一種土壤水分入滲測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種土壤水分入滲測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 土壤水分入滲是水分從地表進入到土壤中的過程，是土壤水分補充的重要方式， 同時土壤水分入滲率也是進行徑流計算和灌溉灌水器選擇的基礎(chǔ)。因此準確獲取土壤水分 入滲率對于研究流域水文循環(huán)過程和農(nóng)田水文循環(huán)過程具有基礎(chǔ)性的作用?，F(xiàn)在土壤水分 入滲率的測量方法主要有兩種，一種是進行田間測量的雙環(huán)入滲法，優(yōu)點是可測量田間實 際的入滲速率，但是該方法在初始入滲率較大時測量誤差較大，且供水水面控制比較困難； 第二種方法為實驗室測量馬氏瓶供水土柱法，該方法的優(yōu)點是需要較少的土壤且不受外界 環(huán)境影響，能夠進行大量重復，缺點是填裝土壤一般為擾動土，且土柱的尺寸一般也較小， 邊界效應大，造成測量誤差較大。由于土壤水分入滲率受到土壤質(zhì)地和結(jié)構(gòu)的影響，空間變 異性較大，用以上兩種方法測量時需要加多的設(shè)備，成本也較大。所以亟需一種土壤水分入 滲測量裝置，來解決測量準確率低，不易操作，土壤破壞大，不能連續(xù)多點定位或移動測定 的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種土壤水分入滲測量裝置，來解決測量準確率低，不易 操作，土壤破壞大，不能連續(xù)多點定位或移動測定的問題。
[0004] 本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案：
[0005] -種土壤水分入滲測量裝置，包括探針，采集器，所述探針分為一號探針（51)、二 號探針兩個（52)，所述一號探針（51)的空腔（1)外壁為內(nèi)、外套管（6、7)套接后的雙層 夾腔結(jié)構(gòu)，在所述內(nèi)套管外纏繞電熱絲（8)，所述電熱絲（8)通過電源線（9)與所述采集器 (4)上的相應管腳相連形成回路；
[0006] 所述探針為棒狀其內(nèi)部為空腔（1)，所探針的空腔（1) 一端封閉另一端設(shè)置有開 口與外界連通，所述探針的空腔（1)內(nèi)部靠近封閉端設(shè)置有熱電偶（2)，所述熱電偶（2)通 過偶絲（3)與所述探針外的采集器（4)相應管腳相連。
[0007] 所述測量裝置還包括上下通透的內(nèi)筒（13)和外筒（14)，所述內(nèi)筒（13)同心嵌套 在所述外筒（14)內(nèi)，所述探針水平放置于所述內(nèi)筒（13)內(nèi)。
[0008] 在所述空腔（1)內(nèi)部所述偶絲（3)與所述采集器（4)之間通過補償線（10)連接， 所述補償線（10)中段上固定設(shè)置有耐高溫絕緣膠（11)。
[0009] 所述電源線（9)通過接線端子（12)連接所述采集器（4)。
[0010] 所述補償線（1〇)通過接線端子（12)連接所述采集器（4)。
[0011] 本發(fā)明一種土壤水分入滲測量裝置的應用方法如下：
[0012] 步驟一、田間安裝所述內(nèi)筒（13)和外筒（14):選擇合適的待測土壤，要求土壤比 較均質(zhì)，表面比較平坦，首先安裝所述內(nèi)筒（13)，使得內(nèi)環(huán)的埋入土壤的深度約為10cm，再 埋設(shè)所述外筒（14)，使得所述內(nèi)筒（13)和外筒（14)的圓心重合，埋設(shè)深度也約為10cm，所 述的內(nèi)筒（13)和外筒（14)高度相同；
[0013] 步驟二、將所述一號探針（51)和所述二號探針（52)設(shè)在所述內(nèi)筒（13)的中央， 所述探針平行水平放置，埋設(shè)深度約為〇. 5cm，兩個探針之間的距離為5-lOcm，所述一號探 針（51)和所述二號探針（52)的接線端通過所述接線端子（12)與所述采集器（4)的插口 連接；
[0014] 步驟三、向所述內(nèi)筒（13)和外筒（14)加水，加水深度一般為5cm左右，當水分由 于入滲而減少時，及時向所述內(nèi)筒（13)和外筒（14)加水；
[0015] 步驟四、測量所述一號探針（51)和所述二號探針（52)的溫度：利用所述采集器 (4)按一定時間間隔采集所述一號探針（51)的溫度T和所述二號探針（52)的溫度T0,采 集溫度存儲在所述采集器（4)中，當所述內(nèi)筒（13)的水分變化較慢且所測量的溫度T和TO 變化較小時終止；
[0016] 步驟五、根據(jù)T和TO的溫度差A T計算入滲速率的（公式1)，其一般表示為：
[0017] 所述探針的空腔（1)的開口端通過密封膠密封。
[0018] 本發(fā)明的優(yōu)點如下：
[0019] 1.采用探針進行測定方式，測量準確率高，操作簡單，不破壞土壤，同時可以連續(xù) 多點定位或移動測定。
[0020] 2.結(jié)構(gòu)簡單，制造方便易行。
【附圖說明】：
[0021] 圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖2為本發(fā)明探針內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為本發(fā)明探針在內(nèi)筒內(nèi)放置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明的入滲速率和入滲時間關(guān)系不意圖；
【具體實施方式】
[0024] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做進一步說明。
[0025] 以下實施例僅是為清楚說明本發(fā)明所作的舉例，而并非對本發(fā)明的實施方式的限 定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在下述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其他不同形式的 變化或變動，而這些屬于本發(fā)明精神所引出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護 范圍之中。
[0026] 參見圖1-3所示，一種土壤水分入滲測量裝置，包括探針，采集器，所述探針分為 一號探針51、二號探針兩個52,所述一號探針51的空腔1外壁為內(nèi)、外套管6、7套接后的 雙層夾腔結(jié)構(gòu)，在所述內(nèi)套管外纏繞電熱絲8,所述電熱絲8通過電源線9與所述采集器4 上的相應管腳相連形成回路；
[0027] 所述探針為棒狀其內(nèi)部為空腔1，所探針的空腔1 一端封閉另一端設(shè)置有開口與 外界連通，所述探針的空腔1內(nèi)部靠近封閉端設(shè)置有熱電偶2,所述熱電偶2通過偶絲3與 所述探針外的采集器4相應管腳相連。
[0028] 所述測量裝置還包括上下通透的內(nèi)筒13和外筒14,所述內(nèi)筒13同心嵌套在所述 外筒14內(nèi)，所述探針水平放置于所述內(nèi)筒13內(nèi)。
[0029] 在所述空腔1內(nèi)部所述偶絲3與所述采集器4之間通過補償線10連接，所述補償 線10中段上固定設(shè)置有耐高溫絕緣膠11。
[0030] 所述電源線9通過接線端子12連接所述采集器4。
[0031] 所述補償線10通過接線端子12連接所述采集器4。
[0032] 本發(fā)明一種土壤水分入滲測量裝置的應用方法如下：
[0033] 步驟一、田間安裝所述內(nèi)筒（13)和外筒（14):選擇合適的待測土壤，要求土壤比 較均質(zhì)，表面比較平坦，首先安裝所述內(nèi)筒（13)，使得所述內(nèi)筒（13)的埋入土壤的深度約 為10cm，再埋設(shè)所述外筒（14)，使得所述內(nèi)筒（13)和外筒（14)的圓心重合，埋設(shè)深度也約 為10cm，所述的內(nèi)筒（13)和外筒（14)高度相同；
[0034] 步驟二、將所述一號探針（51)和所述二號探針（52)設(shè)在所述內(nèi)筒（13)的中央， 所述探針平行水平放置，埋設(shè)土壤深度約為〇. 5cm，兩個探針之間的距離為5-lOcm，所述一 號探針（51)和所述二號探針（52)的接線端通過所述接線端子（12)與所述采集器（4)的 插口連接；
[0035] 步驟三、向所述內(nèi)筒（13)和外筒（14)加水，加水深度一般為5cm左右，當水分由 于入滲而減少時，及時向所述內(nèi)筒（13)和外筒（14)加水；
[0036] 步驟四、測量所述一號探針（51)和所述二號探針（52)的溫度：利用所述采集器 (4)按一定時間間隔采集所述一號探針（51)的溫度T和所述二號探針（52)的溫度T0,采 集溫度存儲在所述采集器（4)中，當所述內(nèi)筒（13)的水分變化較慢且所測量的溫度T和TO 變化較小時終止；
[0037] 步驟五、根據(jù)T和TO的溫度差A T計算入滲速率的（公式1)，其一般表示為：
[0038] 所述探針的空腔（1)的開口端通過密封膠密封。
[0039]本發(fā)明是一種土壤水分入滲測量裝置。針對于（公式1)，假定向所述一號探針51 施加的熱量Q每秒為0. 2J。所述一號探針51的長度為2cm，直徑為0. 2cm，傳感器與水分接 觸的比例a為0. 8,則所述一號探針51總的接觸水的面積為0. 8*(JT*0. 2) *2 = 2. 056cm2。 水分的比熱容Cp為4. 184J/