[发明专利]一种用于测定土壤水分的方法及其改进装置无效
申请号: | 200610135090.0 | 申请日: | 2006-12-27 |
公开(公告)号: | CN101210899A | 公开(公告)日: | 2008-07-02 |
发明(设计)人: | 朱教君;康宏樟;于立忠 | 申请(专利权)人: | 中国科学院沈阳应用生态研究所 |
主分类号: | G01N27/00 | 分类号: | G01N27/00;G01N35/00 |
代理公司: | 沈阳科苑专利商标代理有限公司 | 代理人: | 张志伟 |
地址: | 110016辽*** | 国省代码: | 辽宁;21 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 用于 测定 土壤 水分 方法 及其 改进 装置 | ||
技术领域
本发明属于土壤学、农学、林学和生态学等领域测定土壤水分含量的技术,具体为一种用于测定土壤水分的时空异质性(时空异质性包括空间异质性和时间异质性)的方法及其改进装置。
背景技术
水分是土壤中的一个重要组成部分,它不仅影响着土壤的物理性质,制约着土壤中的养分和溶剂的溶解、转移和微生物的活动,而且是构成土壤肥力和土壤性质的一个重要因素。因此,准确测定出土壤水分,无论在理论上和生产上都有着重要的意义。烘干法是最常用的一种方法,也是土壤水分测定的经典方法,简单易行,且有足够的精度;但烘干法费时费力,不能原位重复测量。而当今土壤水分的研究越来越依赖于测试手段的进步。测试手段的研究主要集中在如何快捷、可靠、常规地测定土壤含水量。为了改变这种局面,人们先后研究出了许多定点而方便的测定方法,这些方法有:负压计(张力计)法、仪器称重法、γ射线透射法、热传导法、电阻法、电容法、遥感技术法、中子水分仪法以及TDR(时域反射仪,Time Domaio Reflectometer)法等。然而,这些测量方法在实际应用中总是存在着这样或那样的不足,主要表现在:仪器成本(价格)、精度、方便携带程度、测定速度和操作难易程度等。如中子水分仪不能准确测定土壤表层含水量,还受土壤类型、结构、密度、温度和含盐量的影响,长期测定结果稳定性较差;遥感监测可以实现大面积土壤水分的实时动态监测,但由于土壤水分的空间性较大,精确测定土壤水分仍是世界性的难点,许多理论和技术尚在探讨之中,如精度提高和服务实效等问题。
从目前来看,人们公认的中子水分仪和TDR是比较理想的方法,其中TDR仪测定的土壤表层的含水量比中子水分仪所测定的精度要高得多。而基于TDR原理的测定方法又包括几种系列的管式土壤水分仪,如:TRIME EZ/EZC、TRIMEIT/ITC、TRIME T3、TRIME P3,但它们侧重点不同,以致使用范围、方便程度和成本存在较大差异。其中TRIME EZ/EZC、IT/ITC型土壤水分仪只能测量土壤表面含水量或通过挖土壤剖面来测定不同深度的含水量。而TRIME T3型土壤水分仪经过改进并带有3m长的TECANAT塑料管(造价高)后,可以测定3m内的土壤剖面含水量。但相对TRIME EZ/EZC、IT/ITC型土壤水分仪,TRIME T3型土壤水分仪价格较高,且测定地表含水量不便。因此,设计一种方便携带、价格低,并且既能方便测定地表含水量,又能长期定点快速准确测定不同深度土壤含水量的装置显然是十分必要而具有现实意义的。
发明内容
本发明的目的就是针对上述问题,提供一种用于测定土壤水分的方法及其改进装置,其构造简单、造价低、易于操作、方便又能准确测定3m深度内任意层次土壤含水量。
为了实现上述目的,本发明的技术方案为:
一种用于测定土壤水分的方法,包括如下步骤:
(1)制作不同长度的PVC管,把它们分别固定在试验土壤中,并盖上活动盖,防止雨水进入管中;
(2)把土壤水分测定仪原自带的打孔器探头改装后连接具有螺纹接口的不锈钢管;打孔时,拿开活动盖,将打孔器伸入PVC管,用打孔器探针进行打孔;
(3)利用土壤水分仪已有的设备,把土壤水分仪匹配的探头安装在带螺纹接口的延长管套上,探头导线通过延长管套;测量土壤水分时,将土壤水分仪探头伸入PVC管,用土壤水分仪探针插入打孔器探针打出的孔,通过探头导线连接的读数表或手持数据管理器测定土壤水分。
所述的用于测定土壤水分的方法,打孔时,通过打孔器前部打孔器探头上面设置的滑动阀,控制打孔器两打孔器探针保持恒定的距离,同时通过新型打孔器后部不锈钢管上的定位塞定位整个打孔器,使打孔器处于PVC管的中央。
所述的用于测定土壤水分的改进装置,具有打孔器、土壤水分仪,土壤水分仪探头通过导线连接读数表或手持数据管理器,所述打孔器包括打孔器探头、安装于打孔器探头一端的不锈钢管、以及安装于打孔器另一端的打孔器探针上套装有滑动阀;所述土壤水分仪探头的一端连接有与打孔器匹配的延长套管,与土壤水分仪探头连接的探头导线通过延长管套连至读数表或手持数据管理器。
所述滑动阀为长方体结构,其上开有与探针对应的通孔。
所述不锈钢管上套装有定位塞。
所述打孔器通过定位塞与埋设于土壤中的PVC管内壁间隙配合。
所述与打孔器连接的不锈钢管为一段或多段连接而成,多段不锈钢管上带有螺纹接口。
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