[发明专利]一种便携式田间持水量自动测试仪及测试方法

权利要求书

1.一种便携式田间持水量自动测试仪，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等间距至少设置有三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。

2.一种权利要求1所述的便携式田间持水量自动测试仪的测试方法，其特征在于：具体方法如下：

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的测孔内；

S2：渗透土样：将供水水柱放置到土柱以上的高度，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；

S3：饱和土样：不断观察土柱中土样渗透情况，当有水淹没土样顶部出现水膜时，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；

S4：数据采集：设置采样时间间隔，打开土柱上的进/出孔开关阀，土样排水，记录三个压力传感器测得的土壤含水量；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；

S5：田间持水量推求：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；根据三个压力传感器测试数据分别求出田间持水量并求平均值作为最终测得的田间持水量。