[實用新型]一種土壤滲透參數的測量裝置

無效

• 申請號: 200820015139.3
• 申請日: 2008-08-20
• 公開（公告）號: CN201242521Y
• 公開（公告）日: 2009-05-20
• 發明（設計）人: 李曉晏;王安志;楊弘
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽應用生態研究所
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N33/24
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司
• 代理人: 許宗富

技術領域

本實用新型涉及一種植物生態學領域中利用人工供水測量土壤水分滲透的技術，具體地說是一種土壤滲透參數的測量裝置。

背景技術

目前測量土壤滲透參數的裝置主要是利用地表積水入滲原理，多為經系統設計后保持地表積水深度為定值的供水裝置，此類裝置在進行測量時用水量較多，而且分布不均，如利用天然降水測量土壤滲透參數，必須考慮降水量、降水時間及降水強度等。不便于較快速獲取科學研究或所需的土壤滲透參數。

水分是決定土壤介電常數的主要因素。測量土壤的介電常數，能直接穩定地反應各種土壤的真實水分含量。土壤水分是土壤的重要組成部分，對作物的生長、節水灌溉等有著非常重要的作用。通過系統掌握土壤的水分(墑情)的分布狀況，為差異化的節水灌概提供科學的依據，同時精確的供水也有利于提高作物的產量和品質。

實用新型內容

針對現有技術中存在的上述不足之處，本實用新型要解決的技術問題是提供一種用于土壤滲透參數的測量裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：

本實用新型一種土壤滲透參數的測量裝置，具有盛土槽及盛水箱，其中盛土槽設于盛水箱上，為防滲漏周邊通過密封墊連接，盛土槽槽底設有滲水孔，盛土槽側壁上設有多個儀器探頭孔，多個TDR土壤水分傳感器通過儀器探頭孔置于盛土槽的土壤中，TDR土壤水分傳感器的檢測信號通過單片機及轉換器接至監控計算機。

所述盛水箱上方開口設有承重帶；所述盛水箱下部設有放水閥；所述盛水箱底部安裝有儀器架。

本實用新型具有以下有益效果及優點：

1.安裝維護操作簡便。本實用新型采用盛土槽及盛水箱可拆裝的結構，盛土槽設有儀器探頭孔，易于安裝及維護。

2.使用壽命長。本實用新型的盛水箱為有機玻璃制成，儀器架采用環氧樹脂作為支撐材料，盛水箱上方開口設有承重帶，強度和壽命得到保證。

3.測量精度高。本實用新型的土壤水分傳感器，采用有效測量長度為600mm，要使有效測量長度全部安裝在盛土槽里，在安裝時必須將有效測量長度600mm之外的部分也要在盛土槽里安裝30mm，使安裝后的土壤水分傳感器在盛土槽里的總長度為630mm，使其有效測量部分發揮到最佳程度，使精確度更加準確；

4.高穩定性。本實用新型采用美國自動化公司生產的TDR土壤水分傳感器產品，通過試驗證明，該產品是系統測量中最為可靠和穩定的土壤水分傳感器，在此作為首選。

5.測量不受土壤類型影響。

附圖說明

圖1為本實用新型整體結構示意圖；

圖2為本實用新型分體結構示意圖。

具體實施方式

如圖1、2所示，本實用新型一種土壤滲透參數的測量裝置，具有有機玻璃制成的盛土槽1及盛水箱2其中盛土槽1設于盛水箱2上，盛水箱2由儀器架6(本實施例采用環氧樹脂)支撐，盛土槽1及盛水箱2相接觸部位的周邊通過密封墊3經由螺絲7固緊連接，盛土槽1槽底設有滲水孔4，盛土槽1側壁上設有儀器探頭孔8，多個TDR土壤水分傳感器9分別通過不同的儀器探頭孔8置于盛土槽1的土壤10中(本實施例中采用10個TDR土壤水分傳感器9)，TDR土壤水分傳感器9的檢測信號通過單片機12及轉換器13接至監控計算機14；盛水箱2上方開口設有承重帶15。所述盛水箱2下部設有放水閥5。

TDR土壤水分傳感器9的工作電壓為DC12v，輸出4～20mA的信號，測量土壤的有效部分長度>600mm，靠近電纜部分的長度<100mm，TDR土壤水分傳感器9必須與土壤緊密的接觸，確保土壤填滿傳感器，傳感器之間的距離大約為100mm，保持平行。一個可選的方法是把事先用當地土壤所做的泥漿沿著TDR土壤水分傳感器9的儀器探頭孔8注入，然后插入傳感器。這些泥漿將填滿傳感器與土壤之間的間隙。水平傳感器將安裝在盛土槽中，然后用密封膠將口封好。

使用時，通過外置的加水器11，根據所需土壤滲透參數、時間與用量人工供水，當水進入盛土槽1中的土壤后，即開始土壤滲透，當土壤含水量達到飽和時應停止供水，此時水通過土壤經滲水孔4流入盛水箱2中，最后經放水閥5流出備測。本模型采用密封墊3及固定螺絲7的結構，密封效果較好。測量系統由TDR土壤水分傳感器9完成，測量信號經單片機12轉換器13輸送到監控計算機14。

水分是決定土壤的介電常數的主要因素。TDR土壤水分傳感器測量土壤的介電常數，直接穩定地測量各種土壤的真實水分含量。在農林方面，傳感器的信號輸出可以用來直接控制灌溉。例如：土壤干燥時，警告信號可以自動響起來提醒人們應該灌溉的時間到了。自動控制系統能開關水泵和閥門等。配合一些附加的傳感器，可能可以計算出土壤水分蒸發量和農作物所需的水分參數。TDR可測量土壤水分的體積百分比，與土壤的本身的機理無關。