[發明專利]一種基于γ透射法的土壤水分檢測裝置

在審

• 申請號: 201710324730.0
• 申請日: 2017-05-10
• 公開（公告）號: CN107014837A
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: 李炳沃
• 申請（專利權）人: 成都賦陽技術開發有限公司
• 主分類號: G01N23/02
• 分類號: G01N23/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及土壤檢測設備技術領域，具體為一種基于γ透射法的土壤水分檢測裝置。

背景技術

土壤由巖石風化而成的礦物質、動植物，微生物殘體腐解產生的有機質、土壤生物(固相物質)以及水分(液相物質)、空氣(氣相物質)，氧化的腐殖質等組成。固體物質包括土壤礦物質、有機質和微生物通過光照抑菌滅菌后得到的養料等。液體物質主要指土壤水分。氣體是存在于土壤孔隙中的空氣。土壤中這三類物質構成了一個矛盾的統一體。它們互相聯系，互相制約，為作物提供必需的生活條件，是土壤肥力的物質基礎。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，而土壤中富含的鉀元素也是養分的主要成分，在土壤水分運動研究中，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下較為準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研究者的重視，土壤含水率既是研究農業及林業作物干旱的重要指標，也是農林灌溉管理、區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林作物產量以及土壤發育演變，高鹽堿土壤(含鹽量超過千分之六)和高有機土壤(含有機質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。

申請號為201610194101.6，名稱為一種適用不同土壤深度的土壤水分檢測儀的發明專利，包括土壤水分傳感器和與土壤水分傳感器通訊連接的數據采集顯示儀表，土壤水分傳感器包括外殼，外殼分為通過環氧樹脂密封的前殼體和后殼體兩部分，外殼內部設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生震蕩的無源晶振，無源晶振依次連接有施密特觸發器、信號衰減器、探針、真有效值檢測器以及用于提供穩定、無紋波工作電壓的電源濾波電路，該發明成本低、結構簡單、能實時測量且適用不同土壤深度的土壤水分。

在各類有關土壤水分運動的數學問題求解中,土壤水分運動參數——即導水率k(θ)、比水容量C(θ)及擴散率D(θ)的確定是一項非常重要的工作。一般這些參數均需通過實測的方法才能確定，由于這三個參數都是土壤含水量的函數,因此目前無論是在室內或在大田進行實測,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，而且對于土壤內吸力以及滲入速率的檢測沒有很好的對比，在對導水率k(θ)、比水容量C(θ)及擴散率D(θ)的測量時，很多的時候都是單獨進行的，無法獲得相互有關系的數據，因此設計了一種基于γ透射法的土壤水分檢測裝置。

發明內容

為了克服現有技術方案的不足，本發明提供一種基于γ透射法的土壤水分檢測裝置，通過測量容器將待檢測的土壤放入其中，進行室內土壤處理，方便快捷，只需要現場采集土壤樣本后，就可以不用進行實地檢測，通過可調節支撐架可以調節土壤層的坡度，進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，來實現待測土壤內的介質水分測定，通過運用γ透射法結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的含水量以及滲入速率，值得推廣。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種基于γ透射法的土壤水分檢測裝置，包括工作平臺，所述工作平臺上端設置有兩個可調節支撐架，所述可調節支撐架上端設置有測量容器，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置有若干個TDT檢測裝置，所述測量容器下端設置有γ透射法檢測裝置，所述測量容器右端設置有進水管道，所述進水管道上端設置有供水閥門，所述進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置有若干個檢測插孔，所述檢測插孔內部設置有密封塞，所述密封塞內部設置有檢測穿孔，所述透明石英管內部設置有透水石層，所述透水石層右端設置有水室，所述水室右端設置有水室開口；