專利名稱：土壤濕度分層測量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及土壤濕度測量系統(tǒng)，尤其涉及土壤濕度分層測量系統(tǒng)。
技術(shù)背景土壤水分儲存量及其隨時間的變化的測定，是土壤改良、土壤狀態(tài)監(jiān)測、 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉、土壤工業(yè)化節(jié)水植草等中的一項重要基礎性工作。方便快 捷、準確地測定土壤或改性土壤中的水分含量及其變化，能為土壤改良、節(jié)水 灌溉、恢復植被等提供直接的試驗依據(jù)。已有土壤濕度測量方法有土壤烘干法、 酒精法、碳化鈣法、電阻塊法、Y射線法、負壓計法、微波法、中子法等，這 些方法及測量裝置存在著不易對土壤分層儲水情況進行測定、對原狀土壤干擾 大、構(gòu)成復雜、成本高等缺點。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種土壤濕度分層測量系統(tǒng)。本發(fā)明是一種土壤濕度分層測量系統(tǒng)，由土壤分層裝置和濕度測量裝置兩 部分組成，將土壤分層裝在殼體1內(nèi)，在土壤度分層裝置的殼體1中安裝有相 互平行的隔板7和底板9，隔板7將土壤分層裝置分為土壤腔4、 5、 6和集水 腔8,在隔板7上分別開有多個隔板水孔7a，從隔板7向上分別放置碎石層6、 原生土壤層5和土壤層4，沿殼體1的深度方向上分別在碎石層6、原生土壤層 5和土壤層4中分2~4層對稱安裝一對電極2，濕度測量裝置包括直流穩(wěn)壓電源 15、毫安表13、微安表14、電阻串聯(lián)器12，在對稱安裝一對電極2伸出殼體 1的外端分別連接第一導線16和第二導線16'，第一導線16與直流穩(wěn)壓電源15 的輸出端連接，第二導線16'與電阻串聯(lián)器12的開關(guān)連接，直流穩(wěn)壓電源15通 過一開關(guān)與毫安表13，或微安表14連接，亳安表13和微安表14與電阻串聯(lián) 器12連接。本發(fā)明與背景技術(shù)相比，具有的有益的效果是本土壤濕度分層測量系統(tǒng)通過在土壤深度方向上布置多組電極，施加直流電壓，測量出土層中兩電極端 部所接觸的土壤層中的電流，利用電壓與所得電流的關(guān)系，求出土層的電阻值， 用該電阻值來反映該土層中的濕度及其隨時間的變化情況。相對于傳統(tǒng)的土壤 濕度的測量方法及裝置，本系統(tǒng)能夠檢測出各個土層中的水分含量變化情況、 測量環(huán)境與自然土壤原態(tài)一致性好、構(gòu)成簡單、測量可靠、測量精度高，并易 于實現(xiàn)標準化。該發(fā)明為土壤改良、節(jié)水灌溉等提供了一種可靠的試驗裝置， 本裝置可以為現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)、工業(yè)化土壤改良和節(jié)水植草等的優(yōu)化作業(yè)提供可 靠的實驗依據(jù)。


圖1是本發(fā)明的土壤分層裝置的結(jié)構(gòu)圖，圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)圖。 附圖標記及對應名稱為1.土壤分層裝置的殼體，2.電極，2a.電極探頭3.絕緣套，4.待測土壤層，5.原生土壤層，6.碎石層，7.隔板，7a.隔板水孔，8.集水腔，9.底板，10.螺塞，11.電極夾，12.電阻串聯(lián)器，13.亳安表，14.微安表，15.直流穩(wěn)壓電源，16.第一導線，16'.第二導線。
具體實施方式
本發(fā)明是一種土壤濕度分層測量系統(tǒng)，如圖2所示，該系統(tǒng)由土壤分層裝 置和濕度測量裝置兩部分組成，如圖1所示，將土壤分層裝在殼體1內(nèi)，在土 壤度分層裝置的殼體1中安裝有相互平行的隔板7和底板9，隔板7將土壤分 層裝置分為土壤腔4、 5、 6和集水腔8，在隔板7上分別開有多個隔板水孔7a， 從隔板7向上分別放置碎石層6、原生土壤層5和土壤層4，沿殼體1的深度方 向上分別在碎石層6、原生土壤層5和土壤層4中分2~4層對稱安裝一對電極2。如圖2所示，濕度測量裝置包括直流穩(wěn)壓電源15、毫安表13、微安表14、 電阻串聯(lián)器12，在對稱安裝一對電極2伸出殼體1的外端分別連接第一導線16 和第二導線16'，第一導線16與直流穩(wěn)壓電源15的輸出端連接，第二導線16' 與電阻串聯(lián)器12的開關(guān)連接，直流穩(wěn)壓電源15通過一開關(guān)與亳安表13,或微 安表14連接，亳安表13和微安表14與電阻串聯(lián)器12連接。如圖1所示，電極2的外部有絕緣套3，其端部有電極探頭2a。如圖2所 示，第一導線16、第二導線16'分別由安裝在端部的電極夾11分別與電極2連接。在底板9上安裝有螺塞10。本發(fā)明的工作過程如下如圖1所示，土壤濕度分層測量裝置1中裝填待測土壤層4、原生土壤層5 和碎石層6， 土壤層4、 5中的土壤層含水狀況通過對稱安裝的電極2的電極探 頭2a進行感測，隔板7與底板9之間為集水腔8。如圖2所示，當在土壤表面均勻澆注一定水量后(模擬灌溉或降雨)，水分 將在土壤中進行滲流和蒸發(fā)運動，土層中的濕度隨時間發(fā)生變化，用電極夾11 和導線16把電極2與直流穩(wěn)壓電源15和電阻串聯(lián)器12連接，毫安表13和微 安表14通過導線與穩(wěn)壓電源15和電阻串聯(lián)器12連接，把穩(wěn)壓電源15的輸出 電壓調(diào)定為某一高電壓值，調(diào)節(jié)電阻串聯(lián)器12的開關(guān)位置，確定電流范圍，選 取量程合適的電流表(毫安表13和微安表14),讀取電流值，電阻(電壓與電 流的比值)就反應了土壤每層的濕度情況。按一定時間間隔，接通不同土層的 電極2進行重復測量，就可以得出各個不同土層的濕度變化情況，滲流至土壤 底部的水分可以通過隔板7上的隔板水孔7a流入集水腔8中。
權(quán)利要求
1、土壤濕度分層測量系統(tǒng)，由土壤分層裝置和濕度測量裝置兩部分組成，將土壤分層裝在殼體(1)內(nèi)，其特征在于在土壤度分層裝置的殼體(1)中安裝有相互平行的隔板(7)和底板(9)，隔板(7)將土壤分層裝置分為土壤腔(4、5、6)和集水腔(8)，在隔板(7)上分別開有多個隔板水孔(7a)，從隔板(7)向上分別放置碎石層(6)、原生土壤層(5)和土壤層(4)，沿殼體(1)的深度方向上分別在碎石層(6)、原生土壤層(5)和土壤層(4)中分2～4層對稱安裝一對電極(2)，濕度測量裝置包括直流穩(wěn)壓電源(15)、毫安表(13)、微安表(14)、電阻串聯(lián)器(12)，在對稱安裝一對電極(2)伸出殼體(1)的外端分別連接第一導線(16)和第二導線(16′)，第一導線(16)與直流穩(wěn)壓電源(15)的輸出端連接，第二導線(16′)與電阻串聯(lián)器(12)的開關(guān)連接，直流穩(wěn)壓電源(15)通過一開關(guān)與毫安表(13)，或微安表(14)連接，毫安表(13)和微安表(14)與電阻串聯(lián)器(12)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤濕度分層測量系統(tǒng)，其特征在于電極(2)的外 部有絕緣套(3)，其端部有電極探頭(2a)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤濕度分層測量系統(tǒng)，其特征在于第一導線(16)、 第二導線(16')分別由安裝在端部的電極夾(11)分別與電極(2)連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤濕度分層測量系統(tǒng)，其特征在于在底板(9)上 安裝有螺塞(10)。
全文摘要
土壤濕度分層測量系統(tǒng)，將土壤分層裝在殼體1內(nèi)，在土壤度分層裝置的殼體1中安裝有相互平行的隔板7和底板9，在隔板7上分別開有多個隔板水孔7a，從隔板7向上分別放置碎石層、原生土壤層和土壤層，沿殼體1的深度方向上分別在碎石層、原生土壤層和土壤層中分2～4層對稱安裝一對電極2，濕度測量裝置包括直流穩(wěn)壓電源15、毫安表13、微安表14、電阻串聯(lián)器12，在對稱安裝一對電極2伸出殼體1的外端分別連接第一導線16和第二導線16′，第一導線16與直流穩(wěn)壓電源15的輸出端連接，第二導線16′與電阻串聯(lián)器12的開關(guān)連接，直流穩(wěn)壓電源15通過一開關(guān)與毫安表13，或微安表14連接，毫安表13和微安表14與電阻串聯(lián)器(12)連接。
文檔編號G01N27/12GK101256164SQ20071001882
公開日2008年9月3日 申請日期2007年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月21日
發(fā)明者宏 冀, 樊新建, 魏列江, 龍小平 申請人:蘭州理工大學