用于土壤机械组成测定的自动搅拌装置系统设计
2021-09-24周团坤姚谷敏
自动化与仪表 2021年9期
关键词:机械
周团坤,张 尼,张 莹,姚谷敏
(西安西北有色地质研究院有限公司,西安710054)
自然土壤的矿物质都是由大小不同的土粒组成的,各个粒级在土壤中所占的相对比例或质量分数,称为土壤机械组成,也成为土壤质地。土壤机械组成不仅是土壤分类的重要诊断指标,也是影响土壤水、肥、气、热状况,物质迁移转化及土壤退化过程研究的重要因素,还是土壤地理研究、与农业相关的土壤改良、土建工程和区域水分循环过程等研究的重要内容[1]。
土壤机械组成的测定方法主要有筛分法、沉降法以及激光法等[2],其中激光法是一种比较新的方法,通过光的Fraunhofer 衍射和Mie 散射理论,采用激光粒度仪测定土壤样品中各粒级颗粒体积的百分含量,相较于筛分法与沉降法,激光法有测量快速、测定范围广、相对误差小等优势,但是,激光法在测定黏粒含量较高的土壤样品时偏差较大[3-5]。
目前,国内土壤机械组成测定标准方法中,均采用筛分法和沉降法。环保部标准测定方法是将通过2 mm 筛孔的风干土样制成悬浊液,粒级大于0.063 mm的颗粒由一定孔径的筛子筛分,小于0.063 mm 的颗粒依据斯托克斯定律,采用吸管法或者密度计(比重计)法测定,根据各粒级质量计算其百分含量[6]。在测定前,需要将制成的悬浊液充分搅拌分散,目前常用的是人工搅拌方式,使用搅拌器垂直搅拌悬浊液1 min,上下各30 次。但是采用人工搅拌方式,操作人员搅拌时的次数、力度、行程等难以统一控制,从而造成样品搅拌分散效果不一致,且在大批量样品测定时,劳动强度大,检测效率低。……
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