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原文传递一种测量非饱和土壤中胶体运动分布的方法

专利名称：	一种测量非饱和土壤中胶体运动分布的方法
摘要：	本发明设计了一种测量非饱和土壤中胶体运动分布的方法，包括以下步骤：使用透明柱状容器装取原状土；充分饱和土柱，并确保无漏水、渗水现象发生；调配不同浓度的纳米二氧化钛胶体；浇注前需搅拌胶体溶液，使二氧化钛颗粒均匀分布于溶液中；将胶体浇于土柱表面；静置一段时间待土壤干燥后取出土柱，进行横向切片处理，获得圆柱状土柱样品；选配合适部件组建紫外成像系统，包括紫外光源、紫外通过滤镜及紫外相机，对样品进行紫外成像；处理样品图像，估算二氧化钛在各样品层的通量，求得二氧化钛体积，绘出体积分布图。本发明操作简易、方法清晰，在该领域具有独创性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	武汉大学
发明人：	李立;倪福佳;王康;王瑾;彭天翔
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-25T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201811588186.1
公开号：	CN110208262A
代理机构：	湖北武汉永嘉专利代理有限公司
代理人：	唐万荣;孙方旭
分类号：	G01N21/84(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	430072 湖北省武汉市武昌区八一路299号
主权项：	1.一种测量非饱和土壤中胶体运动分布的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤，步骤一，装取原状土于柱状透明容器，充分饱和土柱；步骤二，调配纳米二氧化钛胶体，并记录调配的浓度，将胶体浇于土柱表面并静置；步骤三，取出土柱，进行横向切片处理，获得柱状样品；步骤四，对样品进行紫外成像；步骤五，处理样品图像，计算二氧化钛在各样品层的通量，求得二氧化钛体积。 2.根据权利要求1所述的测量非饱和土壤中胶体运动分布的方法，其特征在于，所述步骤四中，进行紫外成像的光源波段为280nm以下，或者为380-400nm。 3.根据权利要求1或2所述的测量非饱和土壤中胶体运动分布的方法，其特征在于，所述步骤四中，紫外成像装置主要由275nm紫外光源、280nm紫外滤镜及使用对275nm谱段进行优化的芯片作为成像芯片的紫外相机组成，其中滤镜需安装在相机镜头前，该装置对紫外光源的利用率用ω进行度量，其中：其中γ为二氧化钛对紫外线的吸收率、为计滤镜的紫外透过率、ε为紫外相机的谱段灵敏度。 4.根据权利要求1或2所述的测量非饱和土壤中胶体运动分布的方法，其特征在于，所述步骤五具体为，首先对样品图像进行灰度化，降低图像数据的复杂度，然后选择阈值，进行二值化处理，将纳米二氧化钛区域从图像中提取出来；得到二氧化钛的分布图G。 5.根据权利要求4所述的测量非饱和土壤中胶体运动分布的方法，其特征在于，对分布图G进行如下操作：步骤一，调用OpenCV中的findcontours()函数，对G进行连通域提取，获得白色区域的个数m，以及各区域的像素点数Xi；步骤二，计算G图中二氧化钛聚集团块的平均像素点数E，步骤三，得到最终的二氧化钛像素点数S，依上式，可得到各剖面上表面与下表面的像素点数S1与S2，据此计算该样本内的二氧化钛含量，其中，d为样品厚度。 6.根据权利要求1或2所述的测量非饱和土壤中胶体运动分布的方法，其特征在于，选择纳米二氧化钛的粒径在100nm以下。
所属类别：	发明专利