008] 以上所述的土壤溶液采集装置，优选地，所述控制装置包括套环，所述套环套设在所述管道外。套环套设在管道外，当需要对管道进行密封的时候，将管道弯折，将弯折处伸入到套环内，套环套设在弯折处，利用套环对弯折处的收紧和挤压，使管道的弯折处成为密封端，阻断了管道内的气体流通。套环成本低廉，并且不会增加开口来与控制装置相连，避免管道因缝隙发生泄漏而影响管道的气密性。
[0009] 以上所述的土壤溶液采集装置，优选地，所述采水管为耐酸碱抗老化塑料采水管。采水管作为转移取水筒内的土壤溶液的通道，需要与土壤溶液直接接触，由于土壤溶液中必然含有多种溶质和溶解性气体，土壤溶液的PH值可能不为7，偏酸或偏碱，而且含有多种离子，因此采水管要选择能够耐酸碱腐蚀、抗老化的塑料采水管，例如聚四氟乙烯采水管。如果选择化学性质不稳定的材料作为采水管必然会导致采水管与土壤溶液发生反应或采水管自身老化降解，这些反应一方面会消耗土壤溶液内的溶质，影响最后测量的实际结果，另一方面，采水管老化或降解产生的小分子会污染采集到的水样。
[0010] 以上所述的土壤溶液采集装置，优选地，所述取水筒包括两端开口的PVC管和封盖所述PVC管的橡胶塞，所述PVC管的一端设有多孔陶瓷杯，所述PVC管的另一端设有橡胶塞，所述管道和所述采水管均穿过所述橡胶塞且与所述PVC管的内部连通。取水筒中，设置在PVC管一端的多孔陶瓷杯用来从土壤中过滤出土壤溶液，然后土壤溶液进入到PVC管中进行保存。由于土壤溶液中含有多种溶质和溶解性气体，为了避免土壤溶液对取水筒造成腐蚀，采用PVC管作为承装土壤溶液的取水筒容器，由于PVC材料化学物理性质稳定，不容易与其他物质发生化学反应，作为承装土壤溶液的容器能够保证原土壤溶液的性质，保证实验检测结果的准确性，同时避免了取水筒的老化和腐蚀，延长了取水筒的使用寿命，PVC管的另一端采用橡胶塞密封，气密性好，能够使PVC管内保持长时间的负压状态。
[0011] 以上所述的土壤溶液采集装置，优选地，所述土壤溶液采集装置还包括插管，所述插管的一端插设在所述橡胶塞上并与所述PVC管内部连通，所述插管的另一端与所述管道连通。通过插管实现管道和橡胶塞的连接，使用的时候，插管插设在橡胶塞上，将管道套设在插管伸出外界的一端，实现了管道与取水筒内部的连通，不需要将管道插入到取水筒的内部，降低了使用时管道直接伸入取水筒内部进行插拔而污染了取水筒内的土壤溶液的可能性，使后续测验和实验的数据更加准确，减小了实验误差。
[0012] 以上所述的土壤溶液采集装置，优选地，所述阀门为三通阀门，所述三通阀门中的两个阀门口分别与所述注射器的注射口和所述采水管连通。三通阀门拨动方便，同时具有良好的通断性能，密封性好，并且结构简单，使用方便。三通阀门中的一个端口与采水管连通，三通阀门中的另一个端口与注射器的注射口连通，利用注射器抽取取水筒内的土壤溶液，抽取时将三通阀门拨开，使采水管与注射器的注射口连通，这样注射器能够通过采水管将取水筒内的土壤溶液抽出，当注射器内收集到土壤溶液后，将三通阀门拨动到采水管和注射器的注射口不连通的状态，这时再将注射器和采水管断开，转移注射器，实现对注射器内的土壤溶液的暂时收集。
[0013] 以上所述的土壤溶液采集装置，优选地，所述真空泵为手持式真空泵。手持式真空泵手部拉推活塞来进行抽气，使取水筒内变为负压状态，便于使土壤溶液渗透到取水筒内，手持式真空泵结构简单，体积小，便于携带，尤其适合外出的时候携带使用，能够满足对取水筒的内部进行快速排气减压的需要，使取水筒内部变为负压状态。
[0014] 以上所述的土壤溶液采集装置，优选地，所述采水管的内径为2-5mm。采水管的内径如果过小，会导致注射器在收集土壤溶液时土壤溶液流量小，收集速度慢，影响注射器收集土壤溶液的速率。而如果采水管的内径过大，同样体积的土壤溶液在内径大的采水管内升高的速度慢，土壤溶液不容易进入到注射器内且管道内残存的样品较多，不方便注射器对取水筒内的土壤溶液进行完全抽取。
[0015] 相对于现有技术，本实用新型提供的土壤溶液采集装置包括以下有益效果:本实用新型提供的土壤溶液采集装置首先将取水筒置于土壤中，关闭采水管上的阀门，利用真空泵对取水筒内进行抽气减压，使取水筒内变为负压状态，再关闭控制装置，土壤中的土壤溶液在压差的作用下，通过多孔陶瓷杯渗入到取水筒内，收集一定时间后，打开控制装置，取水筒内恢复常压，打开阀门，利用注射器通过采水管将取水筒内的土壤溶液抽出，抽入到注射器内，再将采水管上的阀门关闭，这样，抽出的土壤溶液保留在注射器内，实现了对土壤溶液的采集，在整个土壤溶液采集过程中，真空泵和注射器同时与取水筒进行连通，管道和采水管通入到取水筒的底部，使用时不需要多次将管道和采水管伸入到取水筒内进行插拔，降低了对收集到的取水筒内的土壤溶液的污染几率，使土壤溶液应用到后续实验中得到的数据更加准确，误差更小，并且采水管能够将取水筒底部的土壤液体也抽出，对土壤溶液采集更加完全，收集时将土壤溶液直接抽入到注射器内，关闭采水管上的阀门，拔下注射器便能够将土壤溶液暂存在注射器内，使得土壤溶液的采集更加方便，提高了土壤溶液的采集速度，进而提高了土壤溶液的采集效率。附图说明
[0016] 为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
[0017]图1是本实用新型第一实施例提供的土壤溶液采集装置的结构示意图；
[0018] 图2是本实用新型第二实施例提供的土壤溶液采集装置的结构示意图；
[0019]图3是图2提供的土壤溶液采集装置的收集土壤溶液时的使用示意图。
[0020] 其中，附图标记与部件名称之间的对应关系如下:取水筒101，真空泵102，注射器103，多孔陶瓷杯104，管道105，采水管106，阀门107，通气阀门108，套环109，PVC管110，橡胶塞111，插管112。
具体实施方式
[0021] 土壤溶液通常可定义为含有溶质和溶解性气体的土壤间隙水，随着科学的不断发展进步，土壤溶液已经成为土壤、植物营养、生态环境和水力等学科的重要研宄内容，在现有技术中，土壤溶液的采集多利用多孔陶瓷杯土壤溶液采集器进行收集。多孔陶瓷杯土壤溶液采集器在使用时，利用多孔陶瓷杯土壤溶液采集器内产生负压，使土壤中的土壤溶液通过具有透水性和透气性的多孔陶瓷杯进入到多孔陶瓷杯土壤溶液采集器内，达到对土壤溶液采集的目的。
[0022] 这种多孔陶瓷杯土壤溶液采集器使用时需要先将多孔陶瓷杯土壤溶液采集器内抽成负压，收集一端时间后，再连接采样瓶，然后抽取多孔陶瓷杯土壤溶液采集器中的土壤溶液到采样瓶中，达到收集土壤溶液的目的。但是经过研宄人员的长期研宄发现，这种多孔陶瓷杯土壤溶液采集器在使用过程中，由于需要对多孔陶瓷杯土壤溶液采集器多次插拔管路，因此容易污染多孔陶瓷杯土壤溶液采集器内收集的土壤溶液，影响后续的化验和实验的结果，造成测量结果的误差，同时管路插入到多孔陶瓷杯土壤溶液采集器时，管路容易卷曲，而使管路不能到达多孔陶瓷杯土壤溶液采集器的底部，使多孔陶瓷杯土壤溶液采集器内的土壤溶液不能够被完全采集，加上采水管管径较小使得土壤溶液采集效率低，速度慢。
[0023] 本实用新型提供了一种土壤溶液采集装置来改善上述问题。
[0024] 下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
[0025] 本实用新型中第一、第二、第三等均为区别示意，并不是限定。
[0026]图1是本实用新型第一实施例提供的土壤溶液采集装置的结构示意图；如图1所示，本实用新型第一实施例提供的土壤溶液采集装置包括取水筒101、真空泵102、和注射器103，取水筒101的一端为用于透过土壤溶液的多孔陶瓷杯104，真空泵102通过管道105与取水筒101的内部连通，管道105的一端与真空泵102的抽气口连通，管道105的另一端与取水筒101的内部连通，管道105上设有用于控制管道105通闭的控制装置，控制装置位于真空泵102与取水筒101之间，注射器103与取水筒101通过采水管106连通，采水管106的一端与注射器103的注射口连通，采水管106的另一端伸入取水筒101的内部并贴近多孔陶瓷杯底部，采水管106上设有用于控制气流、水流通闭的阀门107。
[0027] 优选地，在本实施例中，控制装置为通气阀门108。利用通气阀门108作为控制装置，控制真空泵102与取水筒101之间的连通，通气阀门108操作简单同时密闭效果好，能够很好的控制管道105的通闭，并且通气阀门108结构简单、经久耐用。
[0028] 本实用新型提供的土壤溶液采集装置首先将取水筒101置于土壤中，将多孔陶瓷杯104埋入到土壤中固定，关闭阀门107，使得注射器103与采水管106处于封闭断开状态，而打开通气阀门108，使得取水筒101与真空泵102通过管道105连通。由于整个土壤溶液采集装置此时已经为一个密闭容器，利用真空泵102对取水筒101内进行抽气，使得取水筒101内的气压降低，取水筒101内变为负压状态，然后关闭通气阀门108，取水筒101保持负压状态，静置在土壤中一段时间后，土壤中的土壤溶液便在压差的作用下，通过多孔陶瓷杯104渗入到取水筒101内。收集一定时间后，取水筒101内便会收集到一定量的土壤溶液，然后打开通气阀门108，使取水筒101内部的气压恢复为大气压，再打开阀门107，利用注射器103通过采水管106将取水筒101内的土壤溶液抽出，抽入到注射器103内，再将采水管106上设置的阀门107关闭，将注射器103与采水管106断开，实现将抽出的土壤溶液暂留在注射器103内，再通过注射器103将土壤溶液转移到后续的实验设备中进行后续的处理。
[0029] 在整个土壤溶液采集过程中，将真空泵102和注射器103同时与取水筒101进行连通，管道105和采水管106通入到取水筒101的内部，进行土壤溶液采集时不需要多次将管道105和采水管106插入到取水筒101内，降低对收集到取水筒101内的土壤溶液的污染的可能性，便于得到更加正确的实验结果。
[0030] 并且采水管106能够将取水筒101底部的土壤液体也抽出，土壤溶液采集更加完全。收集时，将土壤溶液直接抽入到注射器103内，关闭采水管106上的阀门107，拔下注射器103便能够将土壤溶液暂存在注射器103内，使得土壤溶液的采集更加方便，提高了土壤溶液的采集速度和采集效率。
[0031]图2是本实用新型第二实施例提供的土壤溶液采集装置的结构示意图；图3是图2提供的土壤溶液采集装置的收集土壤溶液时的使用示意图。如图2-3所示，本实用新型第二实施例提供的土壤溶液采集装置是在第一实施例提供的土壤溶液采集装置的基础上，进一步地，取水筒101包括两端开口的PVC管110和封盖PVC管110的橡胶塞111，PVC管110的一端设有多孔陶瓷杯104，PVC管110的另一端设有橡胶塞111，管道105和采水管106均穿过橡胶塞111且与PVC管110的内部连通。
[0032] 设置在PVC管110—端的多孔陶瓷杯104用来从土壤中过滤出土壤溶液，土壤溶液通过多孔陶瓷杯104进入到PVC管110中进行保存。由于土壤溶液中含有多种溶质和溶解性气体，为了土壤溶液对取水筒101造成腐蚀，采用PVC管110作为承装土壤溶液的容器，PVC材料化学、物理性质稳定，不容易与其他物质发生化学反应，作为承装土壤溶液的容器能够避免取水筒101的老化和腐蚀而污染土壤溶液。PVC管110的另一端采用橡胶塞111密封，气密性好，能够使PVC管110内保持长时间的负压状态。
[0033] 在土壤溶液采集装置上还设置有插管112，插管112的一端插设在橡胶塞111上并与PVC管110内部连通，插管112的另一端与管道105连通。通过插管112实现管道105和橡胶塞111的转接。使用的时候，插管112插设在橡胶塞111上，将管道105套设在插管112伸出外界的一端，实现了管道105与取水筒101内部的连通，不需要将管道105插入到取水筒101的内部，避免了使用时管道105直接伸入取水筒101内部插拔而污染了取水筒101内的土壤溶液，使后续测验和实验的数据更加准确，减小了实验误差。
[0034] 进一步地，本实施例中的控制装置包括套环109，套环109套设在管道105外。当需要对管道105进行密封的时候，将管道105弯折，将弯折处伸入到套环109内，利用套环109套设在弯折处，套环109对弯折处的收紧和挤压，使管道105的弯折处成为密封端，阻断了管道105内的气体流通。套环109成本低廉，并且不会增加管道105上的开口来与控制装置配合，避免了管道105发生泄漏，提高了管道105的气密性。
[0035] 同时，在本实施例中，管道105为橡胶管道，采水管106为塑料采水管。橡胶管道成本低并且柔韧性好，通过足够长的管道105能够延长操作人员的活动范围。能够避免土壤溶液采集装置在使用时，操作人员多次踩踏采样点附近的土壤，对采样点土壤的质地结构造成破坏。
[0036] 而采水管106作为转移取水筒101内的土壤溶液的通道，需要与土壤溶液直接接触，由于土壤溶液中必然含有多种溶质和溶解性气体，土壤溶液的PH值可能不为7，偏酸或偏碱，而且含有多种离子，如果选择化学性质不稳定的材料作为采水管106必然会导致采水管106与土壤溶液发生反应或自身发生老化降解，这些反应一方面会消耗土壤溶液内的溶质，影响最后测量的实际结果，另一方面，老化或降解产生的小分子杂质影响土壤溶液样品，优选地选择聚四氟乙烯采水管。所以本实施例中采水管需要采用耐腐蚀、抗老化塑料采水管，优选地为聚四氟乙烯采水管。
[0037] 本实施例中，阀门107为三通阀门，三通阀门中的两个阀门口分别与注射器103的注射口和采水管106连通。三通阀门拨动方便，同时具有良好的通断性能，密封性好，并且结构简单，使用方便。三通阀门中的一个端口与采水管106连通，三通阀门中的另一个端口与注射器103的注射口连通。
[0038] 利用注射器103抽取取水筒101内的土壤溶液，抽取时将三通阀门拨动，使采水管106与注射器103的注射口连通，这样注射器103能够通过采水管106将取水筒101内的土壤溶液抽出，当注射器103内抽满土壤溶液后，将三通阀门拨动到使采水管106和注射器103的注射口不连通的状态，三通阀门将注射口封闭，这时再将三通阀门和采水管106断开，转移注射器103，通过注射器103，实现对取水筒101内的土壤溶液的收集。
[0039]由于土壤溶液采集装置多需要在户外使用，在本实施例中，进一步地，真空泵102为手持式真空泵。手持式真空泵利用手部推拉活塞来进行抽气，使取水筒101内变为负压状态，便于使土壤溶液在压差的作用下，从土壤内向取水筒101内进行渗透，手持式真空泵结构简单，体积小，便于携带，尤其适合外出的时候携带使用，能够满足对小体积的取水筒101的内部进行快速排气减压的需要。
[0040] 进一步地，采水管106的内径为2-5mm，优选地采用4mm的内径。采水管106的内径如果过小，会导致注射器103在收集土壤溶液时土壤溶液流量小，收集速度慢，而如果采水管106的内径过大，同样体积的土壤溶液在内径大的采水管106内升高的速度慢，土壤溶液不容易进入到注射器103内，不方便注射器103对取水筒101内的土壤溶液进行抽取，同时采水管106内残留土壤溶液多，土壤溶液收集不完全。
[0041] 本实施例在使用时，先将取水筒101放入提前在采样点掏挖的孔洞中，多孔陶瓷杯104的一端伸入孔洞的底部，用橡胶塞111密封取水筒101，将管道105套设在插管112夕卜，将注射器103的注射口处的阀门107即三通阀门关闭，使得采水管106和注射器103与取水筒101内部断开，注射器103与取水筒101不连通，此时套环109套设在橡胶管道外，手动式真空泵通过橡胶管道与取水筒101内部连通。然后利用手动式真空泵将PVC管110内部抽为负压状态，捏紧橡胶管道将橡胶管道密封，将手动式真空泵与橡胶管道分离，取下套环109，在橡胶管道上对折一处，将套环109套设在橡胶管道的对折处，利用套环109实现将橡胶管道的密封。
[0042] 保持负压的取水筒101在采样点的孔洞中静置一段时间，土壤溶液会通过多孔陶瓷杯104进入到PVC管110内。然后将套环109取下，将橡胶管道拉直，取水筒101内部与外界连通，取水筒101的内部气压恢复到正常大气压，打开注射器103的三通阀门，使注射器103与采水管106连通，用抽动注射器103，使注射器103将取水筒101内部的土壤溶液抽入到注射器103内，然后关闭三通阀门，将注射器103与三通阀门断开，便将土壤溶液转移到了注射器103内，再通过注射器103向后续需要实验设备补充土壤溶液。
[0043] 以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
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