[发明专利]有孔介质参数测量装置

说明书

本技术总体上涉及有孔介质参数测量装置。有孔介质参数测量装置包括：液体可渗透部分，其包括流体可渗透部件和聚合物可溶胀溶液；并且包括气体可渗透部分，其包括气体可渗透部件。液体可渗透部分通过气体可渗透部件与气体可渗透部分在操作上连通；以及气体可渗透部件用于从液体可渗透部件和聚合物可溶胀溶液中清除气体。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年10月19日提交的美国临时申请第62/747,917号的权益，通过引用，该美国临时申请的公开内容全部合并至本文中。

技术领域

本技术总体上涉及用于测量有孔介质的参数的装置以及使用这种装置的方法。特别地，本技术涉及用于测量有孔介质中的水张力的装置以及使用这样的装置的方法。

背景技术

随着全球气温达到历史最高记录，严重的干旱限制了对农场、城市、工业和生态系统的供水。必须制定策略以优化水的使用并避免水的浪费。土壤的过度灌溉可能会导致水资源短缺，并且通过沥滤导致富营养化的养分而抑制了生物多样性。因此，提高和优化灌溉精度可以在全球范围内带来显著的环境和经济效益。

若干土壤参数可能会受到土壤的水张力的影响。土壤参数测量装置和/或仪器已经被用于测量土壤水张力(SWT)并得出最佳灌溉方案。不幸的是，目前的土壤参数测量装置和/或仪器存在若干问题。一个这样的问题是由以下事实引起的：仪器与土壤之间的水交换仅在陶瓷尖端的特定负压(吸力、基质势)下起作用。例如，在80cb的空气进入值经历100cb的基质势的情况下的陶瓷尖端将允许空气迁移到仪器管中。一旦出现这种情况，仪器的负压将迅速下降至接近0cb的值，并且仪器的测量结果将不会反映100cb的实际现行基质势，并且因此仪器在这样的情况下不可用。为了纠正这种情况，仪器管必须重新填充水。必须操作附接至仪器管顶部的手动真空泵，以通过仪器的陶瓷尖端抽取土壤水，以用水清除陶瓷尖端内的任何截留气泡。由于像这样的问题，目前的仪器需要频繁维护以确保测量结果的准确性。

使用例如张力计的仪器经常观察到的另一影响测量结果的问题是由连接有孔尖端与压力测量装置的充水管内出现的气泡引起的。该问题的出现是由于在较低的流体静压(以及较高的温度)下气体的溶解度降低，也是由于非饱和土壤的气相气体通过张力计尖端的有孔壁扩散。

能够精确且准确地测量有孔介质(例如土壤)的参数对于推导培养物的灌溉计划至关重要。因此，本技术的目的是提供减轻了这些问题中的至少一些并且允许提供更精确的参数测量结果的有孔介质参数测量装置。

发明内容

在各个方面，本技术涉及一种有孔介质参数测量装置，包括：i)液体可渗透部分，其包括流体可渗透部件和聚合物可溶胀溶液(polymer swellable solution)；ii)气体可渗透部分，其包含气体可渗透部件；其中，液体可渗透部分通过气体可渗透部件与气体可渗透部分在操作上连通；并且其中，气体可渗透部件用于从液体可渗透部件和聚合物可溶胀溶液中清除气体。

通过阅读以下对具体实施方式的描述，本公开内容的其他方面和特征对于本领域普通技术人员将变得明显。

附图说明

参考以下相关描述，本技术的其他方面和优点将变得更好理解，其中：

图1是根据本技术的一个实施方式的有孔介质参数测量装置的示意性侧面立体图；

图2是根据本技术的另一实施方式的有孔介质参数测量装置的下部的示意性截面侧立体图；

图3A至3B是根据本技术的另一实施方式的有孔介质参数测量装置的下部的示意性截面侧立体图；图3A：内室164包括聚合物可溶胀溶液；图3B：内室164包括有孔介质溶液；

图4是根据本技术的又一实施方式的有孔介质参数测量装置的下部的示意性截面侧立体图；

图5是根据本技术的另一实施方式的有孔介质参数测量装置的下部的示意性截面侧立体图；以及