杠桿式土壤蒸滲儀系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供杠桿式土壤蒸滲儀系統,包括由一級平衡桿和一級支撐組成的一級杠桿、由二級平衡桿和二級支撐組成的二級杠桿、由三級平衡桿和三級支撐組成的三級杠桿。本實用新型提供的杠桿式土壤蒸滲儀系統,利用杠桿原理,通過三級杠桿,把直接壓在稱重平臺上的重量縮小約300倍左右,然后通過獲取稱重平臺上的重量來計算出被測土壤的重量變化,通過被測土體重量的變化量及滲漏量來計算出土體的蒸騰蒸發量,從而使測量結果更精確,維護更簡單方便。
【專利說明】杠桿式土壤蒸滲儀系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及土壤測量【技術領域】,尤其涉及杠桿式土壤蒸滲儀系統。
【背景技術】
[0002]現有稱重式蒸滲儀系統只能測量出整體被測土壤的重量變化量,而不能測量出整體被測土壤的總重量。現有稱重式蒸滲儀由于機械結構應用的是整體懸掛方式,長時間大重量懸掛對于所用懸掛材料、傳感器精度以及安裝方式要求高。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在提供一種結構簡單、測量精確的杠桿式土壤蒸滲儀系統。
[0004]杠桿式土壤蒸滲儀系統,包括由一級平衡桿和一級支撐組成的一級杠桿、由二級平衡桿和二級支撐組成的二級杠桿、由三級平衡桿和三級支撐組成的三級杠桿;所述一級杠桿設置在二級平衡桿的一端,三級杠桿設置在二級平衡桿的另一端,所述二級平衡桿的另一端還設置有用于平衡一級杠桿重量的配重塊;所述一級支撐設置在一級平衡桿的兩端,一級支撐上放置有裝有土壤的容器;所述二級支撐設置在二級平衡桿的三分之一位置處;所述三級支撐固定在二級平衡桿上用于將三級平衡桿支撐起,所述三級平衡桿的一端設置有電子秤,另一端設置有用于平衡電子秤和其上被稱重物體重量的砝碼;所述平衡電子秤上設置有稱重傳感器,所述稱重傳感器通過數據線與上位機連接。
[0005]進一步地,如上所述的杠桿式土壤蒸滲儀系統,所述容器內設置有若干滲漏量傳感器,所述滲漏量傳感器通過數據線與上位機連接。
[0006]進一步地,如上所述的杠桿式土壤蒸滲儀系統,所述滲漏量傳感器在容器內從上到下依次排列設置。
[0007]進一步地,如上所述的杠桿式土壤蒸滲儀系統,所述三級支撐設置在三級平衡桿三分之一位置處。
[0008]本實用新型提供的杠桿式土壤蒸滲儀系統,利用杠桿原理,通過三級杠桿,把直接壓在稱重平臺上(一級杠桿上容器)的重量縮小約300倍左右,然后通過獲取稱重平臺上的重量來計算出被測土壤的重量變化,通過被測土體重量的變化量及滲漏量來計算出土體的蒸騰蒸發量,從而使測量結果更精確,維護更簡單方便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型杠桿式土壤蒸滲儀系統結構示意圖。
【具體實施方式】
[0010]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚,下面本實用新型中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
[0011]圖1為本實用新型杠桿式土壤蒸滲儀系統結構示意圖,如圖1所示,本實用新型提供的杠桿式土壤蒸滲儀系統,包括由一級平衡桿12和一級支撐11組成的一級杠桿、由二級平衡桿22和二級支撐21組成的二級杠桿、由三級平衡桿32和三級支撐31組成的三級杠桿;所述一級杠桿設置在二級平衡桿22的一端,三級杠桿設置在二級平衡桿22的另一端,所述二級平衡桿22的另一端還設置有用于平衡一級杠桿重量的配重塊23 ;所述一級支撐11設置在一級平衡桿的兩端,一級支撐11上放置有裝有土壤的容器4 ;所述二級支撐21設置在二級平衡桿22的三分之一位置處;所述三級支撐31固定在二級平衡桿22上用于將三級平衡桿32支撐起,所述三級平衡桿32的一端設置有電子秤33,另一端設置有用于平衡電子秤33和其上被稱重物體重量的砝碼34 ;所述平衡電子秤33上設置有稱重傳感器,所述稱重傳感器通過數據線與上位機6連接。所述三級支撐31設置在三級平衡桿32三分之一位置處。
[0012]本系統是一種裝有土壤并限定三維邊界條件下測定水分轉化的系統。測量裝置置于田間地下,以模擬大田生長環境,表面裸露或覆蓋植物,用來確定生長作物或參照植物的蒸發蒸騰量、裸土蒸發量。這種裝置一般均設在室外空曠的觀測場,可單個或成組、成套設置。將測量出來的模擬量信號轉換為數字信號,經處理顯示并記錄在數據采集器內,并可將數據下載到PC機(上位機)中,供使用者分析,研究。
[0013]原理:稱重系統采用杠桿原理,將容器和其內裝的土壤重量縮小1:300左右,并在杠桿的某一位置設置平衡砝碼,該砝碼可以平衡掉總重量的絕大部分,未被平衡掉的重量可通過安裝在末及杠桿上的高精度電子秤測量出來。
[0014]所述容器4內設置有若干滲漏量傳感器5,所述滲漏量傳感器5通過數據線與上位機6連接。所述滲漏量傳感器5在容器4內從上到下依次排列設置。
[0015]數據采集系統原理:
[0016]前端模塊能夠采集電子秤和滲漏量傳感器的信號,放大處理,再將這些數字信號通過RS485方式傳輸到數據采集器,數據采集器采用單片機作為CPU控制板,采用FlashROM作為數據記錄介質,可以連續記錄30000組數據,每組由稱重量、滲漏量及對應時間構成,并進行保存。上位計算機可以通過RS-232或USB方式從數據采集器中以實時或歷史兩種方式獲取數據,并由上位機軟件進行計算,整理成標準格式的數據、曲線、圖表,供實驗者分析、存檔。
[0017]本系統中,單位時間的蒸散量是這樣計算的。總重量變化量減去滲漏量變化量即為蒸散量。系統中的總重量變化量是通過總重量的前值減去后值計算得出。滲漏傳感器是累加值,所以滲漏量變化量是用后值減去前值計算得出。
[0018]本實用新型蒸滲儀系統由三套相互連接的杠桿完成測量,安裝上快捷方便,運用高精度稱重傳感器直接測出數字量測量,線性穩定讓測量數據更為精確。該杠桿式蒸滲儀利用杠桿原理可以測出蒸滲儀內重量變化量,還可以根據一準確測量出整體土箱的總重量。根據杠桿原理可知:一端重量變化后,另一端重量等比例變化,所以測出電子稱端的變化量后通過計算就可以得出蒸滲儀內重量變化量,同樣根據杠桿原理,當測得杠桿末端的總重量后通過計算就可以得出蒸滲儀土箱內的總重量。
[0019]最后應說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案,而非對其限制;盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的精神和范圍。
【權利要求】
1.杠桿式土壤蒸滲儀系統,其特征在于,包括由一級平衡桿(12)和一級支撐(11)組成的一級杠桿、由二級平衡桿(22)和二級支撐(21)組成的二級杠桿、由三級平衡桿(32)和三級支撐(31)組成的三級杠桿;所述一級杠桿設置在二級平衡桿(22)的一端,三級杠桿設置在二級平衡桿(22)的另一端,所述二級平衡桿(22)的另一端還設置有用于平衡一級杠桿重量的配重塊(23);所述一級支撐(11)設置在一級平衡桿的兩端,一級支撐(11)上放置有裝有土壤的容器(4);所述二級支撐(21)設置在二級平衡桿(22)的三分之一位置處;所述三級支撐(31)固定在二級平衡桿(22)上用于將三級平衡桿(32)支撐起,所述三級平衡桿(32)的一端設置有電子秤(33),另一端設置有用于平衡電子秤(33)和其上被稱重物體重量的砝碼(34);所述平衡電子秤(33)上設置有稱重傳感器,所述稱重傳感器通過數據線與上位機(6)連接。
2.根據權利要求1所述的杠桿式土壤蒸滲儀系統,其特征在于,所述容器(4)內設置有若干滲漏量傳感器(5),所述滲漏量傳感器(5)通過數據線與上位機(6)連接。
3.根據權利要求2所述的杠桿式土壤蒸滲儀系統,其特征在于,所述滲漏量傳感器(5)在容器(4)內從上到下依次排列設置。
4.根據權利要求1所述的杠桿式土壤蒸滲儀系統,其特征在于,所述三級支撐(31)設置在三級平衡桿(32)三分之一位置處。
【文檔編號】G01N5/04GK204086063SQ201420422739
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年7月29日 優先權日:2014年7月29日
【發明者】李軍德, 郭軍哲, 衛鵬森, 汪豐奎 申請人:西安清遠測控技術有限公司