专利名称：一种软管连接的分体式测量土壤水势的张力计的制作方法
一种软管连接的分体式测量土壤水势的张力计技术领域
本发明属于测控技术领域的一种农用测量仪器，尤其涉及一种软管连接的测量土壤水势的张力计。
背景技术：
土壤水分是研究农业干早及作物干早的重要指标，是农田灌溉管理、区域水文条件研究和流域水分平衡计算的重要参量。特别是随着水源危机日益突出，国内外对节水农业研究都给予高度重视，土壤含水量也就成了节水农业研究中经常测定的项目。测定方法的研究主要体现在如何快捷、准确、经济地测定土壤含水量方面，这对于及时探明土壤水分状况，以便适时做出科学的决策或采取合理的措施等具有重要意义。
通过对现有土壤水势测定仪器分析，可以看到虽然目前测定土壤水势的仪器有很多，原理也很多，有机械式的，也有数显式的，但是使用中还是存在很多的问题，要么设备复杂，操作麻烦，对操作者专业知识要求高。要么价格昂贵，不利于推广和田间利用。还有就是功耗大，不利于节约能源，尤其是在野外环境下，功耗大会限制设备的使用时限。同时有的设备还会产生放射性物质，对人体和土壤都有�：�。
土壤张力计是测定土壤水势的一种仪器，其结构简单，易于制造，使用方便，但是其也存在以下缺点
I、测量精度低，且都是通过机械式仪表进行读数，不利于数据的数字化采集与存储。
2、需要不定时的注水，由于土壤张力计是有机玻璃或塑料硬杆结构，注水时对土壤张力计扰动较大，会破坏土壤结构，对测量结果的可靠性影响较大。
3、由于土壤张力计是有机玻璃或塑料硬杆结构，将其整体安装在土壤中，水会沿硬管壁入渗，容易造成壁效应。
通过对张力计的优缺点的分析，可以看出，要想更好的将张力计运用于科学测量中，必须对张力计进行不断改进和完善。发明内容
为了克服上述现有技术中土壤张力计存在的以上缺陷，本发明的目的在于，提供一种软管连接的分体式测量土壤水势的张力计，该张力计兼顾了传统张力计的简单易用的特点，又可以进行数据的数字化采集与存储。
为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案
一种软管连接的测量土壤水势的张力计，其特征在于，包括陶土管，在陶土管的上端分别封接有一根注水软管和一根导压软管，所述的导压软管连接用于储存水和收集空气的储水集气管，储水集气管上有盖子，在储水集气管的侧端，安装有真空压力表或数字式压力传感器。
本发明的软管连接的测量土壤水势的张力计，对传统的土壤张力计的陶土管和测量部分采用分体式设计，使陶土管埋设更加方便。其结构简单，易于制造，使用方便，同时兼顾传统和常规使用方法，克服了传统张力计的一些弊端，但保留了其价格低廉，操作简单的优点，又改进了其结构，使得测量的结果更加准确，更利于进行科学测量。在用作传统使用时，用真空压力表可以在野外环境下使用，不必对其供电，可以当作传统的张力计使用。而进行数字化信号的采集的时候，只需要将真空压力表替换为数字式压力传感器就可以了， 其它部分不用作任何改动，这样采集的信号就是数字信号了，对后续的存储处理等都更加方便。
图I为本发明的软管连接的测量土壤水势的张力计，作为传统使用方式的安装结构图。
图2为本发明的软管连接的测量土壤水势的张力计，常规使用方式的安装结构图。
图I和图2中的标记分别表不1、盖子，2、储水集气管,3、注水管,4、导压管,5、陶土管，6、真空压力表，7、数字式压力传感器。
图3为本发明的数字信号的储存显示的硬件电路原理图。
下面结合附图实施例对本发明作进一步的详细的说明。
具体实施方式
按照本发明的技术方案，一种软管连接的测量土壤水势的张力计，包括陶土管5， 在陶土管的5上端分别封接有一根注水软管3和一根导压软管4，导压软管4连接用于储存水和收集空气的储水集气管2，储水集气管2上有盖子1，在储水集气管2的侧端，安装有真空压力表6或数字式压力传感器7。适用于用于测定土壤水基质势。
以下是采用该软管连接的测量土壤水势的张力计的传统使用和常规使用方式。
图I为传统使用方式的安装结构图。将陶土管5和储水集气管2通过导压管4连接，这样在使用时，可以将陶土管5 (即测量头)单独埋设在土壤中，避免读数或者其他操作时对土壤的扰动，同时也避免了壁效应的影响。注水管3封接在陶土管5的上端，这样在对陶土管5重新注水时，就不用将陶土管5从土壤中取出，使用更方便，也避免对同一点的水势测量位置的移动对测量准确性的影响。作为传统使用时，在储水集气管2的侧端安装真空压力表6，这样在野外环境使用时就和传统的张力计一样使用，而不用考虑供电等因素。
在具体制作中，储水集气装置2可采用有透明的机玻璃制作，可以观察储水集气装置2内水位的变化，导压软管4要求能够承压即可。
图2为常规使用方式的安装结构图。在这种情况下，除了将真空压力表6替换为数字式压力传感器7，其它结构和图I 一样，由于储水集气管2侧端真空压力表6和数字式压力传感器7的接口设计相同，可互换安装，这样就将采集到的压力信号就可与通过图3的数字信号的储存显示的硬件电路转换为数字信号，使采集到的数据更有利于电脑的存储和查阅。
在图2的情况下，虽然已经安装了数字式压力传感器7，但是输出的信号还需要进行处理，以获取准确的数据。如图3所示，数字式压力传感器7通过运算放大器连接A/D转换器，A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，再通过I/O接口输入到单片机中，单片机还通过I/O接口连接有键盘输入�？�、液晶显示�？楹褪荽娲⒛？椋缭茨？榱邮质窖沽Υ衅�7、运算放大器和单片机；其中，运算放大器，将微弱的电信号进行放大，液晶显示模块用来实时显示测得的土壤水势，键盘输入�？橛美床檠肥莺蜕瓒ǜ髦植问� 数据存储�？樵蛴美创娲⒗肥�。
权利要求
1.一种软管连接的测量土壤水势的张力计，其特征在于，包括陶土管(5)，在陶土管的(5)上端分别封接有一根注水软管(3)和一根导压软管(4)，所述的导压软管(4)连接用于储存水和收集空气的储水集气管(2 )，储水集气管(2 )上有盖子(I)，在储水集气管(2 )的侧端，安装有真空压力表(6)或数字式压力传感器(7)。
2.如权利要求I所述的软管连接的测量土壤水势的张力计，其特征在于，所述的储水集气装置(2 )采用有机玻璃制作。
3.如权利要求I所述的软管连接的测量土壤水势的张力计，其特征在于，所述的储水集气管(2)侧端的真空压力表(6)和数字式压力传感器(7)接口相同，可互换安装。
4.如权利要求I所述的软管连接的测量土壤水势的张力计，其特征在于，所述的数字式压力传感器(7)通过运算放大器连接A/D转换器，A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，再通过I/O接口输入到单片机中，单片机还通过I/O接口连接有键盘输入�？�、液晶显示�？楹褪荽娲⒛？椋缭茨？榱邮质窖沽Υ衅�(7)、运算放大器和单片机；其中，液晶显示�？橛美词凳毕允静獾玫耐寥浪疲淌淙肽？橛美床檠肥莺蜕瓒ǜ髦植问荽娲⒛？樵蛴美创娲⒗肥�。
全文摘要
本发明公开了一种软管连接的测量土壤水势的张力计，包括陶土管，在陶土管的上端分别封接有一根注水软管和一根导压软管，所述的导压软管连接用于储存水和收集空气的储水集气管，储水集气管上有盖子，在储水集气管的侧端，安装有真空压力表或数字式压力传感器。作为传统使用时，测使用真空压力表，而进行数字化信号的采集的时候，只需要将真空压力表替换为数字式压力传感器即可，其它部分不用作任何改动，这样采集的信号是数字信号，对后续的存储处理等都更加方便。其结构简单，易于制造，使用方便，同时兼顾传统和常规使用方法，克服了传统张力计的一些弊端，保留了其价格低廉，操作简单的优点，使得测量的结果更加准确，更利于进行科学测量。
文档编号G01N33/24GK102937643SQ201210462018
公开日2013年2月20日 申请日期2012年11月15日 优先权日2012年11月15日
发明者韩文霆, 张小波, 党革荣 申请人:西北农林科技大学
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
