[發明專利]基于壓力檢測的土壤機械組成在線測定裝置及方法

在審

• 申請號: 202210525732.7
• 申請日: 2022-05-16
• 公開（公告）號: CN114609005A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 郭彥彪;鄧碧純;馮宏;李湘君;何永帆;何昕昀
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: G01N15/04
• 分類號: G01N15/04
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 梁睦宇

本發明公開了一種基于壓力檢測的土壤機械組成在線測定裝置和方法，其中在線測定裝置包括沉降筒、壓力傳感器和數據采集處理單元，所述沉降筒的筒壁設有閥門，此閥門位于沉降筒的土壤懸液的液面的下方，所述壓力傳感器安裝于閥門的一端，且壓力傳感器的信號輸出端與數據采集處理單元連接。本發明利用壓力傳感器實時檢測土壤懸液的壓力值，并輸送到數據采集處理單元進行記錄分析，減少了人工操作中的不穩定性，自動程度高，提高了檢測精度和準確性。

技術領域

本發明涉及土壤檢測技術，具體涉及一種基于壓力檢測的土壤機械組成在線測定裝置及方法。

背景技術

土壤機械組成（土壤顆粒組成）是指土壤各粒級礦物質顆粒所占的百分含量。土壤機械組成是研究土壤各種物理化學行為的基礎資料，機械組成分析是進行土壤質地分類的基礎工作。土壤機械組成精確、高效的測定對土壤研究有重要意義。

國內現行的土壤機械組成的測定方法主要是吸管法和比重計法。吸管法在檢測分析中，是在一定時點及一定深度吸取一定量懸液，對該懸液進行烘干稱重，測得不同粒徑顆粒的含量。因此，吸取懸液時間及深度均會很大程度上影響測定結果的準確性。吸管法存在一些缺點，包括操作步驟繁瑣，耗時長，測定精度依賴實驗室條件與操作熟練水平等。相比吸管法，比重計法操作相對更簡便，但精度低，且依舊是一個非常耗時、手工操作難以精確把控的方法。無論采用吸管法還是比重計法，都是以Stokes定律為基礎，前者操作步驟繁瑣，后者準確度差，兩者都耗時長，特別是需要測定更小粒徑的土粒時，耗時更多，誤差比較大。

發明內容

本發明的目的是為了克服以上現有技術存在的不足，提供了一種基于壓力檢測的土壤機械組成在線測定裝置。此基于壓力檢測的土壤機械組成在線測定裝置可提高實驗精度和準確性。

同時，本發明的另一目的是提供了一種基于壓力檢測的土壤機械組成在線測定方法。

本發明的目的通過以下的技術方案實現：本基于壓力檢測的土壤機械組成在線測定裝置，包括沉降筒、壓力傳感器和數據采集處理單元，所述沉降筒的筒壁設有閥門，此閥門位于沉降筒的土壤懸液的液面的下方，所述壓力傳感器安裝于閥門的一端，且壓力傳感器的信號輸出端與數據采集處理單元連接。

優選的，所述閥門與土壤懸液的液面之間的距離的為大于或等于20cm。

優選的，所述沉降筒的外壁被恒溫加熱板包裹。

優選的，所述壓力傳感器為0.075級高精度差壓傳感器。

優選的，所述沉降筒的筒壁設有刻度。

基于壓力檢測的土壤機械組成在線測定方法，采用上述的基于壓力檢測的土壤機械組成在線測定裝置，包括以下步驟：

S1、將處理好的土壤懸液倒入沉降筒，并充分攪拌均勻；

S2、壓力傳感器實時檢測壓力變化，以形成時間和壓力的數據組；

S3、根據土粒直徑大小以將土壤懸液中的土粒分成i組，其中各組土粒的直徑為d₁、d₂…d_i，各組土粒的占比分別為k₁、k₂…k_i，可得線性方程組：