[实用新型]一种土壤接触角测量装置

说明书

一种土壤接触角测量装置，其中，供水机构用于实现实时供水，以保证试验过程中水头稳定；水槽底部设置有底座，底座上设置有用于调整水槽水平面平稳度的底座上支座与底座下支座，利用底座上支座的内螺纹与底座下支座的外螺纹配合连接旋转调节底座高度，使得水槽中央的水准泡居中，以保证液体表面在同一高度，水槽中央设置有用于承接试验土柱的滤网，试验时试验土柱上端通过土柱固定装置固定，下端与滤网相接触，滤网网孔透水以保证试验土柱与液体充分接触；土柱固定机构中设置有两块试管固定横梁，且两块试管固定横梁呈反向布置，适用于不同直径的试验土柱，可同时测定多个不同试验土柱的毛细水上升高度，有效节约时间，提高工作效率。

技术领域

本实用新型涉及测量技术领域，尤其涉及一种土壤接触角测量装置。

背景技术

土壤斥水性是指水分不能或者很难湿润土壤颗粒表面的物理现象，斥水性的存在使土壤极易形成水蚀或风蚀，从而造成严重的环境问题。而对土壤斥水性测定时常用滴水穿透时间法和酒精溶液入渗法，这两种方法虽然能够简单直观地表征土壤斥水性的强度，却不适合用于理论模拟研究，在理论模拟研究时一般用水-固界面接触角θ来表征土壤斥水强度，试验时测量土壤接触角参数的方法一般采用毛管上升法，当θ＝0°时土壤为湿润性土；0°<θ<90°时土壤为亚临界性斥水性；θ>90°时为斥水性土壤；为解决上述问题，需研制一种能够准确、批量地进行土壤接触角测定，且节省时间、提高工作效率的装置。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种土壤接触角测量装置，以解决上述背景技术中的缺点。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种土壤接触角测量装置，包括升降机构、供水机构、底座、水槽、箱体、有机玻璃柱、土柱固定机构及高清摄像机，其中，升降机构设置在供水机构下方，供水机构通过管道伸入水槽内，并在供水机构出水口安装有流量控制阀，用于控制水流流动，实现实时补水功能；水槽内安装有液位传感器，且供水机构底部高程应高于液位传感器顶部高程，以实现水流自流，试验时，通过液位传感器检测水槽中的水位；水槽底部安装有用于调平水槽的底座，水槽中央安装有用于承接试验土柱的滤网，试验时试验土柱底部与滤网接触，以确保所有试验土柱底部处于同一高程，同时滤网的滤孔透水不影响土柱吸水过程；水槽上部可自由拆卸连接有箱体，箱体六面镂空，箱体上部连接有用于固定有机玻璃柱的土柱固定机构，土柱固定机构与箱体可自由拆卸连接，试验土柱置于有机玻璃柱中；并在位于箱体内壁相对有机玻璃柱前后两侧对边各安装有一个高清摄像机，液位传感器、流量控制阀及高清摄像机分别与设置在供水机构一侧的操作终端连接，操作终端根据液位传感器采集的水位数据控制流量控制阀放水补偿因实验土柱吸水造成的损耗，直至水位恢复至初始实验状态，关闭流量控制阀停止补水；且高清摄像机试验时始终与电源连接，避免因电量不足影响试验数据的录入，试验开始后，数据终端控制高清摄像机开启录像功能，将试验过程中土壤湿润锋运移过程全程记录，以获得湿润锋上升高度和时间；

升降机构中，升降导轨由可轴向滑动间隙配合的导管与导杆组成，导杆上部与升降上托板固定连接，导管下部与升降下底板固定连接；升降螺杆上端与升降上托板固定连接，且升降螺杆与升降螺母通过内外螺旋配合传动连接，升降螺母安装在升降基座内，升降基座下端与升降下底板固定连接，且升降螺杆、升降基座、升降螺母三者回转中心重合，并在升降螺母外围沿周向设置有蜗轮，升降基座一侧设置有与蜗轮啮合传动的蜗杆，用于驱动蜗杆的升降驱动电机设置在升降基座一侧；升降驱动电机正向驱动蜗杆带动蜗轮旋转，蜗轮带动升降螺母正向旋转驱动升降螺杆上行，升降螺杆推动升降上托板上行，从而将供水机构升起；升降驱动电机反向驱动蜗杆带动蜗轮旋转，蜗轮带动升降螺母反向旋转驱动升降螺杆下行，升降螺杆带动升降上托板下行，从而将供水机构降低。

在本实用新型中，水槽内安装有用于观测水槽水平面平稳度的水准泡。