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原文传递一种便携式土壤给水度测试仪及测试方法

专利名称：	一种便携式土壤给水度测试仪及测试方法
摘要：	本发明涉及一种便携式土壤给水度测试仪及测试方法，其特征在于：包括供水系统、渗透系统和数据采集处理系统；通过土样装置、水柱供水、土样水流渗透达到饱和、土壤含水量数据采集和释水量收集及计量来实现该便携式土壤给水度测试仪的工作；通过水流方向自下而上渗透土样，便于排气，大大节省了饱和时间；水柱和土柱采用同径圆柱并标注高度刻度，只测量土柱中土样高度H1和水柱中释水量高度H2，H2/H1即为土壤给水度，原理清晰、计算简便；同时采用仪器法和直测法来测量土壤给水度，保证了测试结果的精确性和可靠性；解决了传统给水度测试方法人力、物力、财力的浪费问题，而且本技术机理明确且能够实时观测土壤含水量动态变化过程。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	吉林;22
申请人：	吉林大学
发明人：	李鸿雁;薛丽君;鲍珊珊;冶雪艳;赵玉红
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-17T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201910643460.9
公开号：	CN110208497A
代理机构：	北京一格知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	滑春生
分类号：	G01N33/24(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	130012 吉林省长春市前进大街2699号
主权项：	1.一种便携式土壤给水度测试仪，其特征在于：包括供水系统、渗透系统和数据采集处理系统；所述供水系统连接在渗透系统上向渗透系统提供水源；所述数据采集处理系统通过传感器与渗透系统相连进行数据收集与处理；所述供水系统包括供水水柱和连接软管；所述供水水柱上设置有注水口和供水孔且供水水柱内设置有水源；所述连接软管一端连接在供水水柱的供水孔上且供水孔上该端部设置有开关阀，所述连接软管的另一端连接在渗透系统上，通过开关阀的控制实现供水系统对渗透系统的供水；所述渗透系统包括土柱和进/出水舱；所述土柱的侧壁沿着竖直方向设置有一个容纳压力传感器的安装孔；所述进/出水舱设置在土柱的底端且与土柱的底端之间通过法兰相连；所述进/出水舱上设置有进/出水口，且进/出水口通过连接软管与供水水柱相连；所述进/出水舱的水平高度低于供水水柱的供水孔水平高度；所述进/出水口的进水使土柱内土样达到饱和，出水使土柱内土样水分不断排出；所述数据采集处理系统包括计算机、压力传感器和数据采集器；所述压力传感器设置在土柱上的安装孔内对土柱内实验土样进行水分测试，压力传感器监测数据，通过压力传感器表面压力的变化和预置的算法可换算出土壤含水量；压力传感器通过数据线与数据采集器相连；数据采集器与计算机相连。 2.根据权利要求1所述的一种便携式土壤给水度测试仪，其特征在于：所述供水水柱与土柱为同径同高透明有机玻璃圆柱体结构；供水水柱与土柱上均设置有高度刻度。 3.一种权利要求1所述的便携式土壤给水度测试仪的测试方法，其特征在于：具体步骤如下： S1：装置土样：将土柱内的过滤板上放置一层铜纱网,铜纱网粒径小于试样粒径,然后将试样装入渗透装置内，并将压力传感器安装在土柱与测压管平行的测孔内； S2：平整土样：将土柱内试样上表面整平，在试样上轻放一张圆形滤纸；测量土柱高度，记录为H1； S3：渗透土样：将供水水柱放置到土柱以上的一定高度，以形成高度差达到水头压力向供水水柱内注水，打开供水水柱上的供水孔和土柱上进/出孔上的开关阀，通过软管从土柱底部向土柱内供水； S4：饱和土样：不断观察土柱中土样渗透情况，当土样顶部滤纸浸湿时，说明土样已全部达到饱和，关闭供水水柱的供水孔和土柱的进/出孔上的开关阀，停止供水； S5：数据采集与释水收集：设置电脑控制软件的采样时间间隔，准备好容器以收集释水量；打开土柱上的进/出孔开关阀，同时进行压力传感器测得的土壤含水量数据采集和土样排水的收集；当出水口无水流出时，认为释水结束； S6：直测法土壤给水度测量：将收集的释水量倒入供水水柱，读取水面高度记为H2；H2/H1即为土壤给水度； S7：仪器法土壤给水度推求：根据土壤水分动态机理，即重力水衰减速率大于分子水衰减速率，土壤含水量衰退曲线上的拐点处即为田间持水量；排水开始时压力传感器监测数据即为土壤饱和含水量，饱和含水量减去田间持水量即为土壤给水度； S8：测试结果合理性分析：将仪器法和直测法所测得的土壤给水度测试结果进行比较分析，以论证结果的合理性。 4.根据权利要求3所述的一种便携式土壤给水度测试仪的测试方法，其特征在于：所述S7仪器法土壤给水度推求中，排水开始时压力传感器监测数据结束标准为当土壤含水量数值两次采样数值变化不超过0.01%时，结束采样。
所属类别：	发明专利