[發(fā)明專利]一種綜合型土壤水分檢測裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710324698.6
• 申請日: 2017-05-10
• 公開（公告）號: CN106950161A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李炳沃
• 申請（專利權(quán)）人: 成都冠禹科技有限公司
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N27/04;G01N27/02;G01N23/02
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土壤檢測設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種綜合型土壤水分檢測裝置。

背景技術(shù)

土壤由巖石風(fēng)化而成的礦物質(zhì)、動植物，微生物殘體腐解產(chǎn)生的有機(jī)質(zhì)、土壤生物(固相物質(zhì))以及水分(液相物質(zhì))、空氣(氣相物質(zhì))，氧化的腐殖質(zhì)等組成。固體物質(zhì)包括土壤礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)和微生物通過光照抑菌滅菌后得到的養(yǎng)料等。液體物質(zhì)主要指土壤水分。氣體是存在于土壤孔隙中的空氣。土壤中這三類物質(zhì)構(gòu)成了一個矛盾的統(tǒng)一體。它們互相聯(lián)系，互相制約，為作物提供必需的生活條件，是土壤肥力的物質(zhì)基礎(chǔ)。土壤水是植物吸收水分的主要來源(水培植物除外)，另外植物也可以直接吸收少量落在葉片上的水分。土壤水的主要來源是降水和灌溉水，參與巖石圈-生物圈-大氣圈-圈-水圈的水分大循環(huán)，而土壤中富含的鉀元素也是養(yǎng)分的主要成分，在土壤水分運(yùn)動研究中，采用非破損定點測量土壤含水量的方法很多,但利用核物理的方法即中子儀與γ透射法仍是目前研究人員常常采用的量測手段。其中γ透射法由于可在瞬時狀態(tài)下較為準(zhǔn)確地測定土壤水分剖面的變化，且具有層間分辨率高等特點，因而愈來愈受到國內(nèi)研究者的重視，土壤含水率既是研究農(nóng)業(yè)及林業(yè)作物干旱的重要指標(biāo)，也是農(nóng)林灌溉管理、區(qū)域水文條件研究和流域水分平衡計算的重要參量，土壤含水率的變化直接影響農(nóng)林作物產(chǎn)量以及土壤發(fā)育演變，高鹽堿土壤(含鹽量超過千分之六)和高有機(jī)土壤(含有機(jī)質(zhì)20％以上)水分實時檢測一直是一個難題。常用土壤水分測量方法分為烘干法、瓶桶法等直接法和電阻法、介電法、中子法、近紅外法等間接法,其中介電法又分為時域反射法(TDR)、頻域反射法(FDR)、駐波比法(SWR)等。

申請?zhí)枮?01610194101.6，名稱為一種適用不同土壤深度的土壤水分檢測儀的發(fā)明專利，包括土壤水分傳感器和與土壤水分傳感器通訊連接的數(shù)據(jù)采集顯示儀表，土壤水分傳感器包括外殼，外殼分為通過環(huán)氧樹脂密封的前殼體和后殼體兩部分，外殼內(nèi)部設(shè)有電子線路器件板和屏蔽電纜，電子線路器件板上集成有通過時鐘電路產(chǎn)生震蕩的無源晶振，無源晶振依次連接有施密特觸發(fā)器、信號衰減器、探針、真有效值檢測器以及用于提供穩(wěn)定、無紋波工作電壓的電源濾波電路，該發(fā)明成本低、結(jié)構(gòu)簡單、能實時測量且適用不同土壤深度的土壤水分。

在各類有關(guān)土壤水分運(yùn)動的數(shù)學(xué)問題求解中,土壤水分運(yùn)動參數(shù)——即導(dǎo)水率k(θ)、比水容量C(θ)及擴(kuò)散率D(θ)的確定是一項非常重要的工作。一般這些參數(shù)均需通過實測的方法才能確定，由于這三個參數(shù)都是土壤含水量的函數(shù),因此目前無論是在室內(nèi)或在大田進(jìn)行實測,幾乎所有的方法都離不開測量土壤含水量或水分剖面變化的問題，但是目前很多的土壤檢測裝置在對于不同坡度的土壤檢測效果差，而且對于土壤內(nèi)吸力以及滲入速率的檢測沒有很好的對比，在對導(dǎo)水率k(θ)、比水容量C(θ)及擴(kuò)散率D(θ)的測量時，很多的時候都是單獨進(jìn)行的，無法獲得相互有關(guān)系的數(shù)據(jù)，因此設(shè)計了一種綜合型土壤水分檢測裝置。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)方案的不足，本發(fā)明提供一種綜合型土壤水分檢測裝置，通過測量容器將待檢測的土壤放入其中，進(jìn)行室內(nèi)土壤處理，方便快捷，只需要現(xiàn)場采集土壤樣本后，就可以不用進(jìn)行實地檢測，通過可調(diào)節(jié)支撐架可以調(diào)節(jié)土壤層的坡度，進(jìn)行不同坡度的土壤滲透檢測，采用土壤水吸力檢測裝置有效的檢測了土壤內(nèi)的吸力，便于了解土壤對于水分的吸收能力，而通過多個TDT檢測裝置測量電磁波信號在傳感器探頭中的單程傳輸延遲時間，來實現(xiàn)待測土壤內(nèi)的介質(zhì)水分測定，通過運(yùn)用γ透射法結(jié)合可移動的裝置來檢測不同入滲時刻的土壤含水量分布曲線，方便快捷的檢測了土壤內(nèi)的含水量以及滲入速率，值得推廣。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種綜合型土壤水分檢測裝置，包括工作平臺，所述工作平臺上端設(shè)置有兩個可調(diào)節(jié)支撐架，所述可調(diào)節(jié)支撐架上端設(shè)置有測量容器，所述測量容器左端插入土壤水吸力檢測裝置，所述測量容器上端等間距設(shè)置有若干個TDT檢測裝置，所述測量容器下端設(shè)置有γ透射法檢測裝置，所述測量容器右端設(shè)置有進(jìn)水管道，所述進(jìn)水管道上端設(shè)置有供水閥門，所述進(jìn)水管道右端連接有馬氏瓶；

所述測量容器包括透明石英管，所述透明石英管上端設(shè)置有若干個檢測插孔，所述檢測插孔內(nèi)部設(shè)置有密封塞，所述密封塞內(nèi)部設(shè)置有檢測穿孔，所述透明石英管內(nèi)部設(shè)置有透水石層，所述透水石層右端設(shè)置有水室，所述水室右端設(shè)置有水室開口；