10.3 实验设备和仪器
双环入渗实验设备如图10.1所示。由图10.1可以看出，实验设备由马氏瓶、支柱、双环入渗仪以及辅助设施组成。马氏瓶内径为14cm、高度为155cm，在马氏瓶下部合适位置设马氏瓶进气孔，马氏瓶进气孔根据需要可设一个或多个，进气孔用针阀控制，在马氏瓶的上方设灌水孔和橡皮塞，侧面设放气阀、测尺和放水阀。支柱的作用是固定马氏瓶，支柱上设固定支架、滑套和顶丝，固定支架与马氏瓶连接在一起，滑套可以调节固定支架的位置，顶丝用来固定滑套。
入渗环分为内环和外环。内环的内径为28cm、外径为30cm，外环的内径为58.4cm、外径为60cm，双环入渗仪入渗环高度均为20cm，其中10cm埋入地下，10cm露出地面。内环用无缝钢管制作，表面采用镀铬处理，外环用焊接钢管制作。为了使钢管顺利插入土里，在进入地面10cm高度范围内将钢管的外缘打磨成刀口形，内缘尺寸不变，在内环和外环的外侧各设了3个定位片，定位片的位置距环底部10cm，当内外环的定位片刚刚接触地表时，表明内环和外环的入土深度为10cm。在内环上面设加压盖，在外环上设了3个敲击垫，以便双环入土时便于加压和击打。入渗内环上装有两个把手，以便实验结束时提起入渗环。
在以往的双环设计中，有两个主要的缺点。
（1）由于内环直径一般较大，将环压入土壤时常因受力不均匀而使土壤横向断裂，或由于振动使土体结构松散，环壁与土壤接触不良，使水沿环壁产生集中渗漏，影响实验的效果和量测精度。
（2）内环直径大，面积大，当环内入渗水头发生微小变化时，水量的变化很大，水头不稳定将造成较大的测量误差，实验精度难以保证，实验资料的可靠性较差。
为了解决以上两个问题，张建丰对双环入渗仪的内环做了改进，主要有两个方面。
（1）在内环上面设加压盖，加压盖与内环接触处为圆形，内外径与内环相同，加压盖的中间为铁棒，四周由钢板和支撑焊接而成，在加压盖的四周焊接4个固定卡，在安装内环时，将加压盖套在内环上，通过打击加压盖可使内环均匀受压而平稳进入土体，从而避免土体扰动以及因入渗环边壁与土壤接触不良引起的集中渗漏。(https://www.daowen.com)
图10.1 双环入渗仪实验设备
（2）在内环中加了一个套环，套环的底部用透明有机玻璃制作，套环的外径略小于内环的内径，设计套环的外径为27.6cm，在内环和套环之间留有2.0mm的空隙，套环的高度为12cm，实验时保持底面距离地面2cm，在套环壁面的适当位置设3个定位孔，定位孔为L形，定位锁钉穿过定位孔与内环连接在一起。当套环处于定位孔的高位时，表明其套环底面距地面2cm，当套环处于定位孔的低位时，其底面与地面处于同一水平。
在套环的侧壁上留有一个半圆形的透明缺口，缺口半径为2.5cm，在缺口的底板上设多个小孔以保持缺口处的水与内环中的水体联系。缺口的作用是可以观测和测量环内的水深、传递水流、稳定内环里的水位和地面免受冲刷。当水流通过进水口进入缺口时，通过缺口底部的多个小孔和侧缝流向内环，小孔对水流有阻隔消能作用，使进入内环的水流比较稳定，由于受缺口底板的阻隔，水流不直接冲击地面，使得地面免受冲刷。
为了在间歇入渗时排水方便，在套环的底部开有一个直径为2cm的排水孔。在进行入渗实验时，可将排水孔用橡皮塞塞住，需要排水时，拔掉橡皮塞，将套环旋转一个角度后向下压就可使水进入套环中，当水全部进入套环中后，塞上橡皮塞，提出套环，再用洗耳球吸出内环内土壤表面的剩余水量，排水过程即完成。套环内收集的排水和吸出的水量可以通过量筒进行测量，并与入渗初始加水量进行比较，其差值可以用来校正入渗数据系列，确定初始入渗率。
套环的优点是减小了内环的表面面积，提高了内环水流的稳定性和入渗水量对水位的敏感性，保护内环地面不受水流冲刷，在实验过程中，还可以通过套环的透明有机玻璃底板观察土壤入渗状况和土壤表面变化，大幅度提高了测量的灵敏度和精度。
实验仪器为榔头、秒表、洗耳球、灌水漏斗、量筒、盛水器等。