本发明专利技术公开了一种土壤质量含水率的测量方法及装置，该方法包括步骤S1：将待测土壤样本装入容器中，利用称重装置测量得到土壤样本的初始质量m；S2：向所述容器中加水，得到体积为v’的土壤样本与水的混合物，利用称重装置测量得到所述混合物的质量m’；S3：根据所述土壤样本的初始质量m、所述混合物的体积v’、所述混合物的质量m’，利用已知的土壤样本中的土壤颗粒密度ρs和水密度ρw，计算得出土壤质量含水率。所述装置包括计算机、电子秤、盛土容器、供水管和数据线。本发明专利技术的土壤质量含水率的测量方法及装置，可适用于土壤质量含水率的直接测量，操作过程简单、方便，且稳定性良好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及土壤环境测量
，尤其涉及一种土壤质量含水率的测量方法及装置。
技术介绍
土壤水分是许多科学研究与工程应用的基础，在建筑基础、土壤力学、道路建设、作物栽培、农田灌溉、生态环境等研究和实践中都有重要的意义。土壤含水率的测定和控制对保证基础和道路建设的质量至关重要，在陆地水循环、全球气候、地表物质和能量与大气间的交换中起着重要的作用。土壤水制约养分和溶质在土壤中的溶解、转移，进而影响土壤肥力和土壤性质，影响微生物的活动，也是生态系统中植被生长和退化生态系统中植被恢复的主要影响因素。土壤剖面中土壤含水率分布是表征一定深度土层干湿程度的物理量，是陆地植物生长的一项重要参数。所以，土壤水分测定是土壤水分管理的基础，准确地获取土壤含水率信息极为重要。烘干称质量法作为一种长期存在的实验室测量含水率方法，为所有其他测量仪器，如时域反射仪法、伽马射线法、中子仪、电阻/电容传感仪等提供校准的基础，而传统测量含水率的烘干法比较费时，根据土壤的质地不同，将土样彻底烘干时间长短有很大差异，很难为普通使用者应用。除此之外，烘干称质量法还需要干燥箱及电源，消耗能源且不适合野外作业。在一些工程实践中，人们为了快速测量得到土壤含水率，常采用酒精燃烧法，作为烘干称质量法的替代方法。采用这种方法往往需要搅拌土样、反复多次燃烧土样，耗时耗能，且容易在搅拌的过程中掉落土粒，并且不能保证完全烧干土壤中的水分，从而引起测量误差。而其他间接测量方法 必须采用上述两种直接测量方法之一进行校准和标定，同时存在价格昂贵、不易操作、可能对人体危害较大等多方面的缺陷。因此，简单、快捷、准确的直接测量含水率的方法非常重要。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是:提供一种能够简单、方便地测量土壤质量含水率，并且能够利用计算机直接控制测量过程，实现自动连续测量土壤质量含水率的测量方法及装置。(二)技术方案为解决上述问题，本专利技术一方面提供了一种土壤质量含水率的测量方法，包括以下步骤:S1:将待测土壤样本装入容器中，利用称重装置测量得到土壤样本的初始质量m ;S2:向所述容器中加水，得到体积为V’的土壤样本与水的混合物，利用称重装置测量得到所述混合物的质量m’ ；S3:根据所述土壤样本的初始质量m、所述混合物的体积V’、所述混合物的质量m’，利用已知的土壤样本中的土壤颗粒密度93和水密度Pw，计算得出土壤质量含水率。优选地，所述步骤S3通过公式权利要求1.一种土壤质量含水率的测量方法，其特征在于，包括以下步骤: 51:将待测土壤样本装入容器中，利用称重装置测量得到土壤样本的初始质量m ; 52:向所述容器中加水，得到体积为V’的土壤样本与水的混合物，利用称重装置测量得到所述混合物的质量m’ ； 53:根据所述土壤样本的初始质量m、所述混合物的体积V’、所述混合物的质量m’，利用已知的土壤样本中的土壤颗粒密度93和水密度Pw，计算得出土壤质量含水率。2.如权利要求1所述的土壤质量含水率的测量方法，其特征在于，所述步骤S3通过公式3.如权利要求1所述的土壤质量含水率的测量方法，其特征在于，所述步骤SI中的容器容积为V’，所述步骤S2在向所述容器加水时，加满整个容器。4.如权利要求3所述的土壤质量含水率的测量方法，其特征在于，所述步骤S2进一步包括以下步骤: S21:向所述容器中加水，当水位接近容器上沿时，向容器继续缓慢逐滴加水； S22:直到液面与容器上沿保持水平时停止加水，保证土壤颗粒和水共同充满容器的空间，此时的土样达到充分饱和状态，通过称重装置测量得到所述土壤样本与水的混合物的质量m’。5.如权利要求1、2、3或4所述的土壤质量含水率的测量方法，其特征在于，所述步骤S3通过向计算机中输入土壤样本的初始质量m、所述混合物的体积V’、所述混合物的质量m’、土壤颗粒密度93和水密度Pw，利用计算机和控制软件计算土壤质量含水率。6.一种土壤质量含水率的测量装置，其特征在于，包括计算机、电子秤、盛土容器、供水管和数据线，所述数据线用于连接电子秤和计算机，所述供水管用于向盛土容器中注水。7.如权利要求6所述的测量装置，其特征在于，所述计算机中运行有用于计算土壤质量含水率的控制软件。8.如权利要求6所述的测量装置，其特征在于，所述盛土容器的体积为V’。全文摘要本专利技术公开了一种土壤质量含水率的测量方法及装置，该方法包括步骤S1将待测土壤样本装入容器中，利用称重装置测量得到土壤样本的初始质量m；S2向所述容器中加水，得到体积为v’的土壤样本与水的混合物，利用称重装置测量得到所述混合物的质量m’；S3根据所述土壤样本的初始质量m、所述混合物的体积v’、所述混合物的质量m’，利用已知的土壤样本中的土壤颗粒密度ρs和水密度ρw，计算得出土壤质量含水率。所述装置包括计算机、电子秤、盛土容器、供水管和数据线。本专利技术的土壤质量含水率的测量方法及装置，可适用于土壤质量含水率的直接测量，操作过程简单、方便，且稳定性良好。文档编号G01N5/02GK103115836SQ201310028048公开日2013年5月22日 申请日期2013年1月24日 优先权日2013年1月24日专利技术者雷廷武, 马玉莹 申请人:中国农业大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种土壤质量含水率的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将待测土壤样本装入容器中，利用称重装置测量得到土壤样本的初始质量m；S2：向所述容器中加水，得到体积为v’的土壤样本与水的混合物，利用称重装置测量得到所述混合物的质量m’；S3：根据所述土壤样本的初始质量m、所述混合物的体积v’、所述混合物的质量m’，利用已知的土壤样本中的土壤颗粒密度ρs和水密度ρw，计算得出土壤质量含水率。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：雷廷武，马玉莹，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：
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