複式土壤水張力計的製作方法
2023-05-29 01:53:41
專利名稱：複式土壤水張力計的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於測控技術領域，涉及一種測試土壤水吸力的傳感器，特別是一種複式土壤水張力計(G01L5/04)。
不同作物以及同種作物的不同生育期的豐產栽培對土壤水勢的依賴是非常密切的，而土壤水分張力計便是用來測試土壤水勢(水分張力)的儀器。張力計的感應元件陶土頭是一種多孔體，當陶土頭中的孔隙全部充水後，孔隙中的水就具有張力，這種張力能保證水在一定壓力下通過陶土頭，但阻止空氣通過，當張力計完全充滿水、密封並且與土壤緊密接觸後，土壤水勢的大小可以通過土壤水分張力計上的U型水銀表或真空壓力表顯示出來，由於現有的土壤水分張力計以及其他用於測定土壤水分含量的器具，例如中國專利88219093.8所公開的「測水筆」和中國專利95239050.7所公開的「澆水指示器」均只能將土壤中某一層面的水分含量顯示出來，由於現有的土壤水分張力計不能同時測量土壤不同層次的水吸力，所以人們難以利用現有的土壤水分張力計來判斷土壤中水分流動的方向，這將不利於調控農田灌溉排水。
本實用新型的目的在於提供一種複式土壤水張力計，該複式土壤水張力計能同時測量土壤不同層次的水吸力，所以人們可以利用它來判斷土壤中水分流動的方向，以利於調控農田灌溉排水，從而克服現有技術所存在的不足之處。
本實用新型的任務是以下述方式完成的，一種複式土壤水張力計，在多孔陶土頭的上端分別封接有一根充水管和一根排氣管，充水管的一端伸至多孔陶土頭內部的底面位置處，它的另一端與顯示表頭封接，而排氣管的一端則處於多孔陶土頭內部的上端位置處，它的另一端配合有一個排氣閥，其關鍵是在張力計杆體的不同部位上固定有若干上述多孔陶土頭。
為了製造及使用上的方便，張力計杆體與多孔陶土頭的固定方式可以採用節狀結構，即在最下端的多孔陶土頭上部固定一節張力計杆體，接著在該張力計杆體的上部固定一個多孔陶土頭，然後再在該多孔陶土頭上部固定另一節張力計杆體……，這樣可以根據不同的使用要求，製造出具有相應數量多孔陶土頭的複式土壤水張力計。當然，為了使上述多孔陶上頭分別處於所希望的土層位置，上述各張力計杆體也可以根據不同的要求採用各自的長度。
張力計杆體與多孔陶土頭的固定方式除了採用上述節狀結構之外，還可以採用其它配合形式，例如可以在張力計杆體的不同高度位置上開設若干窗孔，在各窗孔部位分別裝配上述多孔陶土頭，這同樣也能製造出本實用新型所述的複式土壤水張力計。為了能夠便於調整各多孔陶土頭所處的高度位置，甚至可以將各多孔陶土頭捆綁固定在張力計杆體上。
上述顯示表頭可以採用與傳統土壤水張力計相同的真空壓力表或U型水銀表，當然也可以利用其它現有的數據採集器來代替上述顯示表頭。
上述排氣管及排氣閥是為了能夠方便向多孔陶土頭內充水而設置的，在向多孔陶土頭內充水時，固定在排氣管一端的排氣閥打開，以便多孔陶土頭內的空氣向外排出，使水能夠順利進入多孔陶土頭內，直至將其充滿。一旦充水過程結束，應立刻關閉固定在排氣管一端的排氣閥，所以上述排氣閥可以直接採用彈簧夾。
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為複式土壤水張力計的外形結構示意圖；圖2為複式土壤水張力計的剖面結構示意圖。
參照圖1，在張力計杆體1的下端封接有一個多孔陶土頭2，而張力計杆體1的不同高度位置處也分別固定有若干多孔陶土頭2，各多孔陶土頭2上部封接著的充水管3和排氣管4全部匯集於杆體1的上端，其中的各充水管3的端部分別與各自的顯示表頭5封接，而其中的各排氣管4的端部則分別配合有一個彈簧夾6。
參照圖2，各多孔陶土頭2的上端開口處分別配合有張力計杆體1，本實施例中的張力計杆體1實際上採用了多孔排氣密封塞，該多孔排氣密封塞的適宜位置處分別開設有一定數目的小孔11，所述充水管3及排氣管4經上述小孔11封接在多孔陶土頭2的上部位置處，除最下端的一個多孔陶土頭2之外，其餘的多孔陶土頭2的底面上也開設有一定數目的小孔21，以利於封接在處於下面位置的多孔陶土頭2上的充水管3及排氣管4經上述小孔21全部匯集於張力計杆體1的最上端。在最上端一節的張力計杆體1的頂部，增設有一個頂蓋7，該頂蓋上也開設有一定數目的小孔71，以便於讓所有的充水管3及排氣管4經該小孔71全部伸向外部。
本實用新型的工作原理是將充滿水的複式土壤水張力計埋入土壤一定深度，此時各多孔陶土頭分別處於各自的土層位置，當土壤中的水分處於不飽和狀態時，土壤就會通過多孔陶土頭吸取多孔陶土頭內的水分，多孔陶土頭內由於水分被吸出而產生真空度，土壤越乾燥控多孔陶土頭內產生的真空度就越大，土壤不同層次中的吸水能勢的大小通過複式土壤水張力計上的顯示表頭能被分別反映出來，根據土壤不同層次中的吸水能勢的大小變化，還可以方便地判斷土壤中水分流動的方向。
本實用新型結構合理，造價低廉，能同時測量土壤不同層次的水吸力，可以利用本複式土壤水張力計來判斷土壤中水分流動的方向，以利於更為科學地調控農田灌溉排水。
權利要求1.一種複式土壤水張力計，在多孔陶上頭的上端分別封接有一根充水管和一根排氣管，充水管的一端伸至多孔陶土頭內部的底面位置處、其另一端與顯示表頭封接，而排氣管的一端則處於多孔陶土頭內部的上端位置處，其另一端配合有一個排氣閥，其特徵是在張力計杆體的不同部位上固定有若干上述多孔陶土頭，所述張力計杆體的不同部位是指張力計杆體的下端以及張力計杆體的不同高度位置。
2.根據權利要求1規定的複式土壤水張力計，其特徵是所這顯示表頭為真空壓力表或U型水銀表。
3.根據權利要求1或2規定的複式土壤水張力計，其特徵是所述排氣閥直接採用彈簧夾。
專利摘要本實用新型公開了一種複式土壤水張力計，其張力計杆體的不同部位上固定有若干多孔陶土頭，在多孔陶土頭的上端分別封接有一根充水管和一根排氣管，充水管的一端伸至多孔陶土頭內部的底面位置處，其另一端與顯示表頭封接，而排氣管的一端則處於多孔陶土頭內部的上端位置處，其另一端配合有一個排氣閥。本複式土壤水張力計能同時測量土壤不同層次的水吸力，所以人們可以利用它來判斷土壤中水分流動的方向，以利於調控農田灌溉排水。
文檔編號G01N19/10GK2354130SQ98242319
公開日1999年12月15日 申請日期1998年10月7日 優先權日1998年10月7日
發明者周凌雲 申請人:中國科學院南京土壤研究所