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原文传递一种生物质炭改良红壤抬田的模拟实验装置及其实验方法

专利名称：	一种生物质炭改良红壤抬田的模拟实验装置及其实验方法
摘要：	本发明涉及一种生物质炭改良红壤抬田的模拟实验装置及其实验方法，所述模拟实验装置包括支架、供水装置、柱筒、地下水水位模拟机构和数据监测系统，所述的柱筒包括上柱筒、中柱筒和下柱筒，所述的上柱筒和中柱筒的结构一样，包括弹性塑料外筒、弹性塑料内筒、固定环、法兰、若干根弹簧和自动伸缩机构，所述的弹簧的两端固定在固定环内，所述的固定环设置在弹性塑料外筒和弹性塑料内筒之间，所述的固定环与所述的法兰安装在一起，且把弹性塑料外筒和弹性塑料内筒固定，所述的自动伸缩机构的两端分别固定法兰。本发明可方便快捷的达到改变土柱高度的目的，操作方便，可以有效地进行耕作层和黏土层不同高度实验。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江西;36
申请人：	南昌工程学院
发明人：	潘延鑫;井思媛
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-04-23T00:00:00+0800
申请号：	CN201910085746.X
公开号：	CN109669025A
代理机构：	郑州慧广知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	朱广存
分类号：	G01N33/24(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	330099 江西省南昌市高新技术开发区天祥大道289号
主权项：	1.一种生物质炭改良红壤抬田的模拟实验装置，其特征在于：包括支架、供水装置、柱筒、地下水水位模拟机构和数据监测系统，所述的供水装置、柱筒和地下水水位模拟机构固定在支架上，所述的柱筒包括上柱筒、中柱筒和下柱筒，所述的上柱筒、中柱筒和下柱筒之间通过法兰连接在一起，所述的下柱筒为透明有机玻璃柱，所述的上柱筒和中柱筒的结构一样，包括弹性塑料外筒、弹性塑料内筒、固定环、法兰、若干根弹簧和自动伸缩机构，所述的弹簧的两端固定在固定环内，所述的固定环设置在弹性塑料外筒和弹性塑料内筒之间，所述的固定环与所述的法兰安装在一起，且把弹性塑料外筒和弹性塑料内筒固定，所述的自动伸缩机构的两端分别固定在法兰上，所述的上柱筒和中柱筒上分别设置有土壤墒情传感器安装口、土壤电导率传感器安装口和取样口；所述数据监测系统包括土壤墒情传感器、土壤电导率传感器、数据采集控制器和上位机；所述数据采集控制器，用于采集土壤墒情传感器安装口和土壤电导率传感器的数据，并对供水装置、地下水水位模拟机构和自动伸缩机构进行控制；上位机与数据采集控制器连接，用于实现对土柱内土壤墒情和土壤电导率的数据的实时监测、记录和显示。 2.根据权利要求1所述的一种生物质炭改良红壤抬田的模拟实验装置，其特征在于：所述的供水装置包括供水马氏瓶、供水大气连通管以及供水水管，所述供水大气连通管的一端浸入在供水马氏瓶的液态水中，其另一端延伸在供水马氏瓶外而暴露于空气中，所述供水水管的一端与喷水器连通，其另一端与供水马氏瓶的底部连通，所述的供水水管上设置有供水电磁阀和流量计，所述的供水电磁阀和流量计分别与数据监控系统连接。 3.根据权利要求1所述的一种生物质炭改良红壤抬田的模拟实验装置，其特征在于：所述的地下水水位模拟机构包括地下水位马氏瓶、地下水位大气连通管以及地下水位水管，所述地下水位大气连通管的一端浸入在地下水位马氏瓶的液态水中，其另一端延伸在地下水位马氏瓶外而暴露于空气中，所述地下水位水管的一端通过与下柱筒的底部连通，其另一端与地下水位马氏瓶的底部连通，所述的地下水位水管上设置有地下水位电磁阀，所述的地下水位电磁阀与数据监控系统连接。 4.根据权利要求1-3所述的一种生物质炭改良红壤抬田的模拟实验装置，其特征在于：所述的上柱筒的底部和中柱筒设置有保护网。 5.根据权利要求1-3所述的一种生物质炭改良红壤抬田的模拟实验装置，其特征在于：所述的下柱筒上设置有通气孔。 6.根据权利要求1-3所述的一种生物质炭改良红壤抬田的模拟实验装置，其特征在于：所述的自动伸缩机构为液压缸，所述的汽液压缸固定在法兰上，所述的液压缸与数据监控系统连接。 7.根据权利要求1-3所述的一种生物质炭改良红壤抬田的模拟实验装置，其特征在于：所述的模拟实验装置还包括蒸发模拟器，所述的蒸发模拟器为悬设于上柱筒的端口之上的红外线灯或白炽灯。 8.一种生物质炭改良红壤抬田的实验方法，采用权利要求1-7任一项所述的模拟实验装置，其特征在于，包括以下步骤： (1)剥离红壤耕作土，然后按照比例添加生物质炭备用； (2)柱筒装填：先装填下柱筒，下柱筒装填基础料层；然后装填中柱筒，将中柱筒设置在最高高度，然后装填黏土层；最后装填上柱筒，将上柱筒设置在最高高度，装填红壤和生物质炭混合材料的耕作层； (3)装填好的柱筒固定在支架上，然后安装供水装置、地下水水位模拟机构和蒸发模拟器等，且连接好管路； (4)将土壤墒情传感器和土壤电导率传感器安装在柱筒上，然后连接数据监控系统，然后开始实验； (5)开展土柱入渗实验和进行蒸发实验，观测生物质炭对红壤抬田的改善； (6)在一个高度实验完毕，自动伸缩机构收缩，上柱筒或中柱筒在自动伸缩机构的带动下，压缩弹簧，改变上柱筒或中柱筒的高度，当上柱筒或中柱筒的高度到设定高度，自动伸缩机构停止，移除多余填土，然后安装好上柱筒或中柱筒，进行不同红壤抬田耕作层和黏土层高度的实验。
所属类别：	发明专利