[發明專利]一種土壤溶質運移參數測量裝置及測量方法

在審

• 申請號: 202110927717.0
• 申請日: 2021-08-12
• 公開（公告）號: CN113567653A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 莊魯文;陳曉宏;王達;林凱榮
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01N13/00;G01D21/02
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 陳旭紅;鐘文瀚

1.一種土壤溶質運移參數測量裝置，其特征在于，包括：

供液裝置、土柱、液體收集器和數據采集器；

所述供液裝置包括蠕動泵、第一連接件、若干供液瓶以及與若干所述供液瓶分別連接的若干第二連接件；所述第二連接件連接所述第一連接件，所述第一連接件連接所述蠕動泵，所述蠕動泵通過管路連接所述土柱；

所述土柱豎直放置，其內部填充有測量土樣，所述土柱的側壁設置有至少一個傳感器探針，所述傳感器探針插置于所述測量土樣中；

所述土柱的上部和下部分別設置有連通所述液體收集器的頂蓋和連通所述蠕動泵的底蓋，所述頂蓋和所述底蓋均由密封層和過濾層疊合組成，所述過濾層用于均勻分散液體；

所述數據采集器通過連接線與所述傳感器探針連接。

2.根據權利要求1所述的土壤溶質運移參數測量裝置，其特征在于，當所述傳感器探針的數量為N個，N為整數且N≥2時，N個所述傳感器探針均勻設置于所述土柱的側壁上。

3.根據權利要求2所述的土壤溶質運移參數測量裝置，其特征在于，所述過濾層包括：內置挖槽的蓋子、快速濾紙以及多孔篩板；其中，所述挖槽的直徑與所述土柱的內徑相同，以便提供緩沖保護裝置。

4.一種土壤溶質運移參數測量方法，應用于權利要求1～3任一所述的土壤溶質運移參數測量裝置，其特征在于，所述方法包括：

通過所述供液裝置向所述土柱通入第一液體，同時，利用所述傳感器探針周期性采集所述土柱中所述測量土樣的測量數據；

當所采集的測量數據變化率低于預設閾值時，利用所述供液裝置向所述土柱通入第二液體，記錄當前通入所述第二液體的時間點；

當所述第二液體的通入時間到達第一預設時間時，利用所述供液裝置向所述土柱通入第一液體，記錄當前通入所述第一液體的時間點；

當所述第一液體的通入時間到達第二預設時間時，關閉所述供液裝置，以停止向所述土柱供液；

通過所述傳感器探針獲取所記錄的時間點對應的測量數據，并根據所獲取的測量數據計算所述測量土樣的運移參數。

5.根據權利要求4所述的土壤溶質運移參數測量方法，其特征在于，利用所述蠕動泵控制所述供液裝置的供液速度。

6.根據權利要求5所述的土壤溶質運移參數測量方法，其特征在于，所述測量數據包括：所述測量土樣的溫度、孔隙率和電導率。

7.根據權利要求6所述的土壤溶質運移參數測量方法，其特征在于，利用所述電導率計算所述第二液體的溶液濃度。

8.根據權利要求7所述的土壤溶質運移參數測量方法，其特征在于，所述根據所獲取的測量數據計算所述測量土樣的運移參數，具體為：

利用對流彌散模型對所述測量數據進行擬合，得到所述測量土樣的溶質運移擴散曲線，根據所述溶質運移擴散曲線得到所述測量土樣的運移參數。

9.一種數據處理設備，其特征在于，包括：

處理器，所述處理器和存儲器耦合，所述存儲器存儲有程序，所述程序由所述處理器執行，使得所述數據處理設備執行如權利要求4～8中任一項所述的土壤溶質運移參數測量方法。

10.一種計算機存儲介質，其特征在于，所述計算機存儲介質存儲有計算機指令，所述計算機指令用于執行上述權利要求4～8中任一項所述的土壤溶質運移參數測量方法。