[發(fā)明專利]用γ射線野外連續(xù)掃描測試土柱剖面容重的裝置和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610082943.2
• 申請日: 2016-02-05
• 公開（公告）號: CN105738251B
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周煉清;史舟;楊亞輝;呂志強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: G01N9/24
• 分類號: G01N9/24;G01N9/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發(fā)明公開了一種用γ射線野外連續(xù)掃描測試土柱剖面容重的裝置和方法。包括主機(jī)外殼和測試部件、土柱樣品盛放管、傳動機(jī)構(gòu)和電源，土柱樣品盛放管水平固定安裝在主機(jī)外殼的中空空間內(nèi)，主機(jī)外殼左右其中一側(cè)的側(cè)面面板設(shè)有進(jìn)樣孔，進(jìn)樣孔與土柱樣品盛放管同軸相通，測試部件包括安裝到支架板的γ射線源和多通道射線測試器，支架板通過傳動機(jī)構(gòu)活動安裝在背面面板，傳動機(jī)構(gòu)帶動支架板沿土柱樣品盛放管軸向方向水平移動，電源分別與γ射線源、多通道射線測試器和傳動機(jī)構(gòu)連接。本發(fā)明實現(xiàn)了對野外打鉆獲取的圓柱狀土柱剖面連續(xù)進(jìn)行掃描測試獲得γ射線穿透率，能夠快速估算土壤容量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)野外土柱剖面不同深度容重的連續(xù)快速測試。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種測試土柱的裝置和方法，尤其是涉及了一種用γ射線野外連續(xù)掃描測試土柱剖面容重的裝置和方法，可用于對野外打鉆獲取的圓柱狀土柱剖面利用便攜型雙能級伽瑪射線源進(jìn)行連續(xù)掃描測試。

背景技術(shù)

土壤容重是指土壤在自然結(jié)構(gòu)狀態(tài)下，單位體積的干土重量，計量單位是g/cm³。土壤容重直接反映出土壤的松緊程度和結(jié)構(gòu)狀況，對于土壤的透氣性、入滲性能、持水能力、溶質(zhì)遷移特征以及土壤抗侵蝕能力具有非常大的影響，是衡量土壤肥力高低的一個重要的輔助標(biāo)準(zhǔn)，在農(nóng)業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)中具有重要的應(yīng)用意義。

傳統(tǒng)的土壤容重測試方法中，首先要測定土壤中的水分，而測定水分常用的方法為烘干法，會破壞原狀土，而且耗時較長(王貴連,苗黨生.淺談土壤容重的測定.北京農(nóng)業(yè),2012,03:86.)，而中子儀法雖能實現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測，但室內(nèi)外曲線差異較大、垂直分辨率較差、表層測量困難，且設(shè)備價格昂貴，還容易危害人體健康(祝艷濤,錢天偉,但德忠.時域反射儀結(jié)合土鉆法測定土壤容重.資源開發(fā)與市場,2006,03:213-215,219.)。已有的公開文獻(xiàn)表明，國內(nèi)有科技工作者運用γ射線來測量土壤水分(熊運章,林性粹,董家倫,沈定言.伽馬透射法在土壤水分動態(tài)研究中的應(yīng)用及其改進(jìn).西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),1981,01:23-34.)、徑流含沙量(雷廷武,趙軍,袁建平,王輝,劉清坤.利用γ射線透射法測量徑流含沙量及算法.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2002,01:18-21,13.)和土壤密度(常冬梅,郭紅霞,林東生.雙能γ射線穿透法測量土壤密度和水含量.核電子學(xué)與探測技術(shù),1998,05:56-59.)的研究，但上述各種研究源于各種主客觀條件，難以滿足現(xiàn)代精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展對土壤理化參數(shù)快速測試和制圖的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有土壤容重室內(nèi)測試費時、費力、周期長的缺陷，提供一種用γ射線野外連續(xù)掃描測試土柱剖面容重的裝置和方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一、一種用γ射線野外連續(xù)掃描測試土柱剖面容重的裝置：

裝置包括主機(jī)外殼和安裝在主機(jī)外殼上的測試部件、用于盛裝土柱剖面樣品的土柱樣品盛放管、傳動機(jī)構(gòu)和電源，主機(jī)外殼包括分別圍在六面周圍形成內(nèi)部中空空間的上蓋、前面板、背面面板、底部面板、左側(cè)面面板和右側(cè)面面板，底部面板底面四角均安裝在主機(jī)腳，主機(jī)外殼通過四個主機(jī)腳支撐在地面；土柱樣品盛放管水平固定安裝在主機(jī)外殼的中空空間內(nèi)，主機(jī)外殼左右其中一側(cè)的側(cè)面面板設(shè)有用于套裝土柱剖面套管的進(jìn)樣孔，進(jìn)樣孔與土柱樣品盛放管同軸相通；測試部件包括安裝到支架板的γ射線源和多通道射線測試器，γ射線源和多通道射線測試器分別對稱地位于土柱樣品盛放管的正上方和正下方；

支架板通過傳動機(jī)構(gòu)活動安裝在背面面板，傳動機(jī)構(gòu)帶動支架板沿土柱樣品盛放管軸向方向水平移動，電源分別與γ射線源、多通道射線測試器和傳動機(jī)構(gòu)連接。