本發明專利技術提供了一種用于測量土中水的水勢的張力計及其組裝方法，該張力計包括張力計本體，所述張力計本體包括頂蓋、尾部蓋板、壓力傳感器、以及用于該張力計內外水分建立水力聯系的感應部件，所述頂蓋設有貫穿該頂蓋的中空腔室，所述壓力傳感器位于所述頂蓋的中空腔室內部，所述感應部件安裝于所述頂蓋一端，所述尾部蓋板安裝于所述頂蓋另一端，所述中空腔室內表面與所述壓力傳感器外表面之間的間隙形成隔離腔、且該間隙為0.1mm至0.5mm。有益效果是由于隔離腔的存在，溫度不會快速影響到壓力傳感器，避免外界壓力以及溫度對吸力測量的不利影響，并且通過減小受力水體體積，采用壓力傳感器測量，擴展了張力計的量測至正壓部分。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種測量儀器，尤其涉及。
技術介紹
張力計是一種用于測量土中水的水勢(吸力)的儀器，廣泛應用于農業、林業以及巖土工程等。吸力的測量備受關注，主要因為吸力不僅能推算出土體的含水率(與土體含水率存在非線性關系曲線一土水特征曲線)，還能直接反映出植物根系的吸水能力，更是土體變形的一種狀態變量。在農業和林業領域，憑借吸力的測量，而制定灌溉進度；在巖土工程中，根據吸力變化來預測土體干濕循環過程中的變形量。目前的普通量程張力計已廣用于試驗室和現場，由于其結構特點，存在如下技術缺陷 傳統張力計在溫度和外壓力影響下的性能尚不明確，由于采用細PVC水管裝載受力水體，溫度和外界壓力變化會直接對PVC水管產生影響。
技術實現思路
為了解決現有技術中的問題，本專利技術提供了一種用于測量土中水的水勢的張力計。本專利技術提供了一種用于測量土中水的水勢的張力計，包括張力計本體，所述張力計本體包括頂蓋、尾部蓋板、壓力傳感器、以及用于該張力計內外水分建立水力聯系的感應部件，所述頂蓋設有貫穿該頂蓋的中空腔室，所述壓力傳感器位于所述頂蓋的中空腔室內部，所述感應部件安裝于所述頂蓋一端，所述尾部蓋板安裝于所述頂蓋另一端，所述中空腔室內表面與所述壓力傳感器外表面之間的間隙形成隔離腔、且該間隙為大于0. 1mm。作為本專利技術的進一步改進，所述壓力傳感器與所述感應部件之間的間隙形成內部腔體，所述內部腔體能夠容納受力水體體積為IOOmm3至1000mm3。作為本專利技術的進一步改進，所述頂蓋設有第一排水孔，所述尾部蓋板設有第二排水孔，所述第一排水孔與所述第二排水孔連通為排水通道，所述排水通道一端開口與所述感應部件接觸，所述排水通道另一端開口被封堵。作為本專利技術的進一步改進，所述壓力傳感器與所述尾部蓋板固定相連，所述尾部蓋板與所述頂蓋為液密封配合，所述壓力傳感器與所述頂蓋為液密封配合。作為本專利技術的進一步改進，所述感應部件為陶土頭。作為本專利技術的進一步改進，該張力計還包括數據采集儀，所述數據采集儀通過有線或無線方式接收壓力傳感器傳輸的數據。作為本專利技術的進一步改進，該張力計還包括將壓力傳感器的數據傳輸至所述數據采集儀的電纜，所述電纜一端穿過所述尾部蓋板與所述壓力傳感器相連，所述電纜另一端與所述數據采集儀相連。作為本專利技術的進一步改進，所述中空腔室內表面與所述壓力傳感器外表面之間的間隙為0.1mm至0. 5mmo作為本專利技術的進一步改進，所述內部腔體能夠容納受力水體體積為580mm3。本專利技術還公開了一種張力計的組裝方法，包括如下步驟 A.將張力計本體的所有部件置于封閉的真空飽和缸中，使真空飽和缸中的無氣水浸沒張力計本體的所有部件，抽真空2至3小時； B.在無氣水中將壓力傳感器安裝至所述頂蓋的中空腔室內部、并且在頂蓋兩端分別安裝感應部件和尾部蓋板，然后在無氣水中將排水通道另一端開口用螺栓擰上，完成張力計本體的組裝； C.將組裝好的張力計本體與數據采集儀連接。本專利技術的有益效果是當外界有側壓力時，由于此隔離腔的存在，壓力傳感器并不會受力，因此避免了側壓力的影響；當外界溫度變化，由于隔離腔的存在，溫度不會快速影響到壓力傳感器，因此避免了外界壓力以及溫度對吸力測量的不利影響；減小了受力水體體積，縮短了張力計的反應時間；采用壓力傳感器測量，擴展了張力計的量測至正壓部分。附圖說明圖1是本專利技術的張力計剖面結構示意圖。圖2是本專利技術對飽和后的張力計進行測試的測試圖。圖3是本專利技術的張力計汽化持久性能的測試圖。具體實施例方式如圖1所示，本專利技術公開了一種用于測量土中水的水勢的張力計，包括張力計本體，所述張力計本體包括頂蓋2、尾部蓋板6、壓力傳感器5、以及用于該張力計內外水分建立水力聯系的感應部件，所述頂蓋2設有貫穿該頂蓋2的中空腔室，所述壓力傳感器5位于所述頂蓋2的中空腔室內部，所述感應部件安裝于所述頂蓋2 —端，所述尾部蓋板6安裝于所述頂蓋2另一端，所述中空腔室內表面與所述壓力傳感器5外表面之間的間隙形成隔離腔9、且該間隙為大于0.1mm,當然該中空腔室內表面與所述壓力傳感器5外表面之間的間隙可以為0.1mm至0. 5mm,作為優選方式，該中空腔室內表面與所述壓力傳感器5外表面之間的間隙為0. 2mm。當外界有側壓力時，由于此隔離腔9的存在，壓力傳感器5并不會受力，因此避免了側壓力的影響；當外界溫度變化，由于隔離腔9的存在，溫度不會快速影響到壓力傳感器5，因此避免了外界壓力以及溫度對吸力測量的不利影響；而且壓力傳感器5擁有溫度補償，因此也避免了溫度對其產生影響。所述壓力傳感器5與所述感應部件之間的間隙形成內部腔體，所述內部腔體能夠容納受力水體體積為IOOmm3至1000mm3，作為優選方式，所述內部腔體能夠容納受力水體體積為 580mm3。傳統張力計反映速度比較緩慢，張力計的反映速度取決于通過壁管的阻力以及平衡水勢所需的水量，同時也取決于真空表的靈敏度。由于其內部傳遞吸力的水體經過管線較長，因此反映時間也較長，嚴重影響吸力測量的準確性。本專利技術的內部腔體的體積縮小了，減小受力水體在測量過程中受壁管的阻力，以此縮短反映時間。傳統張力計可信度需試驗后驗證，傳統張力計在85kPa即可能發生汽化，因此測量后需要放回水中，觀測其回零效果，以確定張力計讀數的可信度。本專利技術的內部腔體大大減小，測量可以完全達100 kPa，可信度高。傳統張力計穩定性不佳，傳統張力計長時間測量時，張力計內部水體會滲入土體中，影響測量精度。本專利技術的內部腔體體積較小，中空腔室內側壁均為剛性壁，內部水體入滲至土體中的水量大程度減少，減少了水分流失產生的影響。所述頂蓋2設有第一排水孔3，所述尾部蓋板6設有第二排水孔11，所述第一排水孔3與所述第二排水孔11連通為排水通道，所述排水通道一端開口與所述感應部件接觸，所述排水通道另一端開口被封堵。安裝頂蓋2時，會對受力水體產生一定程度的正水壓，增大了損壞陶土頭I的風險。由于此正壓力需要較長時間才能消散，如果過早進行校準張力計并置于土中測量，會直接影響之后的測量結果。所以，本專利技術設有排水通道，有效避免了安裝過程對陶土頭I的損害。所述感應部件包括陶土頭1，但并不僅限于陶土頭I。該陶土頭I為Ibar的陶土頭。傳統張力計的數據采集須人工采集，不能實現全天候不間斷采集。本專利技術采用壓力傳感器5，壓力傳感器5既能測量正壓也能測量負壓，且保證全天候采集。所述壓力傳感器5與所述尾部蓋板6固定相連，所述尾部蓋板6與所述頂蓋2為液密封配合，所述壓力傳感器5與所述頂蓋2為液密封配合。該張力計本體還包括第一 0型密封圈4和第二 0型密封圈10，所述第一 0型密封圈4套裝于所述壓力傳感器5外表面、且位于所述壓力傳感器5端部，所述第一 0型密封圈4與所述頂蓋2內表面緊密貼合；所述第二 0型密封圈10套裝于所述壓力傳感器5外表面、且位于所述壓力傳感器5根部，所述壓力傳感器5根部與所述尾部蓋板6端面相連，所述尾部蓋板6端面與所述頂蓋2端面緊密貼合，所述第二 0型密封圈10與所述頂蓋2內表面緊密貼合。第一排水孔3直徑為1mm，有效避免了安裝過程對陶土頭I的損害。該張力計還包括數據采集儀8，所述數據采集儀8通過有線或無線方式接收壓力傳感器5傳輸的數據。該張力計還包括將壓力傳感器5的數據傳輸至所述數據采集儀8的電本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于測量土中水的水勢的張力計，其特征在于：包括張力計本體，所述張力計本體包括頂蓋（2）、尾部蓋板（6）、壓力傳感器（5）、以及用于該張力計內外水分建立水力聯系的感應部件，所述頂蓋（2）設有貫穿該頂蓋（2）的中空腔室，所述壓力傳感器（5）位于所述頂蓋（2）的中空腔室內部，所述感應部件安裝于所述頂蓋（2）一端，所述尾部蓋板（6）安裝于所述頂蓋（2）另一端，所述中空腔室內表面與所述壓力傳感器（5）外表面之間的間隙形成隔離腔（9）、且該間隙為大于0.1mm。
【技術特征摘要】
1.一種用于測量土中水的水勢的張カ計，其特征在于包括張カ計本體，所述張カ計本體包括頂蓋(2)、尾部蓋板(6)、壓カ傳感器(5)、以及用于該張カ計內外水分建立水力聯系的感應部件，所述頂蓋(2)設有貫穿該頂蓋(2)的中空腔室，所述壓カ傳感器(5)位于所述頂蓋(2)的中空腔室內部，所述感應部件安裝于所述頂蓋(2) —端，所述尾部蓋板(6)安裝于所述頂蓋(2)另一端，所述中空腔室內表面與所述壓カ傳感器(5)外表面之間的間隙形成隔離腔(9)、且該間隙為大于0. 1mm。2.根據權利要求1所述的張カ計，其特征在于所述壓カ傳感器(5)與所述感應部件之間的間隙形成內部腔體，所述內部腔體能夠容納受力水體體積為IOOmm3至1000mm3。3.根據權利要求1或2所述的張カ計，其特征在于所述頂蓋(2)設有第一排水孔(3)，所述尾部蓋板(6 )設有第二排水孔(11)，所述第一排水孔(3 )與所述第二排水孔(11)連通為排水通道，所述排水通道一端開ロ與所述感應部件接觸，所述排水通道另一端開ロ被封堵。4.根據權利要求3所述的張カ計，其特征在于所述壓カ傳感器(5)與所述尾部蓋板(6)固定相連，所述尾部蓋板(6)與所述頂蓋(2)為液密封配合，所述壓カ傳感器(5)與所述頂蓋(2)為液密封配合。5.根據權利要求1所述的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳銳，劉堅，喬劼，韓羲詞，
申請(專利權)人：陳銳，
類型：發明
國別省市：
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