[发明专利]多孔性物质含水率测定模型及其构建方法与应用

摘要

本发明涉及一种多孔性物质的含水率测定模型及其构建方法与应用。该模型的建立是基于人为地改变一定体积内待测样的虚密度，测量其改变前后的重量和输出电压，然后进行容重和电压的差减，使各种相同的影响因素的影响在差减中对消掉，从而消除了近十种干扰因素的影响，只留水分形态与容重的变化，据电压测定和容重测定测算出多孔性物质的含水率。该模型在基本消除了电导对水分测定的影响的条件下，无需标定、修正，适用于各种多孔性由液固气三相(如土壤等)组成物质的含水率测定及计算，通用性强；应用本发明模型进行含水率测定，其测定精度只决定于传感器和电路精度，不受被测对象成分、结构和测试环境的影响，例如测土壤时其准确率误差可小于1％。

主权项

一种多孔性物质含水率测定模型，包括以下方程式：ΔU＝A+BΔK    I，W＝[(1‑Q2)M‑K2]/K2[(M/ρ)‑1]II；W＝[(1‑Q1)M‑K1]/K1[(M/ρ)‑1]III；Q2‑Q1＝A/JV    IV；上述式中，式I中ΔK为置于电容传感器容器内的待测多孔性物质的虚密度或容重变化量，ΔU为对应于该ΔK的电压/电容的变化量ΔU；W为含水率；K1、K2分别为电容传感器的容器内的待测多孔性物质的虚密度改变前后的容重；M为电容传感器的容器内的待测多孔性物质的相对于水的比重；ρ为水的密度；Q1、Q2为与式I中的系数A或/和常数B有关的参数；J为电容传感器常数；V为电容传感器容器的容积；ε为标准物质介电常数；上述式II、式III联立迭代求解，或联合应用式I、式II、式III、式IV求解参数Q1、Q2，再代入式II或式III即得待测多孔物质的含水率。