一种中子测水方法中用到的模拟土柱与流程

本实用新型涉及一种中子测水方法中用到的模拟土柱。

背景技术：

中子测水方法是一个成熟完善的测量水分方法之一。能够通过建立在有效测定半径范围均匀含水量与中子计数的回归关系，就可以通过测定中子计数值计算待测土壤含水量。测定半径大小与含水量大小负相关，纯水中的测量半径为12cm,体积含水量35％时候测量半径17cm(袁小良.中子水分仪测量范围的几个试验.《土壤学报》.1985,(第3期)，第302-304页)。

中子测定土壤含水量，最关键是建立一个可靠的土壤含水量与中子计数的回归方程。率定这个回归方程分室内法和田间方法，室内方法率定精度高，但是在实际田间应用中会导致较大误差，主要是室内率定方程的土壤结构、土壤容重和含水量都易达到均一要求。室内率定也采用了塑料与非中子吸收材料的层压物来模拟理想土壤，每次测定的理想土壤(在测量半径内模拟土壤)含水量都均匀，其率定方程(一元三次方程)精度很高(刘文兆.中子法测定渭北旱原西部土壤水分的试验研究.《干旱地区农业研究》.1988,(第3期)，第52-60页)。

室内率定方程中，每次测定的模拟土壤在测定半径内都是按土壤含水量均匀方法测定含水量与中子计数回归，造成回归方程在实际田间应用中造成较大偏差，也采用了模拟田间土壤含水量层状变化的测定方法。制作了不同含氢指数的圆盘(高5cm,半径15cm,中间有一个半径4.5cm的孔)，通过不同含氢指数圆盘叠加，模拟含水量层状变化的土柱，建立不同土层(距中子源不同距离)含氢指数与中子计数关系，从而发明一个适用于含水量层状变化的中子仪水分曲线标定的模拟土柱(授权公告号：CN 102279197 A)。

但是，现有的模拟土柱使用不便，特别是模拟土柱在使用的过程中，需要由多个模拟土层叠加而成，且需要向每个模拟土层中注入液体，影响测定效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种中子测水方法中用到的模拟土柱，用以解决现有的模拟土柱在使用过程中步骤繁琐，影响测定效率的问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种中子测水方法中用到的模拟土柱，包括沿竖直方向叠加的多个模拟土层，所述的模拟土层为具有空腔的圆柱体，该圆柱体的中央处开设有一个用于放置中子源探头的圆柱形通孔，圆柱体的侧壁上设有一个向上倾斜的通管，该通管与圆柱体内的空腔连通，且通管远离圆柱体的一端设有注液口，该注液口上设有单向阀，所述圆柱体的底部设有形状为长方体的固定块，所述圆柱体的顶部设有可容纳固定块的固定槽，且所述的固定块与固定槽垂直对应设置。

在一些实施方案之中，所述的多个模拟土层上的通管平行设置。

在一些实施方案之中，所述的通管与模拟土层的连接处靠近所述模拟土层的顶部。

在一些实施方案之中，所述模拟土层的材料为不锈钢板材。

在一些实施方案之中，所述的模拟土柱包括沿竖直方向叠加的4个模拟土层。

在一些实施方案之中，所述模拟土层的底面直径为40cm，高为10cm。

在一些实施方案之中，所述固定槽的形状为长方体。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：本实用新型提供的中子测水方法中用到的模拟土柱，通过在模拟土层的侧壁上设置通管，将多个模拟土层叠加，之后把多个模拟土层上的通管平行设置，能够大大方便向模拟土层内注入液体；在模拟土层的顶部和底部设置可配合使用的固定块和固定槽，能够保证相邻模拟土层间的稳定性，进而保证水分测定的准确性。

附图说明

图1是本实用新型一典型实施例中中子测水方法中用到的模拟土柱的结构示意图之一；

图2是本实用新型一典型实施例中中子测水方法中用到的模拟土柱的结构示意图之二；

图3是本实用新型一典型实施例中中子测水方法中用到的模拟土层的结构示意图；

附图标记说明：1—模拟土层；2—圆柱形通孔；3—通管；4—注液口；5—固定块；6—固定槽。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细的说明，如图所示：一种中子测水方法中用到的模拟土柱，包括沿竖直方向叠加的多个模拟土层1，所述的模拟土层1为具有空腔的圆柱体，该圆柱体的中央处开设有一个用于放置中子源探头的圆柱形通孔2，圆柱体的侧壁上设有一个向上倾斜的通管3，该通管3与圆柱体内的空腔连通，且通管3远离圆柱体的一端设有注液口4，该注液口4上设有单向阀，所述圆柱体的底部设有形状为长方体的固定块5，所述圆柱体的顶部设有可容纳固定块5的固定槽6，且所述的固定块5与固定槽6垂直对应设置。

进一步的，所述的多个模拟土层1上的通管3平行设置，以利于向模拟土层1上的通管3内充入液体。

进一步的，所述的通管3与模拟土层1的连接处靠近所述模拟土层1的顶部，以便于在模拟土层1内注入最大量的液体。

进一步的，所述模拟土层1的材料为不锈钢板材。

进一步的，所述的模拟土柱包括沿竖直方向叠加的4个模拟土层1。

进一步的，所述模拟土层1的底面直径为40cm，高为10cm，与现有技术相比，测定的土壤水分更准确，简便了率定方程的测定。

进一步的，所述固定槽6的形状为长方体。

本实用新型的原理是：本实用新型提供的中子测水方法中用到的模拟土柱，通过在模拟土层1的侧壁上设置通管3，将多个模拟土层1叠加，之后把多个模拟土层1上的通管3平行设置，能够大大方便向模拟土层内1注入液体；在模拟土层1的顶部和底部设置可配合使用的固定块5和固定槽6，能够保证相邻模拟土层1间的稳定性，进而保证水分测定的准确性。

此外，室内模拟适用于田间土壤含氢指数层状变化的模拟土柱，是室内率定含氢指数与中子计数的很好方法，率定精度高又能适用于田间含氢指数层状变化(含水量变化、土壤结构变化和容重变化都反映在土壤含氢指数的变化)。但是现有专利“适用于含水量层状变化的中子仪水分标定模拟土柱”(授权公告号：CN 10227919A)中，模拟土柱的测量半径(半径15cm)偏小,如果含氢指数低的土壤，其测量半径有可能要大于17cm(刘文兆.中子法测定渭北旱原西部土壤水分的试验研究.《干旱地区农业研究》.1988,(第3期)，第52-60页)，因此为了防止中子的外溢有必要增加模拟土柱的半径(本申请模拟土柱底面半径为20cm)。

实际测量土壤含水量的土壤层次的厚度一般为20cm,也有土壤层次厚度10cm，很少有测定5cm土壤厚度的水分，模拟土壤层设定5cm厚度偏小，增加含氢指数与中子计数率方程的复杂性(授权公告号：CN102279197 A)。

模拟土柱的制作采用不同容重的聚乙烯或聚氯乙烯塑料(授权公告号：CN 102279197A)，在制作过程中往往很难达到模拟土层均匀而影响测量精度。

本申请的模拟土层1的厚度由5cm改为10cm，模拟土柱的组成也有原来的6个模拟土层1变为4个模拟土层1，使得测定的土壤水分更准确，简便了率定方程的测定，同时也解决了上述问题。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。