CN101256164A - 土壤湿度分层测量系统 - Google Patents

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冀宏
樊新建
龙小平
魏列江
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Abstract

土壤湿度分层测量系统，将土壤分层装在壳体1内，在土壤度分层装置的壳体1中安装有相互平行的隔板7和底板9，在隔板7上分别开有多个隔板水孔7a，从隔板7向上分别放置碎石层、原生土壤层和土壤层，沿壳体1的深度方向上分别在碎石层、原生土壤层和土壤层中分2～4层对称安装一对电极2，湿度测量装置包括直流稳压电源15、毫安表13、微安表14、电阻串联器12，在对称安装一对电极2伸出壳体1的外端分别连接第一导线16和第二导线16′，第一导线16与直流稳压电源15的输出端连接，第二导线16′与电阻串联器12的开关连接，直流稳压电源15通过一开关与毫安表13，或微安表14连接，毫安表13和微安表14与电阻串联器(12)连接。

Description

土壤湿度分层测量系统
技术领域
本发明涉及土壤湿度测量系统，尤其涉及土壤湿度分层测量系统。
背景技术
土壤水分储存量及其随时间的变化的测定，是土壤改良、土壤状态监测、现代农业节水灌溉、土壤工业化节水植草等中的一项重要基础性工作。方便快捷、准确地测定土壤或改性土壤中的水分含量及其变化，能为土壤改良、节水灌溉、恢复植被等提供直接的试验依据。已有土壤湿度测量方法有土壤烘干法、酒精法、碳化钙法、电阻块法、γ射线法、负压计法、微波法、中子法等，这些方法及测量装置存在着不易对土壤分层储水情况进行测定、对原状土壤干扰大、构成复杂、成本高等缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种土壤湿度分层测量系统。
本发明是一种土壤湿度分层测量系统，由土壤分层装置和湿度测量装置两部分组成，将土壤分层装在壳体1内，在土壤度分层装置的壳体1中安装有相互平行的隔板7和底板9，隔板7将土壤分层装置分为土壤腔4、5、6和集水腔8，在隔板7上分别开有多个隔板水孔7a，从隔板7向上分别放置碎石层6、原生土壤层5和土壤层4，沿壳体1的深度方向上分别在碎石层6、原生土壤层5和土壤层4中分2～4层对称安装一对电极2，湿度测量装置包括直流稳压电源15、毫安表13、微安表14、电阻串联器12，在对称安装一对电极2伸出壳体1的外端分别连接第一导线16和第二导线16′，第一导线16与直流稳压电源15的输出端连接，第二导线16′与电阻串联器12的开关连接，直流稳压电源15通过一开关与毫安表13，或微安表14连接，毫安表13和微安表14与电阻串联器12连接。
本发明与背景技术相比，具有的有益的效果是：本土壤湿度分层测量系统通过在土壤深度方向上布置多组电极，施加直流电压，测量出土层中两电极端部所接触的土壤层中的电流，利用电压与所得电流的关系，求出土层的电阻值，用该电阻值来反映该土层中的湿度及其随时间的变化情况。相对于传统的土壤湿度的测量方法及装置，本系统能够检测出各个土层中的水分含量变化情况、测量环境与自然土壤原态一致性好、构成简单、测量可靠、测量精度高，并易于实现标准化。该发明为土壤改良、节水灌溉等提供了一种可靠的试验装置，本装置可以为现代节水农业、工业化土壤改良和节水植草等的优化作业提供可靠的实验依据。
附图说明
图1是本发明的土壤分层装置的结构图，图2是本发明的系统图。
附图标记及对应名称为：1.土壤分层装置的壳体，2.电极，2a.电极探头3.绝缘套，4.待测土壤层，5.原生土壤层，6.碎石层，7.隔板，7a.隔板水孔，8.集水腔，9.底板，10.螺塞，11.电极夹，12.电阻串联器，13.毫安表，14.微安表，15.直流稳压电源，16.第一导线，16′.第二导线。
具体实施方式
本发明是一种土壤湿度分层测量系统，如图2所示，该系统由土壤分层装置和湿度测量装置两部分组成，如图1所示，将土壤分层装在壳体1内，在土壤度分层装置的壳体1中安装有相互平行的隔板7和底板9，隔板7将土壤分层装置分为土壤腔4、5、6和集水腔8，在隔板7上分别开有多个隔板水孔7a，从隔板7向上分别放置碎石层6、原生土壤层5和土壤层4，沿壳体1的深度方向上分别在碎石层6、原生土壤层5和土壤层4中分2～4层对称安装一对电极2。
如图2所示，湿度测量装置包括直流稳压电源15、毫安表13、微安表14、电阻串联器12，在对称安装一对电极2伸出壳体1的外端分别连接第一导线16和第二导线16′，第一导线16与直流稳压电源15的输出端连接，第二导线16′与电阻串联器12的开关连接，直流稳压电源15通过一开关与毫安表13，或微安表14连接，毫安表13和微安表14与电阻串联器12连接。
如图1所示，电极2的外部有绝缘套3，其端部有电极探头2a。如图2所示，第一导线16、第二导线16′分别由安装在端部的电极夹11分别与电极2连接。在底板9上安装有螺塞10。
本发明的工作过程如下：
如图1所示，土壤湿度分层测量装置1中装填待测土壤层4、原生土壤层5和碎石层6，土壤层4、5中的土壤层含水状况通过对称安装的电极2的电极探头2a进行感测，隔板7与底板9之间为集水腔8。
如图2所示，当在土壤表面均匀浇注一定水量后(模拟灌溉或降雨)，水分将在土壤中进行渗流和蒸发运动，土层中的湿度随时间发生变化，用电极夹11和导线16把电极2与直流稳压电源15和电阻串联器12连接，毫安表13和微安表14通过导线与稳压电源15和电阻串联器12连接，把稳压电源15的输出电压调定为某一高电压值，调节电阻串联器12的开关位置，确定电流范围，选取量程合适的电流表(毫安表13和微安表14)，读取电流值，电阻(电压与电流的比值)就反应了土壤每层的湿度情况。按一定时间间隔，接通不同土层的电极2进行重复测量，就可以得出各个不同土层的湿度变化情况，渗流至土壤底部的水分可以通过隔板7上的隔板水孔7a流入集水腔8中。

Claims (4)

1、土壤湿度分层测量系统，由土壤分层装置和湿度测量装置两部分组成，将土壤分层装在壳体(1)内，其特征在于在土壤度分层装置的壳体(1)中安装有相互平行的隔板(7)和底板(9)，隔板(7)将土壤分层装置分为土壤腔(4、5、6)和集水腔(8)，在隔板(7)上分别开有多个隔板水孔(7a)，从隔板(7)向上分别放置碎石层(6)、原生土壤层(5)和土壤层(4)，沿壳体(1)的深度方向上分别在碎石层(6)、原生土壤层(5)和土壤层(4)中分2～4层对称安装一对电极(2)，湿度测量装置包括直流稳压电源(15)、毫安表(13)、微安表(14)、电阻串联器(12)，在对称安装一对电极(2)伸出壳体(1)的外端分别连接第一导线(16)和第二导线(16′)，第一导线(16)与直流稳压电源(15)的输出端连接，第二导线(16′)与电阻串联器(12)的开关连接，直流稳压电源(15)通过一开关与毫安表(13)，或微安表(14)连接，毫安表(13)和微安表(14)与电阻串联器(12)连接。
2、根据权利要求1所述的土壤湿度分层测量系统，其特征在于电极(2)的外部有绝缘套(3)，其端部有电极探头(2a)。
3、根据权利要求1所述的土壤湿度分层测量系统，其特征在于第一导线(16)、第二导线(16′)分别由安装在端部的电极夹(11)分别与电极(2)连接。
4、根据权利要求1所述的土壤湿度分层测量系统，其特征在于在底板(9)上安装有螺塞(10)。
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