专利名称：土壤溶液离子原态—原位测定系统的制作方法
技术领域：
本发明是一种土壤溶液离子原态—原位测定系统，涉及采用负压原理和离子选择电极测定原理对土壤溶液离子的测定技术领域。
土壤溶液离子是植物从土壤中吸取营养元素和土壤元素迁移的主要物质形态。土壤溶液中离子种类和浓度与土壤种类有关，同时与施肥、灌溉、土壤湿度、土壤温度、土壤微生物、土壤酶活性、土壤氧化—还原电位等有关，随土壤环境状况的变化而变化。因此，对土壤溶液离子进行测定相对土壤元素的全量测定，有效性测定更能直接显示土壤物质转换和供给能力及环境质量。在土壤肥力研究，作物施肥，环境保护等方面具有极其重要的科学意义和生产意义。
土壤溶液离子的原态—原位测定是指在测定土壤溶液离子时不采取土壤样品，对被测土体的任一剖面层次实施在体连续测定。目前国内外还没有一种能对土壤溶液离子进行原态—原位测定的方法和技术。1978年前苏联学者Э·А·БИШОФ等曾提出用负压原理从土壤中抽取溶液的方法，但没有土壤溶液抽出后进行处理和测定的方法。对土壤溶液离子的测定，仍然需将抽取的土壤溶液在土壤体外进行测定，克服不了环境变化对土壤溶液离子带来影响的弱点。同时，对旱作土壤来说，由于土壤含水量少，要获得满足体外分析测定的土壤溶液量往往需要一定时间的积累，所测定的结果不能反映瞬时值，而只能代表一段时间内的平均值，用来进行动态测定存在一定局限性。因此，这一方法长期来未能得到广泛应用。八十年代中后期，一些学者试图用离子电极直接与土壤接触进行测定，由于干挠因素较多其测定也存在很大困难。
本发明的目的在于避免上述现有技术的不足而提供一种土壤溶液离子原态—原位测定系统。
本发明的目的可以通过以下措施来达到离子计的离子选择电极通过电极引线密封于置于土壤中的探头管底部的微孔陶土杯中，负压自动控制装置通过导液管连通微孔陶土杯。
本发明的目的还可以通过以下措施来达到导液管一端插入置于土壤中的探头管与其底部的微孔陶土杯连通，经真空阀另一端密封于贮液罐中，连接电磁真空阀和真空泵的抽气管密封于贮液罐中。
本发明的目的还可以通过以下措施来达到贮液罐上有带压力指示和调节的负压自动控制装置。
附图
为本发明测定原理及结构图。
本发明下面将结合附图作进一步详述。
如图所示离子计(6)由电极引线(5)连接的离子选择电极(2)密封于置于土壤中的探头管(4)底部的微孔陶土杯(1)中；连接真空阀(8)的导液管(7)的一端插入置于土壤中的探头管(4)与其底部的微孔陶土杯(1)连通，另一端由密封塞(10)密封于贮液罐(9)中；连接电磁真空阀(13)和真空泵(14)的抽气管(12)由密封塞(10)密封于贮液罐(9)中；由电接点真空表或由负压传感器构成的负压自动控制装置(11)的传压管由密封塞(10)密封在贮液罐(9)中；探头管(4)及微孔陶土杯(1)均由密封塞(3)密封。
使用时，启动真空泵(14)，贮液罐(9)、导液管(7)和微孔陶土杯(1)内形成负压，土壤溶液在负压下穿过微孔陶土杯壁进入微孔陶土杯(1)内；进入微孔陶土杯内的土壤溶液立刻与安置在微孔陶土杯(1)内的离子选择电极(2)接触，离子选择电极(2)在土壤溶液中离子的作用下产生一电位，这个电位值由离子计(6)直接显示出来。土壤溶液中离子的浓度不同，离子选择电极所产生的电位也不相同，离子计(6)的显示值一定程度反映了土壤溶液中的离子浓度。更换测定离子电极的种类，可以实现对不同离子的测定。当贮液罐中积存的土壤溶液超过允许贮存量时，关闭导液管(7)上的真空阀(8)，揭开贮液罐(9)的密封塞(10)可将贮液罐中的土壤溶液倾倒掉，待贮液罐重新密封后开启真空阀系统可以继续工作。负压自动控制装置(11)的作用是自动控制系统内负压值的高低。在人们根据土壤含水量人工设置一负压值后，负压自动控制装置(11)自动控制真空泵(14)的启动和关闭，以保证土壤溶液按一定流速缓缓流出，从而不断更新微孔陶土杯中的土壤溶液，使微孔陶土杯壁内被测定的土壤溶液始终保持与壁外的一致。电磁真空阀(13)在真空泵(14)启动时开通，真空泵停止运转时关闭。其作用是在真空泵停止工作后，系统内的负压能够得到保持，同时防止真空泵油在真空泵停止工作时倒流入贮液罐，以保持真空泵能正常运转。
本测定系统的工作压力范围为0——-0.08MPa。
本发明相比已有技术具有如下优点1.本发明可以根据需要将探头管及装有离子选择电极的微孔陶土杯直接插入或引钻插入不同深度土壤，通过自动控制的负压实现土壤溶液离子的自动测定。测定时不取样，能避免取样对土体的干挠和破坏，避免土样离开土体后因环境的变化对离子形态和数量产生影响，保持原态测定。其测定结果更符合实际。
2.可以保持同一水平和深度位置实施土壤溶液离子的在体连续测定—即原位测定。测定中可以保持测定位置的高度重合，其测定结果能真实地反映土壤溶液离子在土壤中的动态变化特征。
3.本发明结构简单，设计合理，操作简便，适用于各种不同的土壤溶液离子的测定。
权利要求
1.采用负压原理和离子电极测定原理进行测定的土壤溶液离子原态—原位测定系统，其特征在于离子计(6)由电极引线(5)连接的离子选择电极(2)密封于置于土壤中的探头管(4)底部的微孔陶土杯(1)中，负压自动控制装置(11)通过导液管(7)连通微孔陶土杯(1)。
2.如权利要求1所述的土壤溶液离子原态—原位测定系统，其特征在导液管(7)一端插入置于土壤中的探头管(4)与其底部微孔陶土杯(1)连通，经真空阀(8)另一端密封于贮液罐(9)中；抽气管(12)一端密封于贮液罐(9)中，经电磁真空阀(13)另一端连接真空泵(14)。
3.如权利要求2所述的土壤溶液离子原态—原位测定系统，其特征在于贮液罐(9)上有负压指示和调节的负压自动控制装置(11)。
全文摘要
土壤溶液离子原态—原位测定系统,涉及采用负压抽取土壤溶液和离子电极对土壤溶液离子的测定技术领域。其特征是离子计(6)的电极引线(5)连接的离子选择电极(2)密封于置于土壤中的探头管(4)底部的微孔陶土杯(1)中,自动控制装置通过导液管(7)连通微孔陶土杯(1)。本发明可根据需要将探头管直接插入或引钻插入不同深度的土壤,测定时不取样,避免对被测土体的挠动和破坏保持原态和原位测定。
文档编号G01N27/333GK1361420SQ0012062
公开日2002年7月31日 申请日期2000年12月26日 优先权日2000年12月26日
发明者蒋明富 申请人:中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所