专利名称: |
一种动态测量土壤孔隙率的方法及装置 |
摘要: |
本发明提供一种动态测量土壤孔隙率的方法及装置,本发明通过利用闭环气路测量装置内氡浓度的变化规律,改变测量装置体积得到不同测量体积下测量装置内氡浓度的变化,即可计算得出土壤孔隙率。测量装置内氡浓度的变化规律考虑了氡的有效衰变常数,其中包含氡的衰变常数,泄漏系数及反扩散系数,能够计算得出准确的土壤孔隙率η,测量精度高。本发明利用测量装置内n个测量周期的值进行非线性拟合,无需等装置内氡浓度稳定,节省了测量时间,采样测量过程及计算方法简单,降低了测量难度,节约了测量成本。 |
专利类型: |
发明专利 |
国家地区组织代码: |
湖南;43 |
申请人: |
衡阳师范学院 |
发明人: |
谭延亮;袁红志 |
专利状态: |
有效 |
发布日期: |
2019-01-01T00:00:00+0800 |
申请号: |
CN201810988855.8 |
公开号: |
CN108896467A |
代理机构: |
长沙楚为知识产权代理事务所(普通合伙) 43217 |
代理人: |
李大为 |
分类号: |
G01N15/08(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N15;G01N15/08 |
申请人地址: |
421002 湖南省衡阳市珠晖区衡花路16号 |
主权项: |
1.一种动态测量土壤孔隙率的方法,其特征在于:包括采样过程和测量计算过程,S1、采样过程:利用通过螺纹连接有环刀手柄1‑1、体积为V的钢制环刀1‑2,切割自然状态的土壤,使土样充满其中;不可左右摇动,以使土壤自然结构不被破坏,直到环刀1‑2全部压入土中;然后用小铲将环刀1‑2从土中挖出,取下环刀手柄1‑1,并用小刀仔细沿环刀1‑2两端边缘修整削平,切除多余的土壤;修整完成后,将取好样的环刀1‑2上端盖上滤膜5,下端盖上密封盖6,然后再通过螺纹连接环刀手柄1‑1组成土壤切割装置1,土壤切割装置1通过气路管道7与测氡仪3和气泵2连接,组成一个闭环气路测量装置;S2、测量计算过程:启动气泵2,将测量系统内氡混合均匀,考虑泄漏和反扩散效应,测量系统中氡浓度的变化规律如下:式中,V1是采样土壤的体积;V3是测量装置气路及测氡仪内空间总体积;C(t)为时间为t时测量系统内的氡浓度,单位为Bq·m‑3;λe为有效衰变常数,包含氡的衰变常数,泄漏系数及反扩散系数;式(1)的解为:式中a是任意常数;测氡仪以T为测量周期,T为2‑20分钟;测量n个测量周期,n大于等于3;每个测量周期的测量值认为是测量周期中点的测量值;式中,m为常数,m的值采用下述任意一种算法计算得出:算法1:利用第一个测量周期的值,反推得到式(2)中a的值,然后利用n个测量周期的值对式(2)进行非线性拟合,得到的值m;算法2:直接利用n个测量周期的值对式(2)进行非线性拟合,得到的值m;停止气泵2,在测量装置气路中添加一个体积为V4的空腔,启动气泵2,将氡混合均匀,此时测量装置内氡浓度的变化规律为:式中a是任意常数;测氡仪以T为测量周期,T为2‑20分钟;测量n个测量周期,n大于等于3;每个测量周期的测量值认为是测量周期中点的测量值;式中,k为常数,k的值采用下述任意一种算法计算得出:算法1:利用第一个测量周期的值,反推得到式(4)中a的值,然后利用n个测量周期的值对式(4)进行非线性拟合,得到的值k;算法2:直接利用n个测量周期的值对式(5)进行非线性拟合,得到的值k;将相关参数代入式(3)、式(5)求解,就可以得到土壤孔隙率η。 |
所属类别: |
发明专利 |