一种土壤侵蚀状况检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及土壤环境技术领域，特别涉及一种土壤侵蚀状况检测装置。


背景技术：

2.土壤侵蚀是指土壤及其母质在水力、风力、冻融或重力等外营力作用下，被破坏、剥蚀、搬运和沉积的过程。土壤侵蚀使大量肥沃表土流失，土壤肥力和植物产量迅速降低。如吉林省黑土地区，每年流失的土层厚达0.5-3cm，肥沃的黑土层不断变薄，有的地方甚至全部侵蚀，使黄土或乱石遍露地表。四川盆地中部土石丘陵区，坡度为150-200的坡地，每年被侵蚀的表土达2.5cm，黄土高原强烈侵蚀区，平均年侵蚀量6000吨/平方公里以上，最高可达两万吨以上。南方红黄壤地区以江西兴国县为例，平均年流失量50008000吨/平方公里，最高达13500t/平方公里，裸露的花岗岩风化壳坡面，夏季地表温度高达70℃，被喻为南方“红色沙漠”。全国每年流失土壤超过50万吨，占世界总流失量的20％，相当于剥去10mm厚的较肥沃的土壤表层，流失的土壤氮磷钾等养分相当于5000多万吨化肥量。通过水土流失的土壤，一般是较肥沃的土壤表层，造成大量土壤有机质和养分损失，土壤理化性质恶化，土壤板结，土质变坏，土壤通气透水性能降低，使土壤肥力和质量迅速下降。
3.土壤的理化性质在一定程度上可以反映土壤的侵蚀状况，例如土壤中的重金属离子含量。目前，常用的方法是利用土壤取样器对环境土壤进行取样，取样后再带回实验室进行检测，检测方法主要有电化学法，将土壤样本通过化学药剂溶解分散后，利用电化学电极测量液体中的电压变化，进而测出对应离子浓度。现有的设备需要利用一个电化学检测仪器以及溶解罐，目前还没有一个可以直接完成对土壤理化参数进行检测的设备。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是如何实现在一个装置中完成对土壤理化参数的检测。
5.为了解决上述问题，本实用新型提供一种土壤侵蚀状况检测装置，其采用的技术方案如下：
6.本实用新型提供一种土壤侵蚀状况检测装置，包括罐体，所述罐体中安装搅拌器，所述罐体内设置分隔板以将所述罐体内部分隔成溶解室和检测室，所述分隔板上设置若干通孔，所述罐体上端设置罐盖，所述罐盖上设置开口，对应所述开口在所述罐盖上铰接罐门，所述检测室内设置电化学检测组件，所述罐盖上设置第一进液管，所述第一进液管上安装第一进液阀门，所述罐体的下端设置有出液管，所述出液管上安装出液阀门。
7.作为优选，所述搅拌器包括搅拌电机、搅拌轴和搅拌叶片，所述搅拌电机的输出端同轴连接所述搅拌轴，所述搅拌轴上设置所述搅拌叶片，所述搅拌叶片设置在所述溶解室内，所述搅拌电机设置在所述罐盖的上端。
8.作为优选，所述搅拌叶片包括连接杆件和搅拌片，所述连接杆件安装在所述搅拌轴上，所述搅拌片设置为多个，均安装在所述连接杆件上，至少一个搅拌片与溶解室内侧壁
的距离不超过2mm，至少一个搅拌片与分隔板上端面的距离不超过2mm。
9.作为优选，与溶解室内侧壁的距离不超过2mm的搅拌片设置为四个。
10.作为优选，与分隔板上端面的距离不超过2mm的搅拌片设置为四个。
11.作为优选，所述罐体的底部设置支撑架。
12.作为优选，对应所述罐盖上的开口在所述罐盖上设置进料斗。
13.作为优选，所述罐体的上部外侧设置一个第二进液管，所述第二进液管上设置第二进液阀门，所述第二进液管的上端设置一个计量桶。
14.本实用新型的有益效果是：根据本实用新型的一种土壤侵蚀状况检测装置，在罐体内通过分隔板进行分层，上层作为溶解室，加入适量土壤样本和化学药剂，利用搅拌器加速溶解，最终溶解完成后，溶解有所需检测离子的液体在检测室中，通过电化学检测组件检测液体中的离子浓度，以此可在一个设备中基于电化学检测原理高效地完成对一些土壤理化参数(重金属离子含量)的检测，通过土壤理化参数来反应土壤侵蚀状况。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
16.图1示出了根据本实用新型实施例的一种土壤侵蚀状况检测装置的剖面立体图。
17.图2示出了根据本实用新型实施例的一种土壤侵蚀状况检测装置的俯视图。
18.图3示出了图2中的a-a剖面图。
19.图4示出了根据本实用新型实施例的一种土壤侵蚀状况检测装置的左视图。
20.图中，1为罐体，2为搅拌器，201为搅拌电机，202为搅拌轴，203为搅拌叶片，2031为连接杆件，2032为搅拌片，3为分隔板，301为通孔，4为溶解室，5为检测室，6为罐盖，7为开口，8为罐门，9为电化学检测组件，10为第一进液管，11为第一进液阀门，12为出液管，13为出液阀门，14为壳体，15为显示器，16为第二进液管，17为第二进液阀门，18为计量桶，19为支撑架，20为进料斗。
具体实施方式
21.以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
22.在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能
理解为指示或暗示相对重要性。
23.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
24.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。
25.本实用新型实施例提供一种土壤侵蚀状况检测装置，如图1-4所示，该土壤侵蚀状况检测装置包括罐体1，所述罐体1中安装搅拌器2，所述罐体1内设置分隔板3以将所述罐体1内部分隔成溶解室4和检测室5，所述分隔板3上设置若干通孔301，所述罐体1上端设置罐盖6，所述罐盖6上设置开口7，对应所述开口7在所述罐盖1上铰接罐门8，所述检测室5内设置电化学检测组件9，所述罐盖6上设置第一进液管10，所述第一进液管10上安装第一进液阀门11，所述罐体1的下端设置有出液管12，所述出液管12上安装出液阀门13。
26.该土壤侵蚀状况检测装置在工作时，首先需要打开罐门8，通过开口7向罐体1内加入土壤样本，同时通过第一进液管10加入一定量的用于溶解土壤样本的化学试剂，如对于重金属离子的检测，化学试剂可以选择为酸性试剂，该装置根据所需检测的理化参数的不同，化学试剂的投放也不尽相同，本实施例此处不对具体的化学试剂进行限制。在加入完化学试剂后，关闭第一进液阀门11。随后启动搅拌器2，通过搅拌器2的搅拌作用，加速土壤样本在化学试剂的分散溶解，以使其中的重金属离子进入到液体中。需要注意，加入的化学试剂的量应当使得化学试剂至少高于分隔板3一定距离，以利于土壤样本和化学试剂的充分接触。其中分隔板3起到保护电化学检测组件9的作用，其通过分层方式，可以保证搅拌器2与电化学检测组件9之间互不干扰，以使分散溶解和检测可以集中在一个设备之中。在分散溶解完成后，土壤样本中的重金属离子(如铁离子)基本溶解在化学试剂中，此时通过电化学组件9检测溶液中的离子浓度，根据溶液中的离子浓度可反映出土壤样本中的离子含量。具体来说，已知化学试剂的加入量，通过离子浓度可以确定离子含量，而又已知土壤样本的重量，此时可以确定土壤样本中的离子含量。最后，在土壤理化参数检测完成后，打开出液阀门13，将废液全部通过出液管12。需要说明的是，土壤样本在搅拌器2的作用下，待检测离子已经完全溶解在试剂中，而未溶解的土壤也已经被打碎分散在溶液之中，未溶解的颗粒直径会小于通孔301直径，进而可以通过出液管12将全部的废液以及废液中带有的颗粒物杂质全部排出。
27.需要说明的是，电化学检测组件9为已有的电子部件，例如可以实现为电化学传感器，电化学传感器主要原理是将电极放置在待测液体中，不同的离子浓度会引起电极的阻值变化，进而可以通过检测电压信号的变化来检测离子浓度。如图2和图4所示，当电化学检测组件9使用电化学传感器时，在罐体1外侧设置一个用于安装电化学传感器的壳体14，壳体14起到安装并保护电化学检测组件9的作用，同时在壳体14的正面可以设置一个与电化学传感器电连接的显示器15来实时显示电化学传感器所检测到的离子浓度。
28.在一些实施例中，如图4所示，在罐体1的上部外侧设置一个第二进液管16，所述第二进液管16上设置第二进液阀门17，第二进液管16的上端设置一个计量桶18，计量桶18为可以计算投液量的容器，例如可以是在计量桶18上设置刻度，或者是在计量桶18内设置液位传感器等等，在投入化学试剂前，先关闭该第二进液管16的第二进液阀门17，利用计量桶
18的计量功能，先向计量桶18内投入定量的化学试剂，然后打开第二进液阀门17，计量桶18内的化学试剂进入到罐体1内。
29.在设置有第二进液管16时，第一进液管10作为冲洗管道，在完成一轮检测后，通过第一进液管10泵入清洗液，配合搅拌器2对罐体1内部进行清洗。清洗液可以是清水或者碱液等。
30.在一些实施例中，对搅拌器2的结构进行了进一步地设计，如图1所示，所述搅拌器2包括搅拌电机201、搅拌轴202和搅拌叶片203，所述搅拌电机201的输出端同轴连接所述搅拌轴202，所述搅拌轴202上设置所述搅拌叶片203，所述搅拌叶片203设置在所述溶解室4内，所述搅拌电机201设置在所述罐盖6的上端。
31.该搅拌器2的工作原理如下：搅拌电机201工作，带动搅拌轴202转动，搅拌叶片203跟随搅拌轴202转动，以对溶解室4内的物料进行搅拌。
32.在一些实施例中，为了进一步提升搅拌效果，以及考虑到固液混合搅拌的特性，对搅拌叶片203进行了进一步地优化设计，如图1所示，所述搅拌叶片203包括连接杆件2031和搅拌片2032，所述连接杆件2031安装在所述搅拌轴202上，所述搅拌片2032设置为多个，均安装在所述连接杆件2031上，至少一个搅拌片2032与溶解室4内侧壁的距离不超过2mm，至少一个搅拌片2032与分隔板3上端面的距离不超过2mm。
33.搅拌叶片203中的连接杆件2031和搅拌片2032可以同时起到搅拌的作用，以此可以提升搅拌混合的作用面积，从而提升搅拌效果。另外，至少一个搅拌片2032与溶解室4内侧壁的距离不超过2mm，至少一个搅拌片2032与分隔板3上端面的距离不超过2mm的设计是为了让搅拌片2032尽可能地与溶解室4中的侧壁以及分隔板3的上端接近，以使得搅拌器2在工作时，搅拌片2032起到一定地刮土作用，可以避免土壤粘接在溶解室4中的侧壁以及分隔板3的上端，保证土壤样本地完全分散溶解。
34.在一些实施例中，如图1所示，与溶解室4内侧壁的距离不超过2mm的搅拌片2032设置为四个，与分隔板3上端面的距离不超过2mm的搅拌片2032设置为四个。
35.在一些实施例中，如图1所示，所述罐体1的底部设置支撑架19。其中支撑架19可以实现为三个支撑柱，也可以实现为方形底座，或者其他能够起到一定支撑作用的部件。
36.在一些实施例中，如图1所示，对应所述罐盖6上的开口7在所述罐盖6上设置进料斗20，以利于土壤样本的投入。需要说明的是，进料斗20的设计应当不干扰罐门8的正常使用。
37.以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。

技术特征：
1.一种土壤侵蚀状况检测装置，其特征在于，包括罐体，所述罐体中安装搅拌器，所述罐体内设置分隔板以将所述罐体内部分隔成溶解室和检测室，所述分隔板上设置若干通孔，所述罐体上端设置罐盖，所述罐盖上设置开口，对应所述开口在所述罐盖上铰接罐门，所述检测室内设置电化学检测组件，所述罐盖上设置第一进液管，所述第一进液管上安装第一进液阀门，所述罐体的下端设置有出液管，所述出液管上安装出液阀门。2.如权利要求1所述的土壤侵蚀状况检测装置，其特征在于，所述搅拌器包括搅拌电机、搅拌轴和搅拌叶片，所述搅拌电机的输出端同轴连接所述搅拌轴，所述搅拌轴上设置所述搅拌叶片，所述搅拌叶片设置在所述溶解室内，所述搅拌电机设置在所述罐盖的上端。3.如权利要求2所述的土壤侵蚀状况检测装置，其特征在于，所述搅拌叶片包括连接杆件和搅拌片，所述连接杆件安装在所述搅拌轴上，所述搅拌片设置为多个，均安装在所述连接杆件上，至少一个搅拌片与溶解室内侧壁的距离不超过2mm，至少一个搅拌片与分隔板上端面的距离不超过2mm。4.如权利要求3所述的土壤侵蚀状况检测装置，其特征在于，与溶解室内侧壁的距离不超过2mm的搅拌片设置为四个。5.如权利要求3所述的土壤侵蚀状况检测装置，其特征在于，与分隔板上端面的距离不超过2mm的搅拌片设置为四个。6.如权利要求1所述的土壤侵蚀状况检测装置，其特征在于，所述罐体的底部设置支撑架。7.如权利要求1所述的土壤侵蚀状况检测装置，其特征在于，对应所述罐盖上的开口在所述罐盖上设置进料斗。8.如权利要求1所述的土壤侵蚀状况检测装置，其特征在于，所述罐体的上部外侧设置一个第二进液管，所述第二进液管上设置第二进液阀门，所述第二进液管的上端设置一个计量桶。

技术总结
本实用新型提供一种土壤侵蚀状况检测装置，包括罐体，所述罐体中安装搅拌器，所述罐体内设置分隔板以将所述罐体内部分隔成溶解室和检测室，所述分隔板上设置若干通孔，所述罐体上端设置罐盖，所述罐盖上设置开口，对应所述开口在所述罐盖上铰接罐门，所述检测室内设置电化学检测组件，所述罐盖上设置第一进液管，所述第一进液管上安装第一进液阀门，所述罐体的下端设置有出液管，所述出液管上安装出液阀门。本实用新型可在一个设备中基于电化学检测原理高效地完成对一些土壤理化参数(重金属离子含量)的检测，通过土壤理化参数来反应土壤侵蚀状况。土壤侵蚀状况。土壤侵蚀状况。


技术研发人员：赵丽芬 邢晓亮 李俊杰 秦吉喜 王蕊
受保护的技术使用者：山西朗朗科技环保工程有限公司
技术研发日：2023.04.10
技术公布日：2023/7/20