专利名称：快速反应土壤水分张力计的制作方法
技术领域：
本实用新型属于测控技术领域，涉及一种测定土壤水分含量的传感器，特别是一种快速反应土壤水分张力计(G01L5/00)。
土壤水分张力计，亦称负压计，灌溉计，土壤湿度计，是测量土水势的仪器。土壤水分张力计在土壤水分运动研究，水利工程，灌溉管理等方面已得到广泛应用。
传统的土壤水分张力计由一个微孔陶瓷管和一个(负)压力表组成，二者经管道密封联接并充水后，便形成一个以大气压为参考压力的水系统，陶瓷管与土壤接触时，其空隙水与土壤水发生水力上的联系，若二者水势不等，便有水从管中流出(或流入)直至二者的水势达到平衡为止，此时压力表指示的压力即为土水势。显然，仪器的反应速度取决于水通过陶瓷管壁的阻力及平衡水势差所需的水量，同时也取决于压力表的灵敏度。传统的张力计用陶瓷管的导水率为0.1-10毫升·大气压-1·分-1；而普通压力表以直径为1.5毫米的水银压力表为例，其灵敏度为0.6大气压·毫升-1，以2英寸弹簧管为例，其灵敏度约为0.8大气压·毫升-1。由此可见，传统的土壤水分张力计的反应速度比较缓慢，其压力表的灵敏度也比较低。
本实用新型的目的在于设计一种快速反应土壤水分张力计，以克服现有技术所存在的不足。
本实用新型的任务是以下述方式完成的，一种快速反应土壤水分张力计，由微孔陶土头、连接管、集气室、压力传感器以及密封塞组成，微孔陶土头固定在连接管的下端，集气室固定在连接管的上端，密封塞设置在集气室上部的开口位置，压力传感器联接在集气室的侧面，其关键是所述微孔陶土头采用薄片结构，该薄片状微孔陶土头通过固定环固定在连接管的下端。
采用薄片状微孔陶土头的目的是为了改善其渗透性能，尽管薄片状微孔陶土头的表面积较传统的张力计用陶瓷管的表面积要小许多，但其导水率却有显著提高。当然薄片状微孔陶土头存在着容易发生机械破损的缺点，为了提高它的抗压强度，最好在薄片状微孔陶土头的内侧增设一片多孔金属垫片。
上述薄片状微孔陶土头的实际厚度最好≤0.5毫米，以确保其渗透性能的改善。
为了提高本实用新型的测试灵敏度，所述压力传感器可以选用单晶硅片压力传感器，该传感器可以保证在±0.15％精确度的前提下迅速获取压力信息，同时有利于通过AD转换显示压力度数，采用AD转换显示压力度数的好处在于通过电子器件，数据可作存储，统计，相关关系转换以及与计算机对接传输。
下面结合实施例所示附图对本实用新型作进一步详细说明。
图1为本实用新型的整体结构示意图图2为薄片状微孔陶土头与多孔金属垫片相互配合状态下的局部剖开示意图。
参照图1和图2，薄片状微孔陶土头1通过固定环2固定在连接管4的下端，在薄片状微孔陶土头1的内侧衬设有一片多孔金属垫片3，连接管4的上端固定有集气室5，在集气室5上部的开口位置上盖设有一个密封塞7，压力传感器6联接在集气室5的侧面。
从图2中可以看出，多孔金属垫片3上开设有一定数目的小孔8。
由于微孔陶土头采用薄片结构，显著地改善了它的渗透性能，所以，尽管它的表面积较传统的张力计用陶瓷管的表面积要小许多，但其导水率却有显著提高。
由于薄片状微孔陶土头通过固定环固定在连接管的下端，并且在薄片状微孔陶土头的内侧增设了多孔金属垫片，所以提高了它的抗压强度，有效避免了薄片状微孔陶土头的机械破损。
由于传感器系通过单晶硅片的压力传感器作用，所以其灵敏度很高，可保证在±0.15％精确度的前提下迅速获取压力信息。
本实用新型的反应速度较之传统张力计有明显提高，所以显著地改善了它的作用功能。
权利要求1.一种快速反应土壤水分张力计，由微孔陶土头、连接管、集气室、压力传感器以及密封塞组成，微孔陶土头固定在连接管的下端，集气室固定在连接管的上端，密封塞设置在集气室上部的开口位置，压力传感器联接在集气室的侧面，其特征是所述微孔陶土头采用薄片结构，该薄片状微孔陶土头通过固定环固定在连接管的下端。
2.根据权利要求1规定的快速反应土壤水分张力计，其特征是在薄片状微孔陶土头的内侧增设一片多孔金属垫片。
3.根据权利要求1或2规定的快速反应土壤水分张力计，其特征是所述薄片状微孔陶土头的实际厚度≤0.5毫米。
4.根据权利要求1或2规定的快速反应土壤水分张力计，其特征是所述压力传感器可以选用单晶硅片压力传感器。
5.根据权利要求3规定的快速反应土壤水分张力计，其特征是所述压力传感器可以选用单晶硅片压力传感器。4、根据权利要求1或2规定的快速反应土壤水分张力计，其特征是所述压力传感器可以选用单晶硅片压力传感器。
专利摘要本实用新型公开了一种快速反应土壤水分张力计,微孔陶土头固定在连接管的下端,集气室固定在连接管的上端,密封塞设置在集气室上部的开口位置,压力传感器联接在集气室的侧面,其微孔陶土头采用薄片结构并通过固定环固定在连接管的下端,在薄片状微孔陶土头的内侧设置有一片多孔金属垫片。本实用新型的反应速度快,灵敏度高。
文档编号G01N19/00GK2392176SQ9922985
公开日2000年8月16日 申请日期1999年11月5日 优先权日1999年11月5日
发明者周凌云 申请人:中国科学院南京土壤研究所