专利名称：一种可变环境条件自动蒸渗测量系统的利记博彩app
技术领域：
本实用新型一种可变环境条件自动蒸渗测量系统，用于岩土工程、农田水利、水文水资源等领域监控土壤水分运移。
背景技术：
当前该领域应用较为广泛的仪器是蒸渗仪，该仪器架设在田间或温室内并装满土壤，仪器中的土壤表面或者裸露或者种植各种作物，用来测量裸土蒸发量或作物的蒸发量、潜在蒸发量以及深层渗透量。蒸渗仪已经成为测定蒸腾蒸发的标准试验仪器，有大型蒸渗仪和微型蒸渗仪两种，它的应用大致可分为三个方面:(I)、测定蒸腾蒸发量、或蒸腾量和蒸发量，研究农作物的耗水规律；(2)、和其它仪器一起测定土壤水中各种化学成分的含量，研究化肥和农药等对土壤水和地下水的作用与影响；(3)、测定土壤水向下的渗漏量，研究土壤水量平衡和地下水补给。但由于研究目的不同或受试验环境所限，蒸渗仪一般只能运用于定环境条件(自然环境)下的测定而不能考虑改变环境温度、大气相对湿度条件时土壤蒸渗状态的变化。而环境温度、大气相对湿度是影响蒸发的极其重要的因素，在不同温湿度条件下，土壤水分蒸渗量有很大差异。资料表明:温度直接决定着土表饱和大气压，在大气相对湿度较高时，环境中水汽接近饱和(水蒸气分压接近饱和大气压)，土壤能长时间保持湿润。而地面以上湿度梯度越大，环境温度越高，土壤蒸发越强烈。与此同时，由于自然状态下温湿度的值变化的幅度有限，导致土壤的蒸渗周期持续的时间较长，从而增长了试验的时间，浪费了大量的劳力和财力。
发明内容
为了克服蒸渗仪只适用于自然条件下环境温度、大气相对湿度不可调节和控制的不足，本实用新型提供了一种可变环境条件自动蒸渗测量系统，该系统可以按照试验需求调节和控制环境温湿度并即时采集不同温湿度条件下任一时刻的土样的水分运移情况，进而掌控土壤的水分运移情况。本实用新型的上述目的是通过这样的技术方案来实现的:一种可变环境条件自动蒸渗测量系统，包括一密封透明装置，所述密封透明装置两侧设有可以开闭的侧门，所述密封透明装置顶部设有红外灯泡，红外灯泡连接温控装置，温控装置控制红外灯泡启动、断开；所述密封透明装置内设有托盘，所述密封透明装置内设有梅特勒天平；所述密封透明装置内设有温湿度传感器，温湿度传感器连接通过数据采集器连接PC机，所述梅特勒天平通过数据线连接PC机。所述密封透明装置设有不锈钢板，不锈钢板位于红外灯泡下方。所述密封透明装置外面包裹有保温层。所述密封透明装置为密封玻璃箱。所述保温层为锡箔。所述梅特勒天平外部设有防水外罩。所述PC机包括:利用Labview编制的虚拟仪器控制界面；数据采集系统。本实用新型一种可变环境条件自动蒸渗测量系统，结构简单，制作成本低，使用简捷方便。在温湿度可调控方面，该系统可以将环境的温湿度维持在某一特定范围内，并研究该特定湿度下土壤的水分运移情况，解决了土壤水分运移与环境温湿度相关性研究的技术难题；也可以人为地调节环境温度上下限；同时将数种饱和溶液或干燥剂组合使用以营造不同的环境温湿度变化梯度并按照相似模型换算模拟出自然状态下土的蒸渗过程，从而可以大大的缩短试验时间，提高试验效率。在数据采集方面，该系统不仅可以在不受环境干扰的同时，自动采集任一时刻环境温湿度，并且自动检测土样水分蒸发渗透随时间的微小变化，还能对测量数据进行实时在线快速分析处理，做到数据采集的自动化、准确化、高速化，大大了提高工作效率。
图1为本实用新型系统结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种可变环境条件自动蒸渗测量系统，包括一密封透明装置1，所述密封透明装置I两侧设有可以开闭的侧门2，所述密封透明装置I顶部设有红外灯泡3，红外灯泡3连接温控装置，温控装置控制红外灯泡3启动、断开。所述密封透明装置I内设有托盘5，所述密封透明装置I内设有梅特勒天平6。所述密封透明装置I内设有温湿度传感器，温湿度传感器连接通过数据采集器7连接PC机8，所述梅特勒天平6通过数据线连接PC机8。所述密封透明装置I设有不锈钢板4，不锈钢板位4于红外灯泡3下方。所述密封透明装置I外面包裹有保温层。所述密封透明装置I为密封玻璃箱。所述保温层为锡箔。所述梅特勒天平6外部设有防水外罩。所述PC机8包括:利用Labview编制的虚拟仪器控制界面；数据采集系统。实施例: 在密闭玻璃箱:长130cm，宽50cm，高60cm顶部中轴线固定位置处安装两个红外灯泡3作为热源，通过设定电磁继电器式的温控装置的温度上下限，来控制红外灯泡3的启动、断开，从而达到保持密闭玻璃箱内温度恒定的目的。所述密闭玻璃箱两侧设有可以开闭的侧门2。例如:在设定温度上下限分别为33、32摄氏度的情况时，在环境温度降低到32摄氏度时，红外灯泡3自动打开，持续提供热量，环境温度缓慢升高。当环境温度达到33摄氏度时，红外灯泡3自动关闭，停止供热，温度停止升高并开始缓慢下降。在一定时间里达到温度的动态平衡。此外，为了避免以红外灯泡3作为热源时，密闭玻璃箱内部温度分布不均匀的不足，在红外灯泡3以下5厘米处悬挂一块长100cm，宽40cm的不锈钢板4，从而增大了热源的面积，保证了热源供热的均匀和持续。同时在该密闭玻璃箱外包裹锡箔作为保温层，锡箔厚度为5cm，以保证密闭空间内温度恒定的效果。大气相对湿度调节步骤:在所述玻璃箱中安放两个托盘5,所述托盘5长25cm,宽16cm,高10cm。通过在托盘5中添加不同饱和溶液或干燥剂来调节装置中的湿度，湿度调节方式如下:I)、当需要研究某一特定湿度下土壤的水分运移情况时将湿度控制在某一固定值。如在托盘5中放置饱和MgCl2溶液，使装置中湿度控制在32.4±0.2% (30°C)；在托盘5中放置K2SO4饱和溶液，使装置中湿度控制在97.0±0.4% (30°C )；在托盘5中放置CH3COOK饱和溶液，使装置中湿度控制在21.6±0.6% (30°C )；在托盘5中放置水，使装置中湿度控制在95°/Γ 00% (30°C )；在托盘5中加入2Kg干燥剂，使装置中湿度控制在(Tl0%。2)、当需要研究某一湿度变化过程中土壤水分运移情况时，通过将数种饱和溶液或干燥剂组合使用来营造试验中需要的变化梯度。例如:开始添加饱和NaCl溶液，当湿度持续稳定在75% —段时间后改为饱和K2CO3溶液，湿度逐渐下降稳定在43%。数据监测步骤:在装置底部中轴线上并列安放3台梅特勒天平6，梅特勒天平6外部设有防水外罩，用于保护梅特勒天平6在较高环境湿度下工作时不受损坏。在土样蒸发试验中，将配有一定含水量的土柱试样放在梅特勒天平6上，梅特勒天平6质量读数变化即反映了土样即时蒸发量。在土样产流试验中，将土样放在第一个梅特勒天平上，可盛水密闭容器放在第二个梅特勒天平上，第一个梅特勒天平读数用于反映进入土样水量，第二个梅特勒天平读数用于反映流出土样水量，将两组数据结合即可反映土壤及时产流量。数据自动采集步骤:利用Labview编制的虚拟仪器控制界面，在该控制界面中可以根据实际需求设定数据读入时间间隔。将LB22IAT电压型探头式温湿度传感器接入cDAQ数据采集器，通过USB接口控制cDAQ数据采集系统，将按照所设定的时间间隔所读取的电压值，按照标定参数转换成相应的温湿度值。利用RS-232串口数据线连接梅特勒天平6，PC机8将按照所设定的时间间隔自动地进行数据·采集，最后经数据处理分析得到土壤水分运移情况。
权利要求1.一种可变环境条件自动蒸渗测量系统，包括一密封透明装置(I )，其特征在于，所述密封透明装置(1)两侧设有可以开闭的侧门(2)，所述密封透明装置(I)顶部设有红外灯泡(3),红外灯泡(3)连接温控装置，温控装置控制红外灯泡(3)启动、断开； 所述密封透明装置(1)内设有托盘(5)，所述密封透明装置(I)内设有梅特勒天平(6); 所述密封透明装置(1)内设有温湿度传感器，温湿度传感器通过数据采集器(7)连接PC机(8 )，所述梅特勒天平(6 )通过数据线连接PC机(8 )。
2.根据权利要求1所述一种可变环境条件自动蒸渗测量系统，其特征在于，所述密封透明装置(I)设有不锈钢板(4)，不锈钢板(4)位于红外灯泡(3)下方。
3.根据权利要求1或2所述一种可变环境条件自动蒸渗测量系统，其特征在于，所述密封透明装置(I)外面包裹有保温层。
4.根据权利要求1或2所述一种可变环境条件自动蒸渗测量系统，其特征在于，所述密封透明装置(I)为密封玻璃箱。
5.根据权利要求3所述一种可变环境条件自动蒸渗测量系统，其特征在于，所述保温层为锡箔。
6.根据权利要求1所述一种可变环境条件自动蒸渗测量系统，其特征在于，所述梅特勒天平(6)外部设有 防水外罩。
专利摘要一种可变环境条件自动蒸渗测量系统，包括一密封透明装置，所述密封透明装置两侧设有可以开闭的侧门，所述密封透明装置顶部设有红外灯泡，红外灯泡连接温控装置，温控装置控制红外灯泡启动、断开；所述密封透明装置内设有托盘，所述密封透明装置内设有梅特勒天平；所述密封透明装置内设有温湿度传感器，温湿度传感器连接通过数据采集器连接PC机，所述梅特勒天平通过数据线连接PC机。本实用新型系统可以按照试验需求调节和控制环境温湿度并即时采集不同温湿度条件下任一时刻的土样的水分运移情况，进而掌控土壤的水分运移情况。
文档编号G01N5/04GK203132944SQ20132017911
公开日2013年8月14日 申请日期2013年4月11日 优先权日2013年4月11日
发明者张华 , 高抗, 胡文龙, 曹金露, 李茂 申请人:三峡大学