[實(shí)用新型]土壤電阻率遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200720188687.1
• 申請(qǐng)日: 2007-12-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201081764Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李良福;覃彬全;郭在華;傅鐘;李航;李家啟;李平;徐前進(jìn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶市防雷中心
• 主分類號(hào): G01N27/04
• 分類號(hào): G01N27/04;G01N33/24
• 代理公司: 重慶博凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 張先蕓

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種土壤電阻率監(jiān)測(cè)裝置，用以遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)土壤電阻率。

背景技術(shù)

土壤體系中由于土壤粘粒帶有電荷，并吸附一定數(shù)量的反號(hào)離子，所以可把土壤看著一種多價(jià)電解質(zhì)。事實(shí)上，在一般土壤中，都還有或多或少的其它電解質(zhì)。因此，土壤體系在外加電場(chǎng)的作用下，也會(huì)像電解質(zhì)溶液那樣發(fā)生導(dǎo)電現(xiàn)象，表征土壤電導(dǎo)性能的指標(biāo)常常用土壤電導(dǎo)率或者土壤電導(dǎo)率的倒數(shù)——土壤電阻率來(lái)表示。土壤電阻率是指每立方米土壤的電阻值。

土壤電導(dǎo)性研究在建設(shè)項(xiàng)目雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、接地工程，地下金屬設(shè)施的防腐工程、土壤肥力特性研究、農(nóng)業(yè)土壤改良和精細(xì)化農(nóng)業(yè)研究等方面都有十分廣泛的應(yīng)用。

土壤電阻率是接地工程技術(shù)的基礎(chǔ)。在現(xiàn)代防雷工程設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收中，防雷接地是其中的主要工作，無(wú)論是防直擊雷或感應(yīng)雷，最終都是通過(guò)接地裝置將雷電流引入大地，所以，沒(méi)有完善的接地裝置是無(wú)法實(shí)現(xiàn)保護(hù)對(duì)象防雷安全。而接地電阻是直接反映出接地情況是否符合規(guī)范要求的一個(gè)重要而關(guān)鍵的指標(biāo)。對(duì)于防雷系統(tǒng)接地裝置而言，要求其接地電阻越小越好，因?yàn)榻拥仉娮柙叫?，散流越快；落雷物體高電位保持時(shí)間越短，危險(xiǎn)越小，以至于跨步電壓、接觸電壓也越??；因此，接地電阻的大小與雷電防護(hù)的效果密切相關(guān)。而根據(jù)接地原理，影響接地裝置的接地電阻的主要因素有土壤電阻率，接地材料、接地體的尺寸、形狀及埋入深度，接地線與接地體的連接，地網(wǎng)面積等。一旦接地裝置建設(shè)完畢，接地材料、接地體的尺寸、形狀及埋入深度，接地線與接地體的連接，地網(wǎng)面積和接地裝置建所在地的土壤物理化學(xué)性質(zhì)是固定不變的，而土壤的電導(dǎo)性，即土壤的電阻率則隨著土壤含水量、土壤溫度、降水以及蒸發(fā)等氣象因素發(fā)生變化。

土壤電阻率是一個(gè)重要的土壤腐蝕電化學(xué)特性，是判斷土壤腐蝕性的一個(gè)重要評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。電阻率的大小不但直接影響到金屬材料的腐蝕速度，而且對(duì)地下金屬構(gòu)件接地電阻的高低、地電流的強(qiáng)弱等均有明顯影響。有關(guān)研究表明，全世界每年因腐蝕而報(bào)廢的金屬材料和設(shè)備的量約為金屬年產(chǎn)總量的1/4到1/3。金屬的腐蝕，一般可分為化學(xué)腐蝕、物理腐蝕和電腐蝕三種。其中，又以電腐蝕現(xiàn)象最為普遍，造成的危險(xiǎn)也最為嚴(yán)重。大量埋設(shè)在土壤中的油管、氣管、電纜等地下金屬構(gòu)筑物的腐蝕屬于電腐蝕，與土壤性質(zhì)關(guān)系極為密切。影響土壤電阻率的因素有：鹽的含量和組成、含水量、土壤質(zhì)地、松緊度、有機(jī)質(zhì)含量、粘土礦物組成和土壤濕度等。在鹽漬化土壤中，離子電導(dǎo)起主導(dǎo)作用；在淋溶性土壤中，膠體電導(dǎo)也占相當(dāng)?shù)谋戎亍Ｍ寥离娮杪实淖兓秶艽螅瑥男∮?Ω·m到高達(dá)幾百甚至上千Ω·m。同時(shí)土壤的電阻率還直接受土壤顆粒大小及其分布的影響，同時(shí)又受土壤的含水量及溶解鹽類的影響，粗顆粒的土壤(如砂土)由于孔隙度大，水的滲透能力強(qiáng)，土壤中不容易保持水分，而小顆粒土壤則相反，土壤子紅的含水量大，可溶性的鹽類就可以溶解進(jìn)去，成為電解質(zhì)溶液，所以電阻率就小。以土壤電阻率來(lái)劃分土壤的腐蝕性是各國(guó)的常用方法，即電阻率小，腐蝕性強(qiáng)。對(duì)于大多數(shù)情況都是適用的，但有些場(chǎng)合違反這一規(guī)律，呈現(xiàn)土壤電阻率大腐蝕性也大。各國(guó)根據(jù)土壤電阻率來(lái)劃分土壤的腐蝕特性。

土壤電導(dǎo)率是反映土壤電化學(xué)性質(zhì)和肥力特性的基礎(chǔ)指標(biāo)。土壤肥力是土壤的基本屬性和土壤質(zhì)的特征，土壤肥力是土地生產(chǎn)力的基礎(chǔ)。然而由于對(duì)土壤肥力這一科學(xué)的概念缺乏嚴(yán)格的定義，缺少量化的指標(biāo)，使對(duì)土壤肥力的認(rèn)識(shí)尚停留在感性認(rèn)識(shí)階段，一般在生產(chǎn)應(yīng)用上，常用N、P、K和有機(jī)質(zhì)等養(yǎng)分含量的多少來(lái)衡量土壤肥力的高低。近年來(lái)，結(jié)合土壤物理、化學(xué)、生物環(huán)境條件，對(duì)土壤綜合肥力評(píng)價(jià)也進(jìn)行的研究表明：土壤養(yǎng)分是土壤肥力的核心部分。因此與土壤性質(zhì)密切相關(guān)的土壤電導(dǎo)率就可以用來(lái)作為土壤肥力綜合評(píng)價(jià)的一個(gè)定量指標(biāo)，通過(guò)土壤電阻率的測(cè)量，能夠及時(shí)有效地掌握土壤鹽分、濃度、水分狀況等多種性質(zhì)，及時(shí)診斷農(nóng)業(yè)生產(chǎn)問(wèn)題，特別是土壤電導(dǎo)率等值線圖，在指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、精細(xì)耕作等方面，具有特別重要的地位和作用。

土壤物理學(xué)的研究結(jié)果表明土壤電導(dǎo)率本身包含了反映土壤品質(zhì)與物理性質(zhì)的豐富信息。目前土壤電導(dǎo)率在“精細(xì)農(nóng)業(yè)”的研究主要集中于鹽堿土的電導(dǎo)以及鹽分、水分、有機(jī)質(zhì)含量、土壤質(zhì)地、土壤含水量和孔隙率等對(duì)其影響方面。此外，近年來(lái)電導(dǎo)率也用于評(píng)價(jià)非鹽堿化土壤肥力的一個(gè)綜合指標(biāo)。

綜上所述，長(zhǎng)期連續(xù)、無(wú)人值守、全自動(dòng)監(jiān)測(cè)土壤電阻率、接地電阻對(duì)建設(shè)項(xiàng)目雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、接地工程，地下金屬設(shè)施的防腐工程、土壤肥力特性研究、農(nóng)業(yè)土壤改良和精細(xì)化農(nóng)業(yè)研究等方面具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和理論意義。