本實用新型涉及檢測儀器領域，具體說是一種基于土壤水分入滲動態的地下滴灌模擬試驗裝置。

背景技術：

地下滴灌技術是一種利用埋入土層的灌水器，借助毛管力或重力將水分或水肥混合溶液直接作用到目標作物根區的一種新型節水微灌技術。地下滴灌模擬試驗是這種新型技術在田間應用以及相關理論研究的前提。如何確定和控制地下滴灌的適宜流速，是目前地下滴灌模擬試驗和田間應用中亟待解決的核心技術問題。而在實際灌溉過程中，當地下滴灌出水速度大于土壤中水分入滲速度時，土壤中將出現小范圍水分飽和區域繼而引起土壤水分飽和流以及再其背景下產生的優先流，造成用水浪費；反之，則易產生供水不足，從而導致灌水時間增長和灌水效率降低的問題。因此，滴灌出水速度與土壤中水分入滲速度一致是最理想的。然而，試驗過程中土壤入滲速度是隨著時間推移由大變少的動態物理過程，實現對流速的動態控制是模擬實驗尚未解決的技術難點。目前，地下滴灌模擬實驗對流速的確定多采用經驗試錯方法進行估計，其確定的流速經驗值為一恒定值，不能實現對滴灌適宜流速的動態控制。鑒于此，本實用新型研發了一種基于土壤水分入滲動態的地下滴灌模擬試驗裝置，可以根據土壤水分入滲速度動態變化，自動實現流量的實時控制。

技術實現要素：

綜上所述，本實用新型的目的在于為地下滴灌模擬試驗提供了一種基于土壤水分入滲動態的地下滴灌模擬試驗裝置，可根據土壤水分入滲實時動態自動控制灌溉速度的地下滴灌模擬試驗裝置，主要用于地下滴灌相關試驗。

本實用新型的目的是通過以下技術實現的：

一種基于土壤水分入滲動態的地下滴灌模擬試驗裝置，包括馬氏瓶、升降臺、流速控制箱、土壤水分張力計、水管、電磁流量閥、滴頭、試驗土箱，升降臺上放置馬氏瓶；試驗土箱內放置供試樣土；流速控制箱內設有數據計算模塊、數據采集模塊、數據記錄模塊、控制模塊。

馬氏瓶底部設有出水口；出水口連接水管；水管連接電磁流量閥；電磁流量閥分別與流速控制箱、滴頭連接；流速控制箱與土壤水分張力計連接；土壤水分張力計和滴頭插入供試樣土內。

上述的土壤水分張力計與滴頭之間相距5-10cm。

上述的滴頭在作業時垂直插入供試樣土的深度≥15cm。

上述的試驗土箱使用有機玻璃或亞克力等透明材料制作，其所有側壁在水平與垂直方向均布有標準刻度尺。

上述的供試樣土，在裝于試驗土箱之前需過篩，該篩孔直徑不大于1mm。

本實用新型的工作原理：

作業前依據實際試驗要求，通過調整降臺的高度，為試驗提供恒定流速的試驗水頭。

土壤水分張力計作業期間放置于滴頭附近，用于實時監測滴頭附近的土壤水分入滲速度，將土壤水分入滲速度動態信息通過數據采集模塊采集，實時反饋于數據計算模塊進行計算，通過計算得出與土壤水分入滲速度相一致的出水流速，作用于數據記錄模塊進行數據記錄和存儲，記錄完畢后，再通過控制模塊控制電磁流量閥實時調控滴頭的出水流速，使出水流速與土壤水分入滲速度相一致，從而實現基于土壤入滲能力的出水流速動態控制。

本實用新型的優點及其有益效果：

1、本實用新型可以根據土壤水分入滲速度動態，完成自動對灌溉流速的實時動態控制。

2、本實用新型的地下滴灌試驗裝置安裝便易、運行穩定、安全性高，作業時操作和維護簡單，非專業人士經過簡單培訓即可使用。

3、本實用新型的地下滴灌試驗裝置不僅可廣泛應用在農業科學、生態學等相關科學研究領域，因其具有較強的實用性也可在田間推廣應用。

附圖說明

圖1本實用新型裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖以及優選的實施例，以黃河灌淤土作為實驗對象，對本實用新型做進一步詳細說明。

如圖1所示，一種基于土壤水分入滲動態的地下滴灌模擬試驗裝置，包括馬氏瓶1、升降臺3、流速控制箱4、土壤水分張力計9、水管10、電磁流量閥11、滴頭12、試驗土箱14，升降臺3上放置馬氏瓶1；試驗土箱14內放置供試樣土13；所述的流速控制箱4內設有數據計算模塊5、數據采集模塊6、數據記錄模塊7、控制模塊8；所述的馬氏瓶1底部設有出水口2；出水口2連接水管10；水管10連接電磁流量閥11；電磁流量閥11分別與流速控制箱4、滴頭12連接；所述的流速控制箱4與土壤水分張力計9連接；所述的土壤水分張力計9和滴頭12插入供試樣土13內。

所述的試驗土箱14使用有機玻璃或亞克力等透明材料制作，其所有側壁在水平與垂直方向均布有標準刻度尺。

所述的土壤水分張力計9與滴頭12之間相距5-10cm。

所述的滴頭12在作業時垂直插入供試土壤14的深度≥15cm。

所述的供試樣土13，在裝于試驗土箱14之前需過篩（篩孔徑≤1mm）。

實施例

首先選用容積為500L的馬氏瓶1，在馬氏瓶1中注滿水；通過調整升降臺3的高度控制馬氏瓶1的實際供水流量為10L/h。

通過土壤水分張力計9實時監控滴頭12處土壤水分入滲動態，當土壤水分張力計9的反饋壓力值在0-30kpa時，反饋流速控制箱4對流量作出實時調整，實現基于土壤入滲能力的出水流速實時動態控制。

以上內容是對本實用新型的優選實施例的說明，可以幫助技術人員充分理解實用新型方案，但這些實施例僅為舉例說明，不能認定本實用新型的局地實施方式僅限于這些實施例的說明。