一種土壤水分入滲測量裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種土壤水分入滲測量裝置。
【背景技術】
[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。因此準確獲取土壤水分 入滲率對于研究流域水文循環過程和農田水文循環過程具有基礎性的作用。現在土壤水分 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入滲法，優點是可測量田間實 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，該方法的優點是需要較少的土壤且不受外界 環境影響，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地和結構的影響，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，不能連續多點定位或移動測定 的問題。
【發明內容】
[0003] 本發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，不能連續多點定位或移動測定的問題。
[0004] 本發明采用以下的技術方案：
[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、外套管（6、7)套接后的雙層 夾腔結構，在所述內套管外纏繞電熱絲（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部為空腔（1)，所探針的空腔（1) 一端封閉另一端設置有開 口與外界連通，所述探針的空腔（1)內部靠近封閉端設置有熱電偶（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筒（13)和外筒（14)，所述內筒（13)同心嵌套 在所述外筒（14)內，所述探針水平放置于所述內筒（13)內。
[0008] 在所述空腔（1)內部所述偶絲（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、田間安裝所述內筒（13)和外筒（14):選擇合適的待測土壤，要求土壤比 較均質，表面比較平坦，首先安裝所述內筒（13)，使得內環的埋入土壤的深度約為10cm，再 埋設所述外筒（14)，使得所述內筒（13)和外筒（14)的圓心重合，埋設深度也約為10cm，所 述的內筒（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)設在所述內筒（13)的中央， 所述探針平行水平放置，埋設深度約為〇. 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] 本發明的優點如下：
[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 多點定位或移動測定。
[0020] 2.結構簡單，制造方便易行。
【附圖說明】：
[0021] 圖1為本發明整體結構示意圖；
[0022] 圖2為本發明探針內部結構示意圖；
[0023]圖3為本發明探針在內筒內放置的結構示意圖； 圖4為本發明的入滲速率和入滲時間關系不意圖；
【具體實施方式】
[0024] 下面結合附圖對本發明的【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明所作的舉例，而并非對本發明的實施方式的限 定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在下述說明的基礎上還可以做出其他不同形式的 變化或變動，而這些屬于本發明精神所引出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明的保護 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、外套管6、7套接后的 雙層夾腔結構，在所述內套管外纏繞電熱絲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部為空腔1，所探針的空腔1 一端封閉另一端設置有開口與 外界連通，所述探針的空腔1內部靠近封閉端設置有熱電偶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筒13和外筒14,所述內筒13同心嵌套在所述 外筒14內，所述探針水平放置于所述內筒13內。
[0029] 在所述空腔1內部所述偶絲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、田間安裝所述內筒（13)和外筒（14):選擇合適的待測土壤，要求土壤比 較均質，表面比較平坦，首先安裝所述內筒（13)，使得所述內筒（13)的埋入土壤的深度約 為10cm，再埋設所述外筒（14)，使得所述內筒（13)和外筒（14)的圓心重合，埋設深度也約 為10cm，所述的內筒（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)設在所述內筒（13)的中央， 所述探針平行水平放置，埋設土壤深度約為〇. 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/