[發(fā)明專利]用于測量土中水的水勢的張力計及其組裝方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210554025.7
• 申請日: 2012-12-19
• 公開（公告）號: CN103033447A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳銳;劉堅;喬劼;韓羲詞
• 申請（專利權(quán)）人: 陳銳
• 主分類號: G01N13/00
• 分類號: G01N13/00;G01N33/18
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44248
• 代理人: 黃曉笛;李淑琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種測量儀器，尤其涉及用于測量土中水的水勢的張力計及其組裝方法。

背景技術(shù)

張力計是一種用于測量土中水的水勢（吸力）的儀器，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)以及巖土工程等。吸力的測量備受關(guān)注，主要因為吸力不僅能推算出土體的含水率（與土體含水率存在非線性關(guān)系曲線—土水特征曲線），還能直接反映出植物根系的吸水能力，更是土體變形的一種狀態(tài)變量。在農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)域，憑借吸力的測量，而制定灌溉進度；在巖土工程中，根據(jù)吸力變化來預(yù)測土體干濕循環(huán)過程中的變形量。

目前的普通量程張力計已廣用于試驗室和現(xiàn)場，由于其結(jié)構(gòu)特點，存在如下技術(shù)缺陷：

傳統(tǒng)張力計在溫度和外壓力影響下的性能尚不明確，由于采用細PVC水管裝載受力水體，溫度和外界壓力變化會直接對PVC水管產(chǎn)生影響。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了一種用于測量土中水的水勢的張力計。

本發(fā)明提供了一種用于測量土中水的水勢的張力計，包括張力計本體，所述張力計本體包括頂蓋、尾部蓋板、壓力傳感器、以及用于該張力計內(nèi)外水分建立水力聯(lián)系的感應(yīng)部件，所述頂蓋設(shè)有貫穿該頂蓋的中空腔室，所述壓力傳感器位于所述頂蓋的中空腔室內(nèi)部，所述感應(yīng)部件安裝于所述頂蓋一端，所述尾部蓋板安裝于所述頂蓋另一端，所述中空腔室內(nèi)表面與所述壓力傳感器外表面之間的間隙形成隔離腔、且該間隙為大于0.1mm。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述壓力傳感器與所述感應(yīng)部件之間的間隙形成內(nèi)部腔體，所述內(nèi)部腔體能夠容納受力水體體積為100mm³至1000mm³。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述頂蓋設(shè)有第一排水孔，所述尾部蓋板設(shè)有第二排水孔，所述第一排水孔與所述第二排水孔連通為排水通道，所述排水通道一端開口與所述感應(yīng)部件接觸，所述排水通道另一端開口被封堵。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述壓力傳感器與所述尾部蓋板固定相連，所述尾部蓋板與所述頂蓋為液密封配合，所述壓力傳感器與所述頂蓋為液密封配合。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述感應(yīng)部件為陶土頭。

作為本發(fā)明的進一步改進，該張力計還包括數(shù)據(jù)采集儀，所述數(shù)據(jù)采集儀通過有線或無線方式接收壓力傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。

作為本發(fā)明的進一步改進，該張力計還包括將壓力傳感器的數(shù)據(jù)傳輸至所述數(shù)據(jù)采集儀的電纜，所述電纜一端穿過所述尾部蓋板與所述壓力傳感器相連，所述電纜另一端與所述數(shù)據(jù)采集儀相連。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述中空腔室內(nèi)表面與所述壓力傳感器外表面之間的間隙為0.1mm至0.5mm。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述內(nèi)部腔體能夠容納受力水體體積為580mm³。

本發(fā)明還公開了一種張力計的組裝方法，包括如下步驟：

A.將張力計本體的所有部件置于封閉的真空飽和缸中，使真空飽和缸中的無氣水浸沒張力計本體的所有部件，抽真空2至3小時；

B.在無氣水中將壓力傳感器安裝至所述頂蓋的中空腔室內(nèi)部、并且在頂蓋兩端分別安裝感應(yīng)部件和尾部蓋板，然后在無氣水中將排水通道另一端開口用螺栓擰上，完成張力計本體的組裝；

C.?將組裝好的張力計本體與數(shù)據(jù)采集儀連接。

本發(fā)明的有益效果是：當外界有側(cè)壓力時，由于此隔離腔的存在，壓力傳感器并不會受力，因此避免了側(cè)壓力的影響；當外界溫度變化，由于隔離腔的存在，溫度不會快速影響到壓力傳感器，因此避免了外界壓力以及溫度對吸力測量的不利影響；減小了受力水體體積，縮短了張力計的反應(yīng)時間；采用壓力傳感器測量，擴展了張力計的量測至正壓部分。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的張力計剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明對飽和后的張力計進行測試的測試圖。

圖3是本發(fā)明的張力計汽化持久性能的測試圖。

具體實施方式