一種土壤攪拌破碎能量測定裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于土壤結構穩定性評估領域，具體涉及一種土壤攪拌破碎能量測定
目.O
【背景技術】
[0002]土壤團聚體作為土壤結構的基本單元，其穩定性是評價土壤質量好壞的重要指標，然而能夠從能量角度定量評估土壤團聚體穩定性的測定設備極其匱乏。近年來隨著科學技術的發展已經研究出用于評估土壤團聚體穩定性的土壤超聲分散能量測定系統，但該系統所依賴的超聲儀器功率較大，不適用于弱穩定性土壤;而且對實驗操作要求極其嚴格，因而大大限制了其應用。另一方面，現有的攪拌機在土壤科學中主要用于分散土樣從而進行土壤理化性質的測定，但是實驗發現通過測定用于攪拌破壞土壤的能量，即土壤攪拌破碎能量，可以很好地定量評估土壤團聚體穩定性。目前國內外沒有相應的土壤攪拌破碎能量測定裝置。
【實用新型內容】
[0003]針對上述問題，本實用新型旨在設計一種土壤攪拌破碎能量測定裝置。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采取的技術方案如下：
[0005]—種土壤攪拌破碎能量測定裝置，包括電機、轉軸、分散葉片、料筒、變頻器、數據采集器、上位機、溫度探頭、支架、供電線纜和電源線。所述電機固定在支架上，通過轉軸連接分散葉片;所述分散葉片與轉軸可分離，便于更換;所述變頻器用于控制電機轉速，其輸入電源由電源線連接數據采集器的電源出口端(OUT);所述數據采集器的電源入口端（IN)則由供電線纜連接單相電網，數據采集器上的溫度探頭伸入到電機正下方料筒內的土水溶液中，數據采集器通過USB接口與上位機連接實現通信。
[0006]本實用新型的工作原理：電機驅動分散葉片以一定轉速攪拌料筒內土水溶液以破碎土壤團聚體，攪拌機的電功率和土水溶液的溫度由數據采集器實時監測，通過對比分析同等實驗條件下土水溶液和水或完全破壞土樣溶液的電功率的差異性，由數學模型計算出土壤破碎能量。
[0007]本實用新型的優點是:攪拌機普及且價格低廉，通用性好;攪拌輸出功率可調，而且可以輸出低功率的攪拌破碎能量，可用于弱穩定性土壤評估，應用面廣。
【附圖說明】
[0008]圖I為本實用新型的整體結構示意圖。
【具體實施方式】
[0009]參閱圖I，一種土壤攪拌破碎能量測定裝置，包括電機(1)、轉軸(2)、分散葉片(3)、料筒(4)、變頻器(5)、數據采集器(6)、上位機(7)、溫度探頭(8)、支架(9)、供電線纜（10)和電源線（U)。所述電機(I)固定在支架(9)上，通過轉軸(2)連接分散葉片(3);所述分散葉片
(3)與轉軸(2)可分離，便于更換;所述變頻器(5)用于控制電機(I)轉速，其輸入電源由電源線（11)連接數據采集器(6)的電源出口端(OUT);所述數據采集器(6)的電源入口端（IN)則由供電線纜（10)連接單相電網，數據采集器(6)上的溫度探頭(8)伸入到電機（I)正下方料筒(4)內的土水溶液中，數據采集器(6)通過USB接口與上位機(7)連接實現通信。
[0010]具體操作步驟如下：
[0011 ] I、配制土水溶液:將過2mm篩的風干土樣加一定量的水配比制成土水溶液；
[0012]2、調節裝置:調節螺桿控制電機(I)的高度，使轉軸(2)連帶分散葉片(3)伸入土水溶液;調節料筒(4)位置，保證轉軸(2)位于料筒(4)正中心；
[0013]3、攪拌破碎:打開上位機軟件，實時記錄攪拌機的電功率和土水溶液溫度;打開變頻器開關，調節變頻器(5)使電機(I)轉速達到3000rps，開始攪拌破碎土水溶液一定時間；
[0014]4、篩分烘干稱重:攪拌破碎完成后，調節變頻器(5)使電機（I)轉速至最低后關閉系統；將上述攪拌破碎過程完成的土水溶液進行篩分、烘干、稱重，并與土壤質地對比確定破碎過程為土壤完全破碎過程；
[0015]5、同等實驗條件（即攪拌機轉速、實驗環境、溶液起始溫度等）下將等量的水或完全破碎土樣溶液進行一次相同時間的攪拌重復實驗；
[0016]6、上位機程序根據3和5采集到的電功率通過數學模型計算出土壤破碎能量。
[0017]一種土壤攪拌破碎能量測定裝置，通過對比分析攪拌破碎過程中土水溶液和水或完全破壞土樣溶液的電功率的差異性，由數學模型計算出土壤破碎能量，可以定量評估土壤團聚體穩定性，而且通過調節攪拌機轉速，可以降低攪拌輸出功率，可用于弱穩定性土壤評估，大大提高了土壤穩定性評估應用范圍。
【主權項】
1.一種土壤攪拌破碎能量測定裝置，包括電機(I)、轉軸(2)、分散葉片(3)、料筒(4)、變頻器(5)、數據采集器(6)、上位機(7)、溫度探頭(8)、支架(9)、供電線纜(10)和電源線（11):其主要特征在于： 所述電機(I)固定在支架(9)上，通過轉軸(2)連接分散葉片(3); 所述分散葉片(3)與轉軸(2)可分離，便于更換； 所述變頻器(5)用于控制電機（I)轉速，其輸入電源由電源線（11)連接數據采集器(6)的電源出口端(OUT); 所述數據采集器(6)的電源入口端（IN)則由供電線纜（10)連接單相電網，數據采集器(6)上的溫度探頭(8)伸入到電機（I)正下方料筒(4)內的土水溶液中，數據采集器(6)通過USB接口與上位機(7)連接實現通信。
【專利摘要】本實用新型屬于土壤結構穩定性評估領域，具體涉及一種土壤攪拌破碎能量測定裝置。包括電機、轉軸、分散葉片、料筒、變頻器、數據采集器、上位機、溫度探頭、支架、供電線纜和電源線。電機固定在支架上，通過轉軸連接分散葉片；分散葉片與轉軸可分離，便于更換；變頻器用于控制電機轉速，其輸入電源由電源線連接數據采集器的電源出口端(OUT)；數據采集器的電源入口端(IN)則由供電線纜連接單相電網，數據采集器上的溫度探頭伸入到電機正下方料筒內的土水溶液中，數據采集器通過USB接口與上位機連接實現通信。本裝置可以定量評估土壤團聚體穩定性，而且通過調節攪拌機轉速，可以降低攪拌輸出功率，可用于弱穩定性土壤評估，大大提高了土壤穩定性評估應用范圍。
【IPC分類】G01N33/24
【公開號】CN205157555
【申請號】CN201520975296
【發明人】朱兆龍, 谷月, 安韶山, 謝志強, 林芳
【申請人】西北農林科技大學
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年11月26日