[发明专利]土壤孔隙水电导率多点自动监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及利用电磁波反射的检测装置，尤其是涉及一种土壤孔隙水电导率多点自动监测装置。

背景技术

目前，在污染土壤防治措施方面，人们更关注工程修复、生物修复、物理化学修复、动电修复等技术措施，对土壤污染的监测没有给予足够重视，工程上对于土壤的污染测试方法多为室内测试，监测污染的仪器局限于室内试验采用的复杂的测试仪器(惠普网络分析仪、惠普阻抗分析仪)，缺点是1：试样准备较困难、需要长时间的室内实验，2、无法进行现场实时监测。

另外，对于现阶段的土体污染测试仪，能够在现场测出土体中重金属离子的含量，但是它无法实现测试现场的多点测试与长时间监测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种土壤孔隙水电导率多点自动监测装置，通过监测土体内孔隙水电导率EC_ω来衡量土体的污染程度。

本发明采用的技术方案如下：

本发明的n个结构相同的传感器分别经同轴电缆通过BNC接头与同轴多路器相连接，同轴多路器经电磁波激发、接受器与PC机连接；所述的每个传感器包括同轴电缆外导体、同轴电缆内导体、环氧树脂盒、第一测试探针，第二测试探针和第三测试探针；第二测试探针与同轴电缆内导体相连；第一测试探针，第三测试探针等距分布在第二测试探针的两侧，第一测试探针、第三测试探针均与同轴电缆外导体相连，连接点均置于环氧树脂盒中。

本发明具有的有益效果是：

通过监测土体内孔隙水电导率EC_ω来衡量土体的污染程度。能够实现现场土体内孔隙水电导率EC_ω的快速测试以及土体孔隙水电导率的多点遥控监测与长时间监测，尤其是能够在卫生填埋场中高腐蚀条件下实现长时间监测。

附图说明

图1是现场测试装置原理图。

图2是自制三针探头结构示意图。

图3是TDR方法测试电导率和介电常数图。

图4是土体参数标定图。

图中：1PC机，2、电磁波激发接受器，3、同轴多路器，4、同轴电缆，5、传感器，5.1、同轴电缆外导体，5.2、同轴电缆内导体，5.3、环氧树脂盒，5.4测试探针A、TDR波形中传感器的第一个反射点B、TDR波形中传感器的第二个反射点

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明的土壤孔隙水电导率多点自动监测装置，n个结构相同的传感器5分别经同轴电缆4通过BNC接头与同轴多路器3相连接，同轴多路器3经电磁波激发、接受器2与PC机1连接；所述的每个传感器5包括同轴电缆外导体5.1、同轴电缆内导体5.2、环氧树脂盒5.3、第一测试探针5.4，第二测试探针5.5和第三测试探针5.6；第二测试探针5.5与同轴电缆内导体5.2相连；第一测试探针5.4，第三测试探针5.6等距分布在第二测试探针5.5的两侧，第一测试探针5.4、第三测试探针5.6均与同轴电缆外导体5.2相连，连接点均置于环氧树脂盒5.3中。

所述的第一测试探针5.4、第三测试探针5.6与第二测试探针5.5相隔距离均为25-30mm。

所述的第一测试探针5.4，第二测试探针5.5和第三测试探针5.6直径应相同，为8-10mm，测试探针下端10mm段均为圆锥状。

所述的n结构相同的传感器5为n≤512个。

所述的电磁波激发、接受器2、同轴多路器3均为美国Campbell Scientific公司的产品TDR100。

所述的同轴电缆3为型号RG58A/U的同轴电缆。

本发明的工作过程如下：

现场测试时在PC机上运行TDR100的测试软件，设置测试起始点与采集频率，开始采集测试波形。对于每一个测试波形可以求得土体表观电导率EC_a＝1/M(2V_s/V_f-1)，其中V_s是测试波形起始处电压值，V_f是测试波形稳定处的相对电压值，如图3所示。M为探头常数，由实验室通过标定得到。标定方法是：在25度室温下，用这个探头测试已知电导率的溶液的TDR波形，得到V_s、V_f的值，然后由上式反算出探头常数M值。