TW201908569A - 土壤沖蝕量測器 - Google Patents
土壤沖蝕量測器Info
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
一種土壤沖蝕量測器，用以解決習知的土壤沖蝕監測，無法即時且定點的觀察沖蝕現象的問題。本發明土壤沖蝕量測器包含：一收集容器，該收集容器具有一集土盒及一撐抵部，該集土盒設有一開口，該開口向外沿伸該撐抵部；一感測組，該感測組設置於該集土盒內，用以集收土壤相關數據；一發訊器，該發訊器設置於該撐抵部上，並與該感測組電性連接，及將該感測組測量之數據傳出；及一保護殼，該保護殼容置該收集容器之該集土盒，並支撐該撐抵部。
Description
本發明係關於一種土壤沖蝕量測器，尤其是一種可針對特定區域進行即時觀測的土壤沖蝕量測器。
土壤沖蝕係一自然現象，但人為活動卻加速了土壤沖蝕的過程，影響是土地退化及水生態的破壞，因此土壤沖蝕是重要的環境問題，有必要對於土壤沖蝕現象進行監測並防治，而習知的土壤沖蝕量測，為集水區出口量測法，係採集一集水區出口之沖淤土壤，去除該土壤之水份並秤重，以量化土壤流失的現象。
惟，據此集水區出口量測法，所測量的數據，係持續一長時間且涵蓋一集水區上游區域的整體土壤流失，無法觀察到即時的土壤沖蝕現象，亦無法各自觀察其中數個特定區域(例如集水區中不同地表覆蓋或地形)，並分類各種沖淤形態。
另一習知的土壤沖蝕量測，為沖蝕樁(針)法，係釘入鋼釘於待觀測區域，土壤沖蝕發生後，藉由測量鋼釘的裸露長度推算沖蝕量。
惟，使用沖蝕樁進行土壤沖蝕量測，雖可觀察特定位置的沖淤結果，但無法觀察並記錄土壤沖蝕現象的即時變化，需待長時間沖淤達一定量方可觀測到，並比對出土壤沖蝕現象的模式。
有鑑於此，習知的土壤沖蝕量測確實仍有加以改善之必要。
為解決上述問題，本發明提供一種土壤沖蝕量測器，體積小且易於拆裝，可設置於任選之觀測點，對該區域進行土壤流失現象的即時觀測。
本發明的土壤沖蝕量測器，包含：一收集容器，該收集容器具有一集土盒及一撐抵部，該集土盒設有一開口及一第一容納空間，該開口向外沿伸該撐抵部；一感測組，該感測組設置於該集土盒的第一容納空間，用以集收土壤相關數據；一發訊器，該發訊器設置於該撐抵部上，並與該感測組電性連接，及將該感測組測量之數據傳出；及一保護殼，具有一第二容納空間，使該收集容器及該感測組容置於該第二容納空間。
據此，本發明係可將該土壤沖蝕量測器分別設置於數個待測點之土壤中，用以收集受沖蝕而流失之土壤，再測量並即時傳送該土壤沖蝕量及其他相關數據資訊，且本發明的土壤沖蝕量測器體積小可易於拆裝、攜帶方便並可重複利用，可以改善習知土壤沖蝕量測實施困難且無法分類沖蝕形態的問題，具有同時針對多個區域進行即時觀測的功效，且相較於沖蝕樁法可觀測到更微小的沖蝕量變化。
其中，該集土盒具有數個排水孔隙，該數個排水孔隙形成於該集土盒之盒身及底部，且貫穿該集土盒之內、外壁面。如此，可適當排除伴隨沖蝕土壤流入之水分，具有提高收集容量及測量準確率等功效。
其中，該撐抵部設有二握孔，該二握孔貫通該撐抵部之上下表面，且該二握孔較佳形成軸向對稱。如此，觀測中避免影響土壤流失動向，觀測後方便取出收集容器並重置，且具有提升測量準確率及容易安裝等功效。
其中，該感測組具有一土壤感測器及一重量計或壓力計。如此，具有監測收集到的沖蝕土壤之溫度、濕度或張力，及土壤含水之重量的功效。
其中，該發訊器位於且凸出於該撐抵部之上表面。如此，嚴重沖蝕使大量土石傾覆掩蓋土壤沖蝕量測器時，該發信器可在較少干擾的狀態發送訊息，也有標示定位以輔助尋找土壤沖蝕量測器埋設位置的功效。
其中，該保護殼為一具貫通孔的殼筒，該第二容納空間S2之截面大於該集土盒之截面。如此，透過埋設該保護殼，該收集容器的安裝得以簡化，且避免該集土盒直接受到周遭土石壓迫，具有容易安裝、保護及排水通道等功效。
1‧‧‧收集容器
11‧‧‧集土盒
111‧‧‧開口
112‧‧‧排水孔隙
12‧‧‧撐抵部
121‧‧‧握孔
2‧‧‧感測組
21‧‧‧土壤感測器
22‧‧‧重量計
3‧‧‧發訊器
4‧‧‧保護殼
S1‧‧‧第一容納空間
S2‧‧‧第二容納空間
第1圖：本發明一較佳實施例的立體分解圖。
第2圖：本發明一較佳實施例的組合剖面圖。
第3圖：本發明一較佳實施例的使用前示意圖。
第4圖：本發明一較佳實施例的使用情形示意圖。
為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：請參照第1圖，其係本發明的土壤沖蝕量測器一實施例，該土壤沖蝕量測器包含一收集容器1、一感測組2、一發訊器3及一保護殼4。該收集容器1可集收經沖蝕之土壤及該感測組2，該發訊器3設置於該收集容器1之上表面，該保護殼4埋入待測地點之地面下，使該收集容器1置入該保護殼4，使本發明的土壤沖蝕量測器外露部位貼平地面。
該收集容器1具有一集土盒11及一撐抵部12，該集土盒11設有具有一第一容納空間S1及一開口111，該開口111較佳為廣口構造，該開口111向外沿伸該撐抵部12，該撐抵部12設有二握孔121，該二握孔121貫通該撐抵部12之上下表面，且該二握孔121較佳形成軸向對稱。該 集土盒11具有數個排水孔隙112，該數個排水孔隙112形成於該集土盒11之盒身及底部，且貫穿該集土盒11之內、外壁面。
該感測組2具有一土壤感測器21及一重量計22(或壓力計)，該土壤感測器21用於分析受沖蝕之土壤的成分或狀態，可為一土壤含水量感測器、土壤張力計或土壤溫度計，依據該感測組2收集各種土壤沖蝕形態的不同需求，可選用不同功能之該土壤感測器21；該重量計22設置於該集土盒11之第一容納空間S1，以秤量流入該集土盒11之土壤及夾帶物的重量，在本實施例當中，該重量計22為一壓力感測器。該感測組2可用以收集該土壤的相關數據與資訊。
該發訊器3與該感測組2電性連接，並可以將該感測組2收集之數據傳送給一外在的處理器及儲存單位(未繪示)，以進行資料分析，該發訊器3設置並凸出於該撐抵部12之上表面，如此，在觀測過程中，該受沖蝕的土石覆蓋該土壤沖蝕量測器時，該發訊器3仍可在較少干擾的狀態下發送訊息。
請參照第2圖，該保護殼4係為一具貫通孔的殼筒，該保護殼4具有一第二容納空間S2之截面大於該收集容器1之該集土盒11之截面，使該集土盒11能設置於該第二容納空間S2中，該保護殼4的頂部可以供該撐抵部12抵接，又該集土盒11與該保護殼4之間存在間隙，能避免該集土盒11直接受到周遭土石壓迫，並具有排水通道之功用。
請參照第3、4圖，據由前述結構，該保護殼4以貫通孔方向鉛直埋入待測地點之土壤中，再使該收集容器1之該集土盒11置入於該保護殼4的第二容納空間S2，並以該撐抵部12抵接該保護殼4，使該集土盒11之該開口111與水平面平行，且土壤沖蝕量測器垂直於水平面，並整理該土壤沖蝕量測器周遭土壤，使該撐抵部12上表面與地平面平齊，且僅使該撐抵部12之上表面、該發訊器3及該開口111外露於地面。
當土壤沖蝕現象發生時，鬆動流失之土石未受阻礙地通過該撐抵部12，並由該開口111掉入該集土盒11的第一容納空間S1內被集收，該集收的土石中大部分水份及細微的黏粒經該數個排水孔隙112滲出，進入該集土盒11與該保護殼4之間的第二容納空間S2，並由該保護殼4底部的貫通孔流出。
該感測組2可以即時測量被集收在該集土盒11內的土壤，以獲取該土壤沖蝕形態及規模的相關數據，例如：土壤之溫度、濕度或張力及土壤含水之重量，該數據隨土壤收集量及水分排出比率而變化，則該發訊器3接收該感測組2測量之數據資訊亦同時產生變化，且該發訊器3將該數據資訊傳送給該處理器及儲存單位，與該處理器中儲存的數據資料比較及分析該土壤沖蝕形態及規模，可即時監測該土壤沖蝕的狀況及隨時間推移的狀況變化。
請參照第1、4圖，當該集土盒11之第一容納空間S1被土壤及其夾帶物填滿時，則該感測組2測量之數據無法再獲得顯著變化，且所獲得的數據資訊亦無法表示土壤沖蝕的即時狀況時，係可重置該土壤沖蝕量測器，重置時，係可藉由握取該撐抵部12之該二握孔121，將該收集容器1取出，並清理集收在該集土盒11第一容納空間S1的土壤及其夾帶物，及確認該收集容器1、該感測組2功能，例如：排水孔隙112暢通、感測組2讀值正確及發訊器3可正常收發訊息等，該保護殼4不需移動，惟確認穩固且維持鉛直擺放再將該收集容器1重置於該保護殼4中，即可再次進行針對該地點的土壤沖蝕監測。
綜上所述，本發明係可將該土壤沖蝕量測器分別設置於數個待測點之土壤中，用以收集受沖蝕而流失之土壤，再測量並傳送該土壤沖蝕相關數據資訊，且本發明的土壤沖蝕量測器體積小可易於拆裝、攜帶方便並可重複利用，可以改善習知土壤沖蝕量測實施困難且無法分類沖蝕形 態的問題，具有同時針對多個區域進行即時觀測的功效，且相較於沖蝕樁法可觀測到更微小的沖蝕量變化。
雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
Claims (6)
- 一種土壤沖蝕量測器，包含：一收集容器，該收集容器具有一集土盒及一撐抵部，該集土盒設有一開口及一第一容納空間，該開口向外沿伸該撐抵部；一感測組，該感測組設置於該集土盒的第一容納空間，用以集收土壤相關數據；一發訊器，該發訊器設置於該撐抵部上，並與該感測組電性連接，及將該感測組測量之數據傳出；及一保護殼，具有一第二容納空間，使該收集容器及該感測組容置於該第二容納空間。
- 如申請專利範圍第1項所述之土壤沖蝕量測器，其中，該集土盒具有數個排水孔隙，該數個排水孔隙形成於該集土盒之盒身及底部，且貫穿該集土盒之內、外壁面。
- 如申請專利範圍第1項所述之土壤沖蝕量測器，其中，該撐抵部設有二握孔，該二握孔貫通該撐抵部之上下表面，且該二握孔較佳形成軸向對稱。
- 如申請專利範圍第1項所述之土壤沖蝕量測器，其中，該感測組具有一土壤感測器及一重量計或壓力計。
- 如申請專利範圍第1項所述之土壤沖蝕量測器，其中，該發訊器位於且凸出於該撐抵部之上表面。
- 如申請專利範圍第1項所述之土壤沖蝕量測器，其中，該保護殼為一具貫通孔的殼筒，該第二容納空間S2之截面大於該集土盒之截面。
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