[实用新型]一种土壤水分含量监测装置

说明书

本实用新型公开了一种土壤水分含量监测装置及土壤蒸发估算方法，涉及土壤蒸发研究技术领域，包括一端开口的圆柱型空心杆、圆锥形钻头和安装于圆柱形空心杆内的水分监测机构，圆锥形钻头的底面与圆柱型空心杆的开口端固定密封连接，圆锥形钻头的底面半径大于圆柱型空心杆的底面半径，圆柱型空心杆的封闭端设有操作手柄，水分监测机构包括安装挡板、两个U型调节架、调节杆和多个垂直设置在安装挡板正面上的土壤水分传感器。本实用新型结构简单，操作便捷，携带方便，使用时将装置放入土孔，此方法省时省力，对土壤破坏小，并且能够同时对不同土层的含水量进行监测、储存和显示；且维修方便快捷，能够提高装置的使用稳定性和灵活性。

技术领域

本实用新型涉及土壤蒸发研究技术领域，尤其涉及一种土壤水分含量监测装置。

背景技术

土壤水分是地球表层系统的重要组成部分，作为地表不同圈层物质和能量输移、转化的纽带和驱动力，调控着陆地表层系统一系列的生态、水文、气候和地质等过程。土壤水分的时空动态特征对表征和模拟地表水文过程、生态系统结构和功能演变，生物地球化学过程具有重要意义。由于土壤水分存在较强的时空异质性，因此土壤水分的自动监测显得尤为重要。一种较常用的方法是通过安装自动监测探针，来获取高频、连续的土壤水分信息。但是，以往安装土壤水分监测探针，主要是通过挖掘土壤剖面，将监测探针插入目标土层，然后将土壤回填的方式进行。但是，这种方法费时费力，对土壤破坏较大，并且，土壤水分监测深度有限，此外，当个别监测探针运行出现状况时，维修困难。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种土壤水分含量监测装置，使土壤水分含量监测装置轻便易带，使用、维修方便，对土壤破坏小，能够同时对多层土层的含水量进行监测、储存和显示。

本实用新型通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种土壤水分含量监测装置，包括一端开口的圆柱型空心杆、圆锥形钻头和安装于圆柱形空心杆内的水分监测机构，圆锥形钻头的底面与圆柱型空心杆的开口端固定密封连接，圆锥形钻头的底面半径大于圆柱型空心杆的底面半径，圆柱型空心杆的封闭端设有操作手柄，水分监测机构包括安装挡板、两个U型调节架、调节杆和多个垂直设置在安装挡板正面上的土壤水分传感器，两个U型调节架的开口端分别与安装挡板上下两端的背面固定连接，调节杆的一端与在圆锥形钻头底面的中心位置转动连接，另一端延垂直伸出圆柱型空心杆的封闭端、并与圆柱型空心杆的封闭端转动连接；

调节杆延伸出圆柱型空心杆封闭端的一端设有调节手柄，两个U型调节架其中一边的内侧面上设有齿条，调节杆上设有与齿条啮合的齿环，圆柱型空心杆的一侧竖直设置有开口，开口的宽度略宽于安装挡板，开口上下端的两侧均平行设置有滑杆，滑杆的两端固定在圆柱型空心杆内，U型调节架的外侧面上对称设置有连接耳，连接耳滑动连接在滑杆上，圆柱型空心杆封闭端的外侧侧面上设有数据采集器，多个土壤水分传感器分别与数据采集器相连。

使用时，将圆锥形钻头的尖端插入样地，然后通过操作手柄旋转监测装置使其插入土层，然后调节杆上的转动调节手柄，调节杆通过齿条与齿环的啮合带动U型调节架向开口处运动，安装挡板随之一起向开口处运动，安装挡板上的土壤水分传感器延伸出开口并插入土层，持续对各层土层中的含水量进行监测，并将监测结果传送至数据采集器进行自动存储、即时显示等；监测完毕反向转动调节杆上的调节手柄，使土壤水分传感器收回至圆柱型空心杆内，以保护土壤水分传感器，然后反向转动操作手柄将监测装置旋出土层即可。本装置能够同时对不同土层的含水量进行监测，且操作简单，携带方便。

进一步，安装挡板上滑动套接有多个卡套，多个土壤水分传感器一一安装于多个卡套上，多个卡套上分别设有定位螺栓。通过卡套将土壤水分传感器安装在安装挡板上,可以根据研究土层的厚度调节各个土壤水分传感器之间的间距，使装置的使用更加灵活。

进一步，开口上设有密封挡板，开口两侧对称设置有滑槽，密封挡板的两侧滑动插接在滑槽内。在将装置旋入土层前先用密封挡板将开口密封住，可以避免土壤进入圆柱型空心杆。