便携式土壤张力计密封读取装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及土壤水势测定技术领域，特别涉及一种便携式土壤张力计密封读取装置。
【背景技术】
[0002]土壤水分是植物水分的直接来源，植物吸收土壤中的水分、有机质等营养物质，进行生长。土壤水分含量的多少，直接决定着植物的生长状况的好坏。因此，测量土壤水分有着重要的实际意义。土壤水分测定发展至今，已有多种方法，如张力计法、烘干法、TDR法和中子仪法等，张力计法因具有不破坏土壤结构，构造简单，使用方便等优点应用较广。通常张力计由多孔陶土测头、集气室、压力传递通道和一个固定安装的负压读数装置四部分组成。其工作原理是:在低于一个大气压的情况下，张力计陶土头孔隙间形成透水不透气的水膜，使土壤中的水分可以根据张力情况自由进出张力计。当张力计内的压力与土壤水的压力(负压)不平衡时，仪器内的水分与土壤水分将进行“吸出”或“进入”的交换，直至张力计里面的真空与土壤水分张力平衡，这样负压读取装置可直接读取张力计真空压力，即土壤张力。
[0003]目前，张力计的负压读数装置均采用固定安装方式，通过压力传递通道与集气室固定连接。所采用的负压读数装置一是采用机械式负压表，二是采用数字式压力表。这种固定安装读取的方式存在以下不足:
[0004]I)每个张力计上都需要带有负压表或传感器，增加了成本。
[0005]2)都需在原有张力计的集气室上增加额外的压力传递通道，影响密封性。尤其是其压力通道一般为向下倾斜安装，很难排空内部气体，从而影响了初始真空度。
[0006]3)张力计长期置于野外，固定安装的读数装置容易老化失效，导致无法读数或读数不准。
[0007]4)数字式压力传感器还需要外置电源和数据储存装置，限制了应用场合和持续时间。
[0008]因此，有必要提供一种新型的便携式负压读数测量装置，从而既克服上述不足，又能简化张力计结构，提高张力计密封特性。并通过高精度的数字式压力传感器提高测量精度和测量结果的一致性。
【发明内容】
[0009]为了克服现有技术中上述张力计固定式负压读数装置存在的不足，本发明的目的在于，提供一种便携式的土壤张力计负压密封测量读数装置。
[0010]为了实现上述目的，本发明提出一种便携式土壤张力计密封读取装置，包括:手持式数显压力表和测量装置，所述测量装置包括扩散硅压力传感器、针头以及一体化针头保护装置，所述扩散硅压力传感器、所述针头和所述一体化针头保护装置均位于一保护壳体内。
[0011]可选的，所述手持式数显压力表和所述测量装置之间通过航空插头和航空电缆连接。
[0012]可选的，所述航空插头通过螺纹固定在所述保护壳体的上腔盖上。
[0013]可选的，所述航空插头与所述扩散硅压力传感器连接。
[0014]可选的，所述手持式数显压力表包括显示装置和开关。
[0015]可选的，所述扩散硅压力传感器位于一传感器密封腔内，所述传感器密封腔包括上腔盖、传感器腔体和下腔盖。
[0016]可选的，所述传感器腔体通过螺纹和所述上腔盖、所述下腔盖连接。
[0017]可选的，所述传感器腔体和所述上腔盖、所述下腔盖通过O型圈密封。
[0018]可选的，所述一体化针头保护装置包括弹簧、针头的下护盖和针头外护罩，所述弹簧的两端通过自身弹性力分别固定在所述传感器下腔盖和所述针头的下护盖上。
[0019]本发明便携式土壤张力计密封读取装置的有益效果主要表现在:本发明便携式土壤张力计密封读取装置将张力计和读数装置分离成相对独立的两部分，既简化了张力计的结构，降低了成本，简单易用，又提高了张力计密封性能。并通过高精度的数字式压力传感器提高测量精度和测量结果的一致性。
【附图说明】
[0020]图1是本发明便携式土壤张力计密封读取装置的具体结构示意图。
[0021]图2是本发明便携式土壤张力计密封读取装置的传感器密封腔上腔盖结构图。
[0022]图3是本发明便携式土壤张力计密封读取装置的传感器密封腔腔体结构图。
[0023]图4是本发明便携式土壤张力计密封读取装置的传感器密封腔下腔盖结构图。
[0024]图5是本发明便携式土壤张力计密封读取装置的针头下护盖结构图。
[0025]图6是本发明便携式土壤张力计密封读取装置的针头外护罩结构图。
[0026]附图标记:1:手持式数显压力表；2:显示装置；3:开关；4:电缆；5:航空插头；6:传感器上腔盖:传感器腔体；6-2，7-1，7-2，9-2，10-1:螺纹；6_1，9_1:螺纹孔；9_3，9_4:定位孔；7-4:导气孔；9:传感器下腔盖；10:针头外护罩；11:弹簧；12:注射用针头；13:下护盖；13_1:胶塞；14:扩散娃压力传感器。
【具体实施方式】
[0027]下面结合实施例和附图1-6对本发明作进一步的描述。
[0028]本发明提出的一种便携式土壤张力计密封读取装置，结合图1具体说明本实施方式，一种便携式土壤张力计负压测量装置，它包括手持式数显压力表1、航空插头5、扩散硅压力传感器14、传感器密封腔、注射用针头12、一体化针头保护装置等部分。
[0029]所述手持式数显压力表1，通过电缆4连接到航空插头5上，航空插头5通过螺纹固定在传感器密封腔上腔盖6上，所述航空插头5与扩散硅压力传感器14连接，传感器测量的压力通过电缆4传给手持式数显压力表1，通过手持式数显压力表I的显示装置2，把压力值显示出来，手持式数显压力表I的开关3位于显示装置2下方。
[0030]所述传感器密封腔包括上腔盖6、传感器腔体7和下腔盖9。传感器腔体7上端通过螺纹7-1与上腔盖6链接，其下端通过螺纹7-2与传感器下腔盖9连接，并利用O型圈密封连接处。
[0031]所述扩散硅压力传感器14，通过O型圈紧密配合安装固定在传感器密封腔体7的内孔中。
[0032]所述注射用针头12，固定在传感器下腔盖9上面的安装定位孔9-3中，并用密封胶封住与外界的孔壁形成密封。
[0033]所述一体化针头保护装置包括弹簧11、针头12的下护盖13和针头外护罩10。弹簧11两端通过自身弹性力分别固定在传感器下腔盖9和针头12的下护盖13上，共同形成对针头12的保护。所述针头外护罩10，通过螺纹10-1与传感器下腔盖9刚性连接。
[0034]图2为传感器密封腔上腔盖6的结构图，所述传感器密封腔上腔盖6内设有两处螺纹，上部螺纹孔6-1与航空插头5连接，下面内螺纹6-2是用于与传感器密封腔腔体7连接，并在连接处采用O形密封圈进行密封。
[0035]图3为传感器腔腔体7的结构图。所述传感器腔腔体7的形状为圆柱状，上下两头都设有外螺纹7-1和7-2，分别与传感器密封腔上腔盖6和传感器密封腔下腔盖9连接，并在连接处采用O形密封圈进行密封。传感器腔腔体7下缘为一带导气孔7-4的平面7-3，通过圆形的硅胶密封垫将注射用针头12压紧在传感器下腔盖9的定位孔9-3、9-4中，并与外界隔绝密封，扩散硅压力传感器14通过传感器腔体下腔盖7的导气孔7-4与针头12相通，实现负压测量。
[0036]图4为传感器密封腔下腔盖9的结构图，内设有两处螺纹，上部螺纹孔9-1与传感器腔腔体7连接，下部内螺纹9-2是用于与针头外护罩10连接，并在连接处采用O形密封圈进行密封。
[0037]图5为针头下护盖13的结构图，测量时把下护盖13压在陶土头的胶塞13_1上。
[0038]图6为针头外护罩10的结构图，上部设有内螺纹10-1，与传感器密封腔下腔盖9连接，并在连接处采用O形密封圈进行密封。
[0039]本发明的一种便携式土壤张力计密封读数装置的操作步骤如下:如图1所示，将本装置放置在张力计顶部胶塞上，下护盖10压在张力计顶部胶塞上，向下推动装置，克服弹簧11的作用力，将注射针头12扎入张力计的胶塞，从而通过注射针头12在张力计内部和传感器14之间形成通道，使传感器可以测量张力计内部的负压，测量结果显示在手持式数显压力表I上。
[0040]虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
【主权项】
1.一种便携式土壤张力计密封读取装置，其特征在于，包括:手持式数显压力表和测量装置，所述测量装置包括扩散硅压力传感器、针头以及一体化针头保护装置，所述扩散硅压力传感器、所述针头和所述一体化针头保护装置均位于一保护壳体内。
2.根据权利要求1所述的便携式土壤张力计密封读取装置，其特征在于:所述手持式数显压力表和所述测量装置之间通过航空插头和航空电缆连接。
3.根据权利要求2所述的便携式土壤张力计密封读取装置，其特征在于:所述航空插头通过螺纹固定在所述保护壳体的上腔盖上。
4.根据权利要求2所述的便携式土壤张力计密封读取装置，其特征在于:所述航空插头与所述扩散硅压力传感器连接。
5.根据权利要求1所述的便携式土壤张力计密封读取装置，其特征在于:所述手持式数显压力表包括显示装置和开关。
6.根据权利要求1所述的便携式土壤张力计密封读取装置，其特征在于:所述扩散硅压力传感器位于一传感器密封腔内，所述传感器密封腔包括上腔盖、传感器腔体和下腔盖。
7.根据权利要求6所述的便携式土壤张力计密封读取装置，其特征在于:所述传感器腔体通过螺纹和所述上腔盖、所述下腔盖连接。
8.根据权利要求7所述的便携式土壤张力计密封读取装置，其特征在于:所述传感器腔体和所述上腔盖、所述下腔盖通过O型圈密封。
9.根据权利要求8所述的便携式土壤张力计密封读取装置，其特征在于:所述一体化针头保护装置包括弹簧、针头的下护盖和针头外护罩，所述弹簧的两端通过自身弹性力分别固定在所述传感器下腔盖和所述针头的下护盖上。
【专利摘要】本发明提供一种便携式土壤张力计密封读取装置，包括：手持式数显压力表和测量装置，所述测量装置包括扩散硅压力传感器、针头以及一体化针头保护装置，所述扩散硅压力传感器、所述针头和所述一体化针头保护装置均位于一保护壳体内。本发明便携式土壤张力计密封读取装置将张力计和读数装置分离成相对独立的两部分，既简化了张力计的结构，降低了成本，简单易用，又提高了张力计密封性能。并通过高精度的数字式压力传感器提高测量精度和测量结果的一致性。
【IPC分类】G01N19-10
【公开号】CN104535495
【申请号】CN201410810892
【发明人】赵爽
【申请人】上海电机学院
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月19日