快速反應土壤水分張力計的製作方法
2023-07-04 02:01:31 1
專利名稱：快速反應土壤水分張力計的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於測控技術領域，涉及一種測定土壤水分含量的傳感器，特別是一種快速反應土壤水分張力計(G01L5/00)。
土壤水分張力計，亦稱負壓計，灌溉計，土壤溼度計，是測量土水勢的儀器。土壤水分張力計在土壤水分運動研究，水利工程，灌溉管理等方面已得到廣泛應用。
傳統的土壤水分張力計由一個微孔陶瓷管和一個(負)壓力表組成，二者經管道密封聯接並充水後，便形成一個以大氣壓為參考壓力的水系統，陶瓷管與土壤接觸時，其空隙水與土壤水發生水力上的聯繫，若二者水勢不等，便有水從管中流出(或流入)直至二者的水勢達到平衡為止，此時壓力表指示的壓力即為土水勢。顯然，儀器的反應速度取決於水通過陶瓷管壁的阻力及平衡水勢差所需的水量，同時也取決於壓力表的靈敏度。傳統的張力計用陶瓷管的導水率為0.1-10毫升·大氣壓-1·分-1；而普通壓力表以直徑為1.5毫米的水銀壓力表為例，其靈敏度為0.6大氣壓·毫升-1，以2英寸彈簧管為例，其靈敏度約為0.8大氣壓·毫升-1。由此可見，傳統的土壤水分張力計的反應速度比較緩慢，其壓力表的靈敏度也比較低。
本實用新型的目的在於設計一種快速反應土壤水分張力計，以克服現有技術所存在的不足。
本實用新型的任務是以下述方式完成的，一種快速反應土壤水分張力計，由微孔陶土頭、連接管、集氣室、壓力傳感器以及密封塞組成，微孔陶土頭固定在連接管的下端，集氣室固定在連接管的上端，密封塞設置在集氣室上部的開口位置，壓力傳感器聯接在集氣室的側面，其關鍵是所述微孔陶土頭採用薄片結構，該薄片狀微孔陶土頭通過固定環固定在連接管的下端。
採用薄片狀微孔陶土頭的目的是為了改善其滲透性能，儘管薄片狀微孔陶土頭的表面積較傳統的張力計用陶瓷管的表面積要小許多，但其導水率卻有顯著提高。當然薄片狀微孔陶土頭存在著容易發生機械破損的缺點，為了提高它的抗壓強度，最好在薄片狀微孔陶土頭的內側增設一片多孔金屬墊片。
上述薄片狀微孔陶土頭的實際厚度最好≤0.5毫米，以確保其滲透性能的改善。
為了提高本實用新型的測試靈敏度，所述壓力傳感器可以選用單晶矽片壓力傳感器，該傳感器可以保證在±0.15％精確度的前提下迅速獲取壓力信息，同時有利於通過AD轉換顯示壓力度數，採用AD轉換顯示壓力度數的好處在於通過電子器件，數據可作存儲，統計，相關關係轉換以及與計算機對接傳輸。
下面結合實施例所示附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
圖1為本實用新型的整體結構示意圖圖2為薄片狀微孔陶土頭與多孔金屬墊片相互配合狀態下的局部剖開示意圖。
參照圖1和圖2，薄片狀微孔陶土頭1通過固定環2固定在連接管4的下端，在薄片狀微孔陶土頭1的內側襯設有一片多孔金屬墊片3，連接管4的上端固定有集氣室5，在集氣室5上部的開口位置上蓋設有一個密封塞7，壓力傳感器6聯接在集氣室5的側面。
從圖2中可以看出，多孔金屬墊片3上開設有一定數目的小孔8。
由於微孔陶土頭採用薄片結構，顯著地改善了它的滲透性能，所以，儘管它的表面積較傳統的張力計用陶瓷管的表面積要小許多，但其導水率卻有顯著提高。
由於薄片狀微孔陶土頭通過固定環固定在連接管的下端，並且在薄片狀微孔陶土頭的內側增設了多孔金屬墊片，所以提高了它的抗壓強度，有效避免了薄片狀微孔陶土頭的機械破損。
由於傳感器系通過單晶矽片的壓力傳感器作用，所以其靈敏度很高，可保證在±0.15％精確度的前提下迅速獲取壓力信息。
本實用新型的反應速度較之傳統張力計有明顯提高，所以顯著地改善了它的作用功能。
權利要求1.一種快速反應土壤水分張力計，由微孔陶土頭、連接管、集氣室、壓力傳感器以及密封塞組成，微孔陶土頭固定在連接管的下端，集氣室固定在連接管的上端，密封塞設置在集氣室上部的開口位置，壓力傳感器聯接在集氣室的側面，其特徵是所述微孔陶土頭採用薄片結構，該薄片狀微孔陶土頭通過固定環固定在連接管的下端。
2.根據權利要求1規定的快速反應土壤水分張力計，其特徵是在薄片狀微孔陶土頭的內側增設一片多孔金屬墊片。
3.根據權利要求1或2規定的快速反應土壤水分張力計，其特徵是所述薄片狀微孔陶土頭的實際厚度≤0.5毫米。
4.根據權利要求1或2規定的快速反應土壤水分張力計，其特徵是所述壓力傳感器可以選用單晶矽片壓力傳感器。
5.根據權利要求3規定的快速反應土壤水分張力計，其特徵是所述壓力傳感器可以選用單晶矽片壓力傳感器。4、根據權利要求1或2規定的快速反應土壤水分張力計，其特徵是所述壓力傳感器可以選用單晶矽片壓力傳感器。
專利摘要本實用新型公開了一種快速反應土壤水分張力計,微孔陶土頭固定在連接管的下端,集氣室固定在連接管的上端,密封塞設置在集氣室上部的開口位置,壓力傳感器聯接在集氣室的側面,其微孔陶土頭採用薄片結構並通過固定環固定在連接管的下端,在薄片狀微孔陶土頭的內側設置有一片多孔金屬墊片。本實用新型的反應速度快,靈敏度高。
文檔編號G01N19/00GK2392176SQ9922985
公開日2000年8月16日 申請日期1999年11月5日 優先權日1999年11月5日
發明者周凌雲 申請人:中國科學院南京土壤研究所