[发明专利]一种包气带土壤多参数分层原位监测仪

说明书

技术领域

本发明提供了一种监测包气带土壤的多种参数的监测仪，可广泛应用于监测土壤水分的空间分布、压力场分布、温度场分布以及水盐运移等，可用于解决包气带土壤水动力学和地下水污染与防治等相关的水文地质、环境地质问题。

背景技术

近些年来，由于人类活动日益加剧，垃圾渗出液下渗、上层咸水体入侵下层淡水、污水回灌等因素所引发的包气带土壤污染问题日益严重。包气带土壤是人类生存的载体，同时也是地表水进入地下水的通道，进入包气带土壤的污染物最终将通过“植物—动物”生物链进入人体，因此，包气带土壤污染的研究显得尤为重要。研究包气带土壤污染首先需要研究土壤物理性质的变化，土壤的团聚体结构、孔隙度、基质势等物理性质的变化会直接决定其交换吸附、溶解与沉淀等物理化学性质。

当前国内外涌现出了一大批土壤物理性质测定的相关仪器，如水势仪、张力计、土壤水分仪等。总体来说，当前的土壤监测仪器主要分为两类，一类是插入土壤中原位监测，但是大多只能对土壤的1—2个参数进行实时监测，并且如果需要对不同深度的土壤进行监测需要使用多个仪器和传感器。另一类是利用采得的土壤进行测定的仪器，由于这类仪器测定的都是扰动土，其测定结果与实际土壤相差较大，无多大实际意义。

发明内容

本发明专利提供的一种包气带土壤多参数分层原位监测仪。解决了上述现有技术中的不足，满足了精确、方便进行野外现场监测和实时数据输出的条件。

实现本发明上述目的所采用的技术方案为：

一种包气带土壤多参数分层原位监测仪，至少包括连接管、固定管、监测管、掘进器、数据传输及处理系统，其中数据传输及处理系统、连接管、监测管和掘进器由上至下依次通过固定管固定连接，所述的连接管和监测管均至少设有两个，且两者交替分布；所述的掘进器由钻头和动力系统组成；所述的固定管上设有用于固定连接的固紧螺纹；所述的监测管中设置有多参数传感器和多参数传感器接头，多参数传感器通过数据传输线连接多参数传感器接头，多参数传感器接头通过数据传输线与数据传输及处理系统连接；所述的连接管内设有数据传输线；所述的数据传输及处理系统通过数据传输线接收由多参数传感器接头传来的信息，并对信息存储、分析并显示。

所述的钻头为不锈钢麻花钻，不锈钢麻花钻位于整个监测仪的最底端，由动力系统提供动力来钻进，从而带动监测仪整体到达土壤内部，不锈钢麻花钻通过固定管与位于最下方的监测管相连。

所述的多参数传感器由水分传感器、负压传感器、温度传感器、盐分传感器组成；所述的多参数传感器接头由水分传感器接头、负压传感器接头、温度传感器接头、盐分传感器接头组成，各传感器分别通过数据传输线与相对应的接头连接。

所述的连接管为不锈钢钢管，数据传输线位于不锈钢钢管内。

所述的数据传输及处理系统包括数据传输接头、支座、数据传输线、不锈钢钢管及电脑，其中不锈钢钢管通过固定管与连接管相固定连接，数据传输接头位于不锈钢钢管的顶端，数据传输接头通过数据传输线连接电脑，所述的支座固定于不锈钢钢管的外壁上，且支座通过固定螺栓与地面固定。

本发明提供的一种包气带土壤多参数分层原位监测仪具有如下优点：其一实现了水分、温度、负压及盐分四个参数的在线监测；其二监测深度可以通过接入连接管的数量灵活调节；其三该监测仪配有动力掘进器可适应各种土层的地质条件到达预设监测深度。其四是装置各个部分既是一个整体，又可灵活拆卸、组装，操作方便。

附图说明

图1为本发明所提供的包气带土壤多参数分层原位监测仪的整体结构示意图；

图2为监测管和固定管的结构示意图；

图中：1—数据传输及处理系统，2—固定管，3—连接管，4—温度传感器，5—水分传感器，6—负压传感器，7—盐分传感器，8—掘进器，9—水分传感器接头，10—温度传感器接头，11—负压传感器接头，12—盐分传感器接头，13-固紧螺纹，14—固定螺栓，15—支座,16—监测管，17—数据传输线，18—动力系统，19—不锈钢麻花钻，20—固定旋管，21—数据传输接头，22—电脑。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细具体的说明。