一种新型土壤水势测量仪及测量方法

本发明涉及土壤检测，具体为一种新型土壤水势测量仪及测量方法。

背景技术：

1、土壤水分的增减，必然反应到土壤对水分吸力的变化。土壤水势指土壤中所含水分的总势能，是描述和判断土壤水分含量与运移的重要指标。当土壤含水率降低时，土壤水势也随之降低，当土壤含水量降到使土水势低于植物体内水分基本能量水平时，植物发生萎蔫，其原因在于植物吸水力小于土壤吸水力。当土壤含水率升高时，土壤水势也会升高，若土壤水势各处相同，土壤会保持这部分水分而不发生流动。

2、然而现有水势测量中，通过埋设水势感应器，其位置固定，调整起来费事费工。不能快速检测出土壤不同层的水势情况，因此，需要一种快速监测土壤不同层的水势的方法和设备，以确保土壤水势各处相同，避免这部分水分不流动，为植物通过稳定的生长环境。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种新型土壤水势测量仪及测量方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，一方面本发明提供一种新型土壤水势测量仪，包括与外部数据采集终端连接的若干水势感应器，还包括置于土坑洞内的填坑架、设置于填坑架中心轴一侧的测量罩、设置于测量罩内的若干测量组以及用于带动若干测量组调整测量位置的位移组；

3、所述测量组包括测量罩内呈横向设置的传送筒、用于支托传送筒悬空的托套和设置于填坑架中心轴上并与托套螺纹连接的螺杆，所述水势感应器与传送筒朝外端紧密套接，所述传送筒的朝外端套设有防土筒，所述防土筒外端铰接有呈闭合状态的若干撑土片；

4、所述位移组包括与托套插接的联动齿条、与联动齿条啮合的传动齿轮、设置于传送筒和填坑架外侧壁内的若干挡土组，所述传动齿轮的中心轴设置有与传送筒螺纹连接的传动管，所述传送筒的上下面均焊接有与测量罩两侧内壁滑动连接的定向块，所述传送筒通过轴向移动而顶开挡土组中心处并使水势感应器插入土壤中进行测量。

5、作为本技术方案的进一步改进，所述填坑架由上下间隔的圆环和圆环中心轴上的圆柱筒组成，且圆柱筒上下端与上下方圆环之间焊接有呈十字中空结构的连接块，其中连接块的中空处是与测量罩插接的定罩口，所述圆柱筒正对定罩口的内壁处开设有封槽，所述封槽的横截面呈十字形，所述封槽内插接有与之尺寸相适配的封条。

6、作为本技术方案的进一步改进，所述测量罩的内侧壁开设有横截面呈十字形的插槽，所述测量罩的底部封闭且其顶端卡接有封板，所述封板一端设有与插槽和封槽顶端同时插接的凸块。

7、作为本技术方案的进一步改进，所述填坑架的外侧壁沿其轴向等间距开设有若干检测口，所述测量罩的外侧壁等间距开设有与若干检测口对应设置的若干出器口。

8、作为本技术方案的进一步改进，所述挡土组包括呈环形分布设置的若干橡胶片和若干挡块，若干橡胶片外弧面与出器口内壁粘接，若干挡块的外侧罩设有弹压圈，所述弹压圈与检测口卡接，所述弹压圈外侧等间距设有呈v形并与挡块外弧面粘接的顶压段。

9、作为本技术方案的进一步改进，所述检测口呈沉孔状且其朝内侧的孔径小，若干所述挡块的外径大于检测口的小孔径，所述检测口的大孔内卡接有固定环，所述固定环的内孔径与检测口的小孔径相等。

10、作为本技术方案的进一步改进，所述传送筒的朝内端焊接有与传动管螺纹连接的螺纹套，所述传动管内插接有托管，所述托管的外端焊接有与托套底部套接的圆环。

11、作为本技术方案的进一步改进，所述防土筒朝内端粘接有与传送筒套接的压簧，所述撑土片内端外侧焊接有联动片，所述联动片的外端与防土筒外端侧面焊接，所述联动片的朝外端向上折弯，若干联动片朝外端的外径大于出器口的内径。

12、作为本技术方案的进一步改进，所述托套的顶部外侧焊接有若干条形块，所述填坑架的圆柱筒内壁焊接有与条形块插接的导向筋，所述条形块中部顶面上开设有与联动齿条插接的导向孔，所述联动齿条的外侧套设有弹簧，所述填坑架顶部设置有与位于最上方的联动齿条套接的提压杆。

13、另一方面，本发明还提供一种新型土壤水势测量方法，包括如下步骤：

14、s1、先在待测区挖深坑，然后将填坑架放进去，并将测量罩插入其中一个定罩口内；

15、s2、再将螺杆插入填坑架的圆柱筒内；

16、s3、接着将一组已组装成整体的测量组和位移组放入填坑架的圆柱筒和测量罩内，并使托套与螺杆套接，使定向块与测量罩内壁卡接；

17、s4、再旋转螺杆驱使托套沿其轴向下降；

18、s5、然后继续按步骤s3操作放入另一组测量组和位移组，并使上下相邻的两个联动齿条相套接，再旋转螺杆，依次类推而放入多组；

19、s6、待若干水势感应器移至对应的检测口处，再按压提压杆带动相邻套接的若干联动齿条下移，而带动若干传动齿轮旋转，驱使传送筒带着水势感应器向填坑架外壁移动，利用若干撑土片打开挡土组，进而水势感应器插入土壤中，以待测量并传输数据。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果：

21、1、该新型土壤水势测量仪及测量方法，通过设置的填坑架支撑坑洞而创造出测量区，让测量罩顺利置入，并利用测量罩为若干测量组和水势感应器创造移动空间，再通过位移组调节测量组和水势感应器的测量位置，从而掌握土层中的多组数据，不必反复挖填坑洞以调整水势感应器的位置，具有推广使用价值。

22、2、该新型土壤水势测量仪及测量方法，通过先在待测区挖深坑，然后将填坑架放进去，并将测量罩插入其中一个定罩口内；再将螺杆插入填坑架的圆柱筒内；接着将一组已组装成整体的测量组和位移组放入填坑架的圆柱筒和测量罩内，并使托套与螺杆套接，使定向块与测量罩内壁卡接；再旋转螺杆驱使托套沿其轴向下降，依次类推而放入多组；再按压提压杆带动相邻套接的若干联动齿条下移，而带动若干传动齿轮旋转，驱使传送筒带着水势感应器向填坑架外壁移动，利用若干撑土片打开挡土组，进而水势感应器插入土壤中，以待测量并传输数据。

技术特征：

1.一种新型土壤水势测量仪，包括与外部数据采集终端连接的若干水势感应器(310)，其特征在于：还包括置于土坑洞内的填坑架(100)、设置于填坑架(100)中心轴一侧的测量罩(200)、设置于测量罩(200)内的若干测量组(300)以及用于带动若干测量组(300)调整测量位置的位移组(400)；

2.根据权利要求1所述的新型土壤水势测量仪，其特征在于：所述填坑架(100)由上下间隔的圆环和圆环中心轴上的圆柱筒组成，且圆柱筒上下端与上下方圆环之间焊接有呈十字中空结构的连接块，其中连接块的中空处是与测量罩(200)插接的定罩口(103)，所述圆柱筒正对定罩口(103)的内壁处开设有封槽(101)，所述封槽(101)的横截面呈十字形，所述封槽(101)内插接有与之尺寸相适配的封条(110)。

3.根据权利要求2所述的新型土壤水势测量仪，其特征在于：所述测量罩(200)的内侧壁开设有横截面呈十字形的插槽(202)，所述测量罩(200)的底部封闭且其顶端卡接有封板(210)，所述封板(210)一端设有与插槽(202)和封槽(101)顶端同时插接的凸块。

4.根据权利要求3所述的新型土壤水势测量仪，其特征在于：所述填坑架(100)的外侧壁沿其轴向等间距开设有若干检测口(104)，所述测量罩(200)的外侧壁等间距开设有与若干检测口(104)对应设置的若干出器口(201)。

5.根据权利要求4所述的新型土壤水势测量仪，其特征在于：所述挡土组(440)包括呈环形分布设置的若干橡胶片(441)和若干挡块(442)，若干橡胶片(441)外弧面与出器口(201)内壁粘接，若干挡块(442)的外侧罩设有弹压圈(444)，所述弹压圈(444)与检测口(104)卡接，所述弹压圈(444)外侧等间距设有呈v形并与挡块(442)外弧面粘接的顶压段(4441)。

6.根据权利要求5所述的新型土壤水势测量仪，其特征在于：所述检测口(104)呈沉孔状且其朝内侧的孔径小，若干所述挡块(442)的外径大于检测口(104)的小孔径，所述检测口(104)的大孔内卡接有固定环(443)，所述固定环(443)的内孔径与检测口(104)的小孔径相等。

7.根据权利要求6所述的新型土壤水势测量仪，其特征在于：所述传送筒(320)的朝内端焊接有与传动管(421)螺纹连接的螺纹套(321)，所述传动管(421)内插接有托管(332)，所述托管(332)的外端焊接有与托套(330)底部套接的圆环。

8.根据权利要求7所述的新型土壤水势测量仪，其特征在于：所述防土筒(350)朝内端粘接有与传送筒(320)套接的压簧(353)，所述撑土片(351)内端外侧焊接有联动片(352)，所述联动片(352)的外端与防土筒(350)外端侧面焊接，所述联动片(352)的朝外端向上折弯，若干联动片(352)朝外端的外径大于出器口(201)的内径。

9.根据权利要求8所述的新型土壤水势测量仪，其特征在于：所述托套(330)的顶部外侧焊接有若干条形块，所述填坑架(100)的圆柱筒内壁焊接有与条形块插接的导向筋(102)，所述条形块中部顶面上开设有与联动齿条(410)插接的导向孔(331)，所述联动齿条(410)的外侧套设有弹簧(411)，所述填坑架(100)顶部设置有与位于最上方的联动齿条(410)套接的提压杆(430)。

10.一种新型土壤水势测量方法，包括权利要求9所述的新型土壤水势测量仪，其特征在于：包括如下步骤：

技术总结
本发明涉及土壤检测技术领域，具体为一种新型土壤水势测量仪及测量方法，包括与外部数据采集终端连接的若干水势感应器，还包括置于土坑洞内的填坑架、设置于填坑架中心轴一侧的测量罩、设置于测量罩内的若干测量组以及用于带动若干测量组调整测量位置的位移组。本发明通过设置的填坑架支撑坑洞而创造出测量区，让测量罩顺利置入，并利用测量罩为若干测量组和水势感应器创造移动空间，再通过位移组调节测量组和水势感应器的测量位置，从而掌握土层中的多组数据，不必反复挖填坑洞以调整水势感应器的位置，具有推广使用价值。

技术研发人员：马学喜,毛洁菲,李耀明,范连连,潘东阳
受保护的技术使用者：中国科学院新疆生态与地理研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13