测定土壤脱湿及吸湿过程的水分特征曲线的装置及方法
阅读：416发布：2020-05-18
专利汇可以提供测定土壤脱湿及吸湿过程的水分特征曲线的装置及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种测定 土壤 脱湿及吸湿过程的 水 分特征曲线的装置及方法，该装置包括环刀、两个张 力 计、测定仪、陶土板和第一器皿，环刀 侧壁 上设置有位于侧壁的不同高度处的两个开孔，环刀套设在待测定的土壤外；两个 张力 计被配置为分别适于通过两个开孔插入到土壤中并测定土壤的张力；陶土板放置在第一器皿中，用于 支撑 环刀；第一器皿被配置为当测定土壤吸湿过程的水分特征曲线时，第一器皿内的水与陶土板上端面始终保持在同一高度；测定仪被配置测定和记录多个预设时刻对应的环刀和土壤的重量，或者环刀、第一器皿、陶土板和土壤的重量，并记录预设时刻对应的两个张力计的示数。本发明可用于测定土壤的吸湿和脱湿两个过程对应的土壤水分特征曲线。，下面是测定土壤脱湿及吸湿过程的水分特征曲线的装置及方法专利的具体信息内容。
1.一种测定土壤脱湿及吸湿过程的水分特征曲线的装置，其特征在于，包括环刀、两个张力计、测定仪、陶土板和第一器皿，其中，
所述环刀的侧壁上设置有两个开孔，所述两个开孔位于所述侧壁的不同高度处，所述环刀被配置为套设在待测定的土壤外；
所述两个张力计被配置为分别适于通过所述两个开孔插入到土壤中并测定土壤的张力；
所述陶土板放置在所述第一器皿中，用于支撑所述环刀；
所述第一器皿被配置为当测定土壤吸湿过程的水分特征曲线时，所述第一器皿内的水与所述陶土板的上端面始终保持在同一高度；
所述测定仪被配置测定和记录多个预设时刻对应的所述环刀和所述环刀内的土壤的重量，或者所述环刀、所述第一器皿、所述陶土板和所述环刀内的土壤的重量，并记录所述多个预设时刻对应的两个所述张力计的示数。
2.根据权利要求1所述的测定土壤脱湿及吸湿过程的水分特征曲线的装置，其特征在于，所述装置还包括密封的第二器皿，所述第一器皿与所述第二器皿连通，所述第二器皿内的水适于流入到所述第一器皿内；
所述第二器皿内设置有导管，所述导管一端延伸至所述第二器皿外部；
所述第一器皿上端开口，所述导管与所述第一器皿构成连通器，所述导管内的水与所述陶土板的上端面始终保持在同一高度，所述第二器皿的水位线至所述导管的底部之间的水用来供应所述环刀内的土壤吸湿所需。
3.根据权利要求2所述的测定土壤脱湿及吸湿过程的水分特征曲线的装置，其特征在于，所述第二器皿的侧壁上开设有出液口，所述第一器皿的侧壁上开设有进液口，所述出液口与所述进液口通过管线连通。
4.根据权利要求3所述的测定土壤脱湿及吸湿过程的水分特征曲线的装置，其特征在于，所述管线上设置有开关。
5.根据权利要求1所述的测定土壤脱湿及吸湿过程的水分特征曲线的装置，其特征在于，所述环刀被配置为当置于所述陶土板上时，两个所述开孔位于所述第一器皿上方。
6.根据权利要求1所述的测定土壤脱湿及吸湿过程的水分特征曲线的装置，其特征在于，所述测定仪上设置有座盘，用于放置所述环刀。
7.根据权利要求1-6任一项所述的测定土壤脱湿及吸湿过程的水分特征曲线的装置，其特征在于，所述装置还包括筛网底盘，用于放置所述环刀及所述待检测的土壤，并置于水中，以使所述待检测的土壤吸水。
8.一种测定土壤脱湿及吸湿过程的水分特征曲线的方法，其特征在于，所述方法采用权利要求1-7任一项所述的测定土壤脱湿及吸湿过程的水分特征曲线的装置来实现，所述方法包括：
采用环刀套设在浸水饱和的土壤外并置于测定仪上；
将两个张力计分别通过对应的开孔插入到所述环刀内的土壤内；
采用所述测定仪测定和记录多个预设时刻对应的所述环刀和所述环刀内的土壤的重量，并记录所述多个预设时刻对应的两个所述张力计的示数，直到两个所述张力计的示数不再变化，得到脱湿的土壤；
将所述环刀及所述脱湿的土壤置于第一器皿中的陶土板上，所述第一器皿内的水与所述陶土板的上端面始终保持在同一高度；
采用所述测定仪测定和记录多个预设时刻对应的所述环刀和所述环刀内的土壤的重量，并记录所述多个预设时刻对应的两个所述张力计的示数，直到两个所述张力计的示数不再变化。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述将两个张力计分别通过对应的开孔插入到所述环刀内的土壤内之前，所述方法还包括：对两个所述张力计进行校准。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述采用环刀套设在用水泡好的土壤外并置于所述测定仪上之前，所述方法还包括：
将所述环刀套设在所述待检测的土壤外并放置到筛网底盘上，之后将所述筛网底盘放到水中，保持水的高度低于所述环刀的下方的开孔，直到所述待检测的土壤上端面有水溢出。
测定土壤脱湿及吸湿过程的水分特征曲线的装置及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及农田水利科研仪器技术领域，特别涉及一种测定土壤脱湿及吸湿过程的水分特征曲线的装置及方法。
背景技术
[0002] 土壤水吸力随土壤含水量而变化，其关系曲线称为土壤水分特征曲线。土壤水分特征曲线反映了土壤水分能量和数量之间的关系，是研究土壤水动力学性质必不可少的重要参数，在生产实践中具有重要的指导意义。对于同一土壤，即使在同样的条件下，由土壤脱湿(由湿变干)过程和土壤吸湿(由干变湿)过程测得的水分特征曲线也是不同的，这种现象称为“滞后现象”。在研究干湿交替的土壤入渗过程时，尤其对于砂性较大的土壤，运用土壤脱湿和吸湿两个过程对应的水分特征曲线，才能得到较好的模拟效果。因此需要采用仪器土壤脱湿和吸湿两个过程对应的水分特征曲线。
[0003] 目前通常采用ku-pf非饱和导水率测量系统来测定土壤的水分特征曲线。ku-pf非饱和导水率测量系统包括用于放置土壤的环刀、座盘、两个张力计及与两个张力计电连接的测定仪，将环刀的侧壁上两个开孔，一个开孔位于另一开孔上方。在测量时，将待测试的湿土壤置于环刀中，然后将两个张力计分别通过环刀的一个开口插入到湿土壤内，测定仪测定及记录预设时刻对应的环刀及土壤的重量，并记录两个张力计的示数。待两个张力计的示数不再变化时，结束测量。根据测定仪记录的数据进行处理，得到土壤脱湿过程的水分特征曲线。
[0005] 现有的ku-pf非饱和导水率测量系统只能测土壤脱湿过程的水分特征曲线，不能测得土壤吸湿过程的水分特征曲线。
发明内容
[0006] 有鉴于此，本发明提供一种测定土壤脱湿及吸湿过程的水分特征曲线的装置及方法，可测定土壤脱湿和吸湿两个过程对应的水分特征曲线。
[0007] 具体而言，包括以下的技术方案：
[0008] 第一方面，本发明实施例提供了一种测定土壤脱湿及吸湿过程的水分特征曲线的装置，包括环刀、两个张力计、测定仪、陶土板和第一器皿，其中，
[0009] 所述环刀的侧壁上设置有两个开孔，所述两个开孔位于所述侧壁的不同高度处，所述环刀被配置为套设在待测定的土壤外；
[0010] 所述两个张力计被配置为分别适于通过所述两个开孔插入到土壤中并测定土壤的张力
[0011] 所述陶土板放置在所述第一器皿中，用于支撑所述环刀；
[0012] 所述第一器皿被配置为当测定土壤吸湿过程的水分特征曲线时，所述第一器皿内的水与所述陶土板的上端面始终保持在同一高度；
[0013] 所述测定仪被配置测定和记录多个预设时刻对应的所述环刀和所述环刀内的土壤的重量，或者所述环刀、所述第一器皿、所述陶土板和所述环刀内的土壤的重量，并记录所述多个预设时刻对应的两个所述张力计的示数。
[0014] 可选择地，所述装置还包括密封的第二器皿，所述第一器皿与所述第二器皿连通，所述第二器皿内的水适于流入到所述第一器皿内；
[0015] 所述第二器皿内设置有导管，所述导管一端延伸至所述第二器皿外部；
[0016] 所述第一器皿上端开口，所述导管与所述第一器皿构成连通器，所述导管内的水与所述陶土板的上端面始终保持在同一高度，所述第二器皿的水位线至所述导管的底部之间的水用来供应所述环刀内的土壤吸湿所需。
[0017] 可选择地，所述第二器皿的侧壁上开设有出液口，所述第一器皿的侧壁上开设有进液口，所述出液口与所述进液口通过管线连通。
[0019] 可选择地，所述环刀被配置为当置于所述陶土板上时，两个所述开孔位于所述第一器皿上方。
[0020] 可选择地，所述测定仪上设置有座盘，用于放置所述环刀。
[0021] 可选择地，所述装置还包括筛网底盘，用于放置所述环刀及所述待检测的土壤，并置于水中，以使所述待检测的土壤吸水。
[0022] 第二方面，本发明还提供了一种测定土壤脱湿及吸湿过程的水分特征曲线的方法，所述第一方面任一项所述的测定土壤脱湿及吸湿过程的水分特征曲线的装置来实现，所述方法包括：
[0023] 采用环刀套设在浸水饱和的土壤外并置于测定仪上；
[0024] 将两个张力计分别通过对应的开孔插入到所述环刀内的土壤内；
[0025] 采用所述测定仪测定和记录多个预设时刻对应的所述环刀和所述环刀内的土壤的重量，并记录所述多个预设时刻对应的两个所述张力计的示数，直到两个所述张力计的示数不再变化，得到脱湿的土壤；
[0026] 将所述环刀及所述脱湿的土壤置于第一器皿中的陶土板上，所述第一器皿内的水与所述陶土板的上端面始终保持在同一高度；
[0027] 采用所述测定仪测定和记录多个预设时刻对应的所述环刀和所述环刀内的土壤的重量，并记录所述多个预设时刻对应的两个所述张力计的示数，直到两个所述张力计的示数不再变化。
[0028] 可选择地，在所述将两个张力计分别通过对应的开孔插入到所述环刀内的土壤内之前，所述方法还包括：对两个所述张力计进行校准。
[0029] 可选择地，在所述采用环刀套设在用水泡好的土壤外并置于所述测定仪上之前，所述方法还包括：
[0030] 将所述环刀套设在所述待检测的土壤外并放置到筛网底盘上，之后将所述筛网底盘放到水中，保持水的高度低于所述环刀的下方的开孔，直到所述待检测的土壤上端面有水溢出。
[0031] 本发明实施例提供的技术方案的有益效果：
[0032] 本发明实施例提供的测定土壤脱湿及吸湿过程的水分特征曲线的装置及方法，通过在环刀上设置两个开孔，从而两个张力计可分别通过相应的开孔插入到待检测的土壤内测定土壤的张力；将环刀及吸水的土壤置于测定仪上，从而测定仪测定和记录土壤失水过程中的多个预设时刻土壤对应的环刀和环刀内的土壤的重量，并记录多个预设时刻对应的两个张力计的示数，实现对土壤脱湿过程的土壤水分特征曲线的测定；通过设定第一器皿以及在第一器皿内设置用于放置环刀的陶土板，并且第一器皿被配置为当测定土壤吸湿过程的水分特征曲线时，第一器皿内的水与陶土板的上端面始终保持在同一高度，从而环刀放置在陶土板上后，环刀内的土壤可持续吸水，测定仪测定和记录土壤吸水过程中的多个预设时刻土壤对应的环刀、第一器皿、陶土板和环刀内的土壤的重量，并记录多个预设时刻对应的两个张力计的示数，实现对土壤吸湿过程的土壤水分特征曲线的测定。根据土壤脱湿过程中测定仪记录的数量，可得到土壤脱湿过程的土壤水分特征曲线；根据土壤吸湿过程中测定仪记录的数量，可得到土壤吸湿过程的土壤水分特征曲线。因此，本发明实施例提供的测定土壤脱湿及吸湿过程的水分特征曲线的装置及方法，可用于测定土壤吸湿过程和脱湿过程的土壤水分特征曲线。附图说明
[0033] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034] 图1为本发明实施例提供的环刀的结构示意图；
[0035] 图2为本发明实施例提供的第一器皿与第二器皿的结构示意图；
[0036] 图3为本发明实施例提供的测定仪的结构示意图。
[0037] 图中的附图标记分别为：
[0038] 1、环刀；
[0039] 2、张力计；
[0040] 3、测定仪；
[0041] 301、显示屏；
[0042] 302、按钮；
[0043] 303、座盘；
[0044] 4、陶土板；
[0045] 5、第一器皿；
[0046] 501、支架；
[0047] 6、第二器皿；
[0048] 7、导管；
[0049] 8、管线；
[0050] 9、开关。
具体实施方式
[0051] 为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0052] 本发明实施例提供了一种测定土壤脱湿及吸湿过程的水分特征曲线的装置，包括环刀1、两个张力计2、测定仪3、陶土板4和第一器皿5，其中，
[0053] 环刀1的侧壁上设置有两个开孔(图中未用附图标记示出，位于张力计2处)，两个开孔位于环刀1的侧壁的不同高度处，环刀1被配置为套设在待测定的土壤外；
[0054] 两个张力计2被配置为分别适于通过两个开孔插入到土壤中并测定土壤的张力；
[0055] 陶土板4放置在第一器皿5中，用于支撑环刀1；
[0056] 第一器皿5被配置为当测定土壤吸湿过程的水分特征曲线时，第一器皿5内的水与陶土板4的上端面始终保持在同一高度；
[0057] 测定仪3被配置测定和记录多个预设时刻对应的环刀1和环刀1内的土壤的重量，或者环刀1、第一器皿5、陶土板4和环刀1内的土壤的重量，并记录多个预设时刻对应的两个张力计2的示数。
[0058] 其中，相邻的两个预设时刻之间的时间间隔可相等。该时间间隔可由操作人员设定，比如可设置为10分钟，或者5分钟。
[0059] 下面就本发明实施例提供的测定土壤脱湿及吸湿过程的水分特征曲线的装置的工作原理进行描述：
[0060] 在使用本发明实施例提供的装置测定土壤脱湿过程的土壤水分特征曲线时，首先将环刀1套在用水泡好的待检测的土壤外，并置于测定仪3上，之后将两个张力计2分别通过环刀1上的对应的开孔插入到环刀1内的土壤内。土壤持续失水，测定仪3测定和记录多个预设时刻对应的环刀1和土壤的重量，并记录多个预设时刻对应的两个张力计2的示数。当两个张力计2的示数均不再变化时，土壤的脱湿过程结束，得到脱湿的土壤。
[0061] 在使用本发明实施例提供的装置测定土壤吸湿过程的土壤水分特征曲线时，将环刀1及脱湿的土壤置于第一器皿5内的陶土板4上，并将第一器皿5置于测定仪3上，测定仪3测定和记录多个预设时刻对应的环刀1、第一器皿5、陶土板4和土壤的重量，并记录多个预设时刻对应的两个张力计2的示数。保持第一器皿5内的水与陶土板4的上方始终在同一高度，则土壤可一直吸水。当两个张力计2的示数不再变化时，土壤的吸湿过程结束。
[0062] 根据土壤脱湿过程中测定仪3记录的数量，可得到土壤脱湿过程的土壤水分特征曲线；根据土壤吸湿过程中测定仪3记录的数量，可得到土壤吸湿过程的土壤水分特征曲线。
[0063] 本发明实施例提供的测定土壤脱湿及吸湿过程的水分特征曲线的装置，通过在环刀1上设置两个开孔，从而两个张力计2可分别通过相应的开孔插入到待检测的土壤内测定土壤的张力；将环刀1及吸水的土壤置于测定仪3上，从而测定仪3测定和记录土壤失水过程中的多个预设时刻土壤对应的环刀1和环刀1内的土壤的重量，并记录多个预设时刻对应的两个张力计2的示数，实现对土壤脱湿过程的土壤水分特征曲线的测定；通过设定第一器皿5以及在第一器皿5内设置用于放置环刀1的陶土板4，并且第一器皿5被配置为当测定土壤吸湿过程的水分特征曲线时，第一器皿5内的水与陶土板4的上端面始终保持在同一高度，从而环刀1放置在陶土板4上后，环刀1内的土壤可持续吸水，测定仪3测定和记录土壤吸水过程中的多个预设时刻土壤对应的环刀1、第一器皿5、陶土板4和环刀1内的土壤的重量，并记录多个预设时刻对应的两个张力计2的示数，实现对土壤吸湿过程的土壤水分特征曲线的测定。根据土壤脱湿过程中测定仪3记录的数量，可得到土壤脱湿过程的土壤水分特征曲线；根据土壤吸湿过程中测定仪3记录的数量，可得到土壤吸湿过程的土壤水分特征曲线。
因此，本发明实施例提供的测定土壤脱湿及吸湿过程的水分特征曲线的装置，可用于测定土壤吸湿过程和脱湿过程的土壤水分特征曲线。
因此，本发明实施例提供的测定土壤脱湿及吸湿过程的水分特征曲线的装置，可用于测定土壤吸湿过程和脱湿过程的土壤水分特征曲线。
[0064] 在本实施例中，如图3所示，测定仪3上设置有面板，面板上设置有显示屏301，显示屏301用于显示测定仪3测得的数据；面板上还可设置有多个按钮302，分别用于控制测定仪3的开关以及用于设定预设时刻。
[0065] 其中，如图2所示，第一器皿5的底面上设置有支架501，陶土板4放置在支架501上，支架501为设置在第一器皿5的内壁上的环形板。
[0066] 第一器皿5被配置为当测定土壤吸湿过程的水分特征曲线时，第一器皿5内的水与陶土板4的上端面始终保持在同一高度，可通过多种方式实现，现提供以下一种实施方式：
[0067] 如图2所示，该装置还包括密封的第二器皿6，第一器皿5与第二器皿6连通，第二器皿6内的水适于流入到第一器皿5内；第二器皿6内设置有导管7，导管7的一端延伸至第二器皿6外部；第一器皿5上端开口，导管7与第一器皿5构成连通器，导管7内的水与陶土板4的上端面始终保持在同一高度，第二器皿6的水位线至导管7的底部之间的水用来供应环刀1内土壤吸湿所需。
[0068] 如此设置，第一器皿5与导管7的上端均与外界连通，下端通过第二器皿6连通，二者构成连通器。使导管7内的水与陶土板4的上端面在同一高度，当土壤吸取第一器皿5内的水时，第二器皿6内的水进入到第一器皿5内，使第一器皿5内的水始终与陶土板4的上端面保持在同一高度，从而土壤可一直吸水。
[0069] 为了使第二器皿6内的水流到第一器皿5内，如图2所示，第二器皿6的侧壁上开设有出液口，第一器皿5的侧壁上开设有进液口，出液口与进液口通过管线8连通。
[0070] 具体地，进液口的位置设置在陶土板4的上端面下方，从而液体进入到第一器皿5内时，不影响土壤的吸水过程。为了保持导管7内的水始终与陶土板4的上端面位于同一高度，设置第二器皿6内水的高度大于陶土板4的高度。
[0071] 其中，第一器皿5可为表面皿，第二器皿6可为马氏瓶，马氏瓶上方的开口采用橡胶塞密封，橡胶塞上开设有适于导管7通过的开孔。第二器皿6密封指的是除了出液口及橡胶塞上导管7通过的开孔，其他地方均密封。
[0072] 为了方便控制第二器皿6与第一器皿5之间液体的流动，如图2所示，管线8上设置有开关9。
[0073] 如此设置，在开始测定土壤吸湿过程的水分特征曲线前，开关9关闭，阻止第二器皿6内的水流入到第一器皿5内。当开始测定时，打开开关9，第二器皿6与第一器皿5连通，第二器皿6内的水可流入到第一器皿5中。
[0074] 为了在环刀1置于第一器皿5内的陶土板4上时，便于将两个张力计2插入到环刀1中，环刀1被配置为当置于陶土板4上时，两个开孔位于第一器皿5上方。
[0075] 如此设置，环刀1放置到陶土板4上时，由于两个开孔位于第一器皿5上方，当两个张力计2分别通过对应的开孔插入到土壤内时，两个张力计2分别位于第一器皿5上方，从而第一器皿5不影响张力计2的插入。
[0076] 为了便于放置环刀1，如图3所示，测定仪3上设置有座盘303，用于放置环刀1。
[0077] 在进行土壤的脱湿过程之前，需要先将待检测的土壤浸水饱和。为了便于待检测的土壤浸水饱和，该装置还可包括筛网底盘，用于放置环刀1及待检测的土壤，并置于水中，以使待检测的土壤吸水。
[0078] 具体地，在土壤浸水饱和时，先采用环刀1取待检测的土壤，然后将环刀1放置在筛网底盘上，之后将筛网底盘置于水中，使水的高度低于环刀1的下方的开孔。
[0079] 本发明实施例还提供了一种测定土壤脱湿及吸湿过程的水分特征曲线的方法，该方法采用上述的测定土壤脱湿及吸湿过程的水分特征曲线的装置来实现，该方法包括步骤201、202、203、204和205。下面对各步骤进行具体说明。
[0080] 步骤201、采用环刀1套设在浸水饱和的土壤外并置于测定仪3上。
[0081] 在该步骤中，可采用筛网底盘进行土壤的浸水饱和。具体地，在土壤浸水饱和时，先采用环刀1取待检测的土壤，然后将环刀1放置在筛网底盘上，之后将筛网底盘置于水中，使水的高度低于环刀1的下方的开孔，保持水的高度低于环刀1的下方的开孔。直到待检测的土壤上端面有水溢出，说明土壤中的水达到饱和。
[0082] 步骤202、将两个张力计2分别通过对应的开孔插入到土壤内。
[0083] 在该步骤之前，可对两个张力计2进行校准。具体过程如下：
[0084] 采用无气蒸馏水将张力计2清洗干净后，将张力计2的检测端浸入到盛有无气蒸馏水的小烧杯内，之后将张力计2的另一端的螺丝去掉，与缓冲瓶的一支导管连接，缓冲瓶的另一支导管与压力计连接。用压力计反复给张力计2加压，使张力计2上部水中的气泡完全排出。
[0085] 将缓冲瓶的导管从张力计2上部的螺丝孔中拔出，通过张力计2的螺丝孔向张力计2内注满蒸馏水，之后将螺丝拧入到螺丝孔中。
[0086] 将张力计2静置一天左右的时间。若张力计2上部水中有气泡，则重复上述步骤，若无气泡，则可以进行以下操作。
[0087] 将测定仪3和张力计2用导线连接，并将两个张力计2放入校准仪装置中，校准仪一端与压力计相连，测定仪3与计算机连接。打开计算机桌面上的ku-pf软件，选择work中的校正选项，输入-50，点击Zero按钮，读取两个张力计2的示数，采用压力计进行加压，直至校准仪刻度值为-0.5，两个张力计2的示数均为-50左右。点击refrence按钮，将压力计的压力减至零，取下张力计2。
[0088] 之后将两个张力计2分别通过环刀1上的开孔插入到环刀1内的土壤中。
[0089] 步骤203、采用测定仪3测定和记录多个预设时刻对应的环刀1和土壤的重量，并记录多个预设时刻对应的两个张力计2的示数，直到两个张力计2的示数不再变化，得到脱湿的土壤。
[0090] 当两个张力计2的示数均不再变化时，说明土壤的脱湿过程完成。
[0091] 之后根据测定仪3记录的数据，得到土壤的脱湿过程的土壤水分特征曲线。
[0092] 土壤水分特征曲线为土壤水吸力与土壤含水率之间的关系曲线。
[0093] 其中，某一时刻土壤含水率的计算公式为：
[0094]
[0095] Wi＝W1-W0-W
[0096] 式中，
[0097] θ——土壤含水率；
[0098] Wi——土壤中的水的重量；
[0099] V——土壤的体积；
[0100] W1——环刀和土壤的总重量
[0101] W0——环刀的重量；
[0102] W——干土壤的重量。
[0103] 其中，环刀1和干土壤的总重量以及干土壤的重量需要在测试前进行测定。
[0104] 土壤水吸力的计算公式如下：
[0105]
[0106] 式中，
[0107] S——土壤水吸力；
[0108] Htop——位于上方的张力计的示数；
[0109] Hbottom——位于下方的张力计的示数。
[0110] 计算得到土壤脱湿过程中的多个时刻对应的土壤含水率及土壤水吸力，可采用二乘法拟合得到土壤水吸力与土壤含水率之间的关系曲线，即为土壤脱湿过程的土壤水分特征曲线。
[0111] 之后测定土壤吸湿过程的土壤水分特征曲线，采用步骤204-205。
[0112] 步骤204、将环刀1及脱湿的土壤置于第一器皿5中的陶土板4上，保持第一器皿5内的水与陶土板4的上端面始终在同一高度。
[0113] 步骤205、采用测定仪测定和记录多个预设时刻对应的环刀和土壤的重量，并记录多个预设时刻对应的两个张力计的示数，直到两个张力计的示数不再变化。
[0114] 当两个张力计2的示数均不再变化时，说明土壤的吸湿过程完成。
[0115] 之后根据测定仪3记录的数据，得到土壤的吸湿过程的土壤水分特征曲线。
[0116] 其中，在测定土壤的吸湿过程的数据时，在未开始测定时，使第一器皿5内的水保持与陶土板4的上端面位于同一高度。
[0117] 其中，某一时刻土壤含水率的计算公式为：
[0118]
[0119] Wi＝W2-W0-W
[0120] 式中，
[0121] θ——土壤含水率；
[0122] Wi——土壤中的水的重量；
[0123] V——土壤的体积；
[0124] W2——测定仪测得的环刀、陶土板、第一器皿和土壤的总重量
[0125] W0——测定前环刀、陶土板、第一器皿以及第一器皿内的水的总重量；
[0126] W——干土壤的重量。
[0127] 其中，环刀1、陶土板4和第一器皿5的总重量以及干土壤的重量需要在测试前先测定。
[0128] 土壤水吸力的计算公式如下：
[0129]
[0130] 式中，
[0131] S——土壤水吸力；
[0132] Htop——位于上方的张力计的示数；
[0133] Hbottom——位于下方的张力计的示数。
[0134] 计算得到土壤吸湿过程中的多个时刻对应的土壤含水率及土壤水吸力，可采用二乘法拟合得到土壤水吸力与土壤含水率之间的关系曲线，即为土壤吸湿过程的土壤水分特征曲线。
[0135] 上述实施例提供的方法与测定土壤脱湿及吸湿过程的水分特征曲线的装置的实施例属于同一构思，其具体细节及有益效果详见装置实施例，这里不再赘述。
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