[發明專利]一種土壤濕度計

有效

• 申請號: 201410336780.7
• 申請日: 2014-07-16
• 公開（公告）號: CN104089854A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 張揚
• 申請（專利權）人: 上海百泉生物技術有限公司
• 主分類號: G01N13/04
• 分類號: G01N13/04
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本發明涉及一種土壤濕度計。

背景技術

土壤濕度決定農作物的水分供應狀況。土壤濕度過低，形成土壤干旱，光合作用不能正常進行，降低作物的產量和品質；嚴重缺水導致作物凋萎和死亡。土壤濕度過高，惡化土壤通氣性，影響土壤微生物的活動，使作物根系的呼吸、生長等生命活動受到阻礙，從而影響作物地上部分的正常生長，造成徒長、倒伏、病害滋生等。農作物對土壤水分的吸收主要在根尖進行，主要動力是根尖細胞液的濃度差，也就是滲透壓。

傳統測量土壤濕度的方式有多種，但本質上都是測量土壤中含水量有多少。這種方法的問題在于即便所測量的土壤濕度準確，但受制于土粒吸附力、毛管力和重力等因素制約，土壤濕度并不能準確反映作物對土壤的需水情況。

發明內容

本發明是針對現在土壤濕度測量精度不高的問題，提出了一種土壤濕度計，可以直接測量作物根部滲透壓的土壤濕度計，這種濕度計結構簡單，成本低廉，適用于大面積作物栽培過程中對土壤濕度的監測。

本發明的技術方案為：一種土壤濕度計，包括密封腔體、兩組纖維管束、兩部分半透膜、鹽離子溶液、濕度敏感性油墨和透明塑料；筒狀纖維管束貼合于密封腔體頂部和上部內側壁，筒狀纖維管束底部為敞開；筒狀纖維管束桶內側壁貼合一層第二部分半透膜；筒狀纖維管束頂部有濕度敏感性油墨；密封腔體頂部采用透氣的透明塑料，可以肉眼直接識別濕度敏感性油墨；密封腔體中有柱狀纖維管束，從密封腔體內腔上半部一直延伸到密封腔體外，延伸到密封腔體外的柱狀纖維管束插入土壤，密封腔體內的柱狀纖維管束與筒狀纖維管束不接觸；柱狀纖維管束外側貼合第一部分半透膜，半透膜超出柱狀纖維管束頂部，直到筒狀纖維管束頂部，半透膜下端與密封腔體底部保持距離，不接觸，在第一部分半透膜與密封腔體內壁之間充滿有滲透壓的鹽離子溶液。

所述濕度敏感性油墨可由電阻式濕度傳感器代替。

所述半透膜為鹽離子溶液中的水分可以自由流動，但鹽離子無法穿透的半透膜。所述兩部分半透膜在密封腔體內在高度上相對重疊為密封腔體的1/3區域。

本發明的有益效果在于：本發明一種土壤濕度計，通過根部細胞內與外界的滲透壓的差來實現的對土壤濕度的監測，本發明土壤濕度計可以真實靈敏的反映植物根部吸水的狀況。

附圖說明

圖1為本發明土壤濕度計剖視圖；

圖2為本發明檢測到干燥土壤時土壤濕度計剖視圖。

具體實施方式

如圖1所示土壤濕度計剖視圖，土壤濕度計為圓柱型結構，包括密封腔體6、兩組纖維管束（1、2）、兩部分半透膜（3、4）、鹽離子溶液8、濕度敏感性油墨5和透明塑料7，筒狀纖維管束2貼合于密封腔體6頂部和上部內側壁，筒狀纖維管束2底部為敞開；筒狀纖維管束2桶內側壁貼合一層半透膜4；筒狀纖維管束2頂部有濕度敏感性油墨5；密封腔體6頂部采用透氣的透明塑料7，可以肉眼直接識別濕度敏感性油墨；密封腔體6中有柱狀纖維管束1，從密封腔體6內腔上半部一直延伸到密封腔體6外，柱狀纖維管束1與筒狀纖維管束2不接觸；柱狀纖維管束1外側貼合半透膜3，半透膜3超出柱狀纖維管束1頂部，直到筒狀纖維管束2頂部，下端與密封腔體6底部保持距離，不接觸，在半透膜3與密封腔體6內壁之間有鹽離子溶液8。在有半透膜存在的情況下，鹽離子溶液中的水分可以自由流動，但鹽離子無法穿透半透膜（例如RO膜）。當兩部分半透膜3，4之間的鹽離子溶液液面降低后，會促使半透膜3內和密封腔體6內的鹽離子溶液不斷失水，甚至所有水分失去形成鹽結晶。但鹽結晶具有很強的吸收水分的作用，一旦兩部分半透膜3，4內的鹽離子溶液液面升高到該腔體范圍內的時候，這些鹽結晶，或者是高濃度的鹽離子溶液會根據滲透壓的差吸收3和6之間鹽離子溶液的水分。直至滲透壓重新達到平衡。故1、該區域不需要一直保持鹽離子溶液，但需要一直保持鹽離子的存在。2、兩部分半透膜3，4重疊高度是為了滿足區域內重新獲得水分的需要，相對位置在上1/3區域。