[发明专利]非饱和土壤的吸应力测量装置

权利要求书

1.一种非饱和土壤的吸应力测量装置，以单一装置测量基质吸力与体积含水量以求得非饱和土壤的吸应力并且从测量出来的值自动算出吸应力特征曲线，其特征在于，

包括：

基质吸力测量单元，用来测量土壤的基质吸力；

体积含水量测量单元，测量所述土壤的体积含水量；

数据处理单元，根据所述基质吸力测量单元与所述体积含水量测量单元所测量出来的值算出所述土壤的吸应力并且根据所算出来的所述吸应力进行吸应力特征曲线的制作处理；

位置确认单元，针对测量地点的位置收集信息；

通信单元，把所述基质吸力测量单元、所述体积含水量测量单元、所述数据处理单元及所述位置确认单元各自求得的数据发送给外部终端装置并且接收来自所述外部终端装置的信号；及

控制单元，控制所述非饱和土壤的吸应力测量装置的整体动作，

其中，所述基质吸力测量单元、所述体积含水量测量单元、所述数据处理单元、所述位置确认单元、所述通信单元及所述控制单元被安装在形成为圆筒形态而构成所述非饱和土壤的吸应力测量装置本体的外壳内，

所述基质吸力测量单元及所述体积含水量测量单元的探针部分平时位于所述外壳内部，只在测量时由各自的所述探针在所述外壳内部以滑动方式移动而暴露于所述外壳外部，

所述外壳还包括导引部，所述导引部形成为中空圆筒形态并且在所述外壳的末端按照所述探针暴露部分的长度延伸，

从而防止所述探针在所述非饱和土壤的吸应力测量装置的保管或移动及测量中受损，

其中，所述体积含水量测量单元对所述土壤的体积含水量的测量同所述基质吸力测量单元的测量一起进行。

2.根据权利要求1所述的非饱和土壤的吸应力测量装置，其特征在于，

利用张力计构成所述基质吸力测量单元，利用TDR传感器构成所述体积含水量测量单元。

3.根据权利要求1所述的非饱和土壤的吸应力测量装置，其特征在于，

所述位置确认单元包括GPS模块。

4.根据权利要求1所述的非饱和土壤的吸应力测量装置，其特征在于，

所述通信单元利用包含移动通信网的无线通信和远端位置的电脑或专用终端进行通信。

5.根据权利要求1所述的非饱和土壤的吸应力测量装置，其特征在于，

所述控制单元以下列方式构成，亦即，通过所述通信单元将所述基质吸力测量单元与所述体积含水量测量单元所测量出来的测量值、所述数据处理单元所算出来的数据及通过所述位置确认单元所求得的测量地点的位置与时间信息一起传输。

6.根据权利要求1所述的非饱和土壤的吸应力测量装置，其特征在于，

所述非饱和土壤的吸应力测量装置还包括显示部，所述显示部显示所述基质吸力测量单元与所述体积含水量测量单元所测量出来的测量值、所述数据处理单元所算出来的吸应力及吸应力特征曲线、通过所述位置确认单元所求得的测量位置与时间信息及所述测量装置的整体动作状态。

7.根据权利要求1所述的非饱和土壤的吸应力测量装置，其特征在于，

所述非饱和土壤的吸应力测量装置还包括具备降雨传感器并安装在所述非饱和土壤的吸应力测量装置的外部的降雨测量工具，按照各时段针对降雨量收集数据并测量吸应力后进行比较，从而得以测量出基于降雨量的吸应力的变化。

8.根据权利要求1所述的非饱和土壤的吸应力测量装置，其特征在于，

所述非饱和土壤的吸应力测量装置在所述吸应力测量完毕后按照预设的一定间距加深测量深度后反复测量而得以针对一个测量地点按照各深度测量出所述吸应力。

9.一种非饱和土壤的吸应力测量方法，所述方法利用权利要求1到权利要求8之任何一项所述的非饱和土壤的吸应力测量装置，其特征在于，

包括下列步骤：

在需要测量的位置沿着垂直方向挖掘后形成观测孔；

把所述非饱和土壤的吸应力测量装置置于所述观测孔后把探针插入土壤内部并分别测量基质吸力与体积含水量；

根据所述测量步骤中得到的测量值算出吸应力，通过无线通信传输所述测量值及算出来的数据。

10.一种非饱和土壤的吸应力测量装置，以单一装置测量基质吸力与体积含水量以求得非饱和土壤的吸应力并且从测量出来的值自动算出吸应力特征曲线，其特征在于，

包括：

基质吸力测量单元，用来测量土壤的基质吸力；

体积含水量测量单元，测量所述土壤的体积含水量；

数据处理单元，根据所述基质吸力测量单元与所述体积含水量测量单元所测量出来的值算出所述土壤的吸应力并且根据所算出来的所述吸应力进行吸应力特征曲线的制作处理；

位置确认单元，针对测量地点的位置收集信息；

通信单元，把所述基质吸力测量单元、所述体积含水量测量单元、所述数据处理单元及所述位置确认单元各自求得的数据发送给外部终端装置并且接收来自所述外部终端装置的信号；及

控制单元，控制所述非饱和土壤的吸应力测量装置的整体动作，

其中，所述基质吸力测量单元、所述体积含水量测量单元、所述数据处理单元及所述控制单元被安装在形成为圆筒形态而构成所述非饱和土壤的吸应力测量装置本体的外壳内，

所述位置确认单元及所述通信单元中的至少一个安装在所述外壳的外部，

所述基质吸力测量单元及所述体积含水量测量单元的探针部分平时位于所述外壳内部，只在测量时由各自的所述探针在所述外壳内部以滑动方式移动而暴露于所述外壳外部，

所述外壳还包括导引部，所述导引部形成为中空圆筒形态并且在所述外壳的末端按照所述探针暴露部分的长度延伸，

从而防止所述探针在所述非饱和土壤的吸应力测量装置的保管或移动及测量中受损，

其中，所述体积含水量测量单元对所述土壤的体积含水量的测量同所述基质吸力测量单元的测量一起进行。