便攜式土壤張力計密封讀取裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及土壤水勢測定技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種便攜式土壤張力計密封讀取裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]土壤水分是植物水分的直接來源，植物吸收土壤中的水分、有機質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)，進行生長。土壤水分含量的多少，直接決定著植物的生長狀況的好壞。因此，測量土壤水分有著重要的實際意義。土壤水分測定發(fā)展至今，已有多種方法，如張力計法、烘干法、TDR法和中子儀法等，張力計法因具有不破壞土壤結(jié)構(gòu)，構(gòu)造簡單，使用方便等優(yōu)點應(yīng)用較廣。通常張力計由多孔陶土測頭、集氣室、壓力傳遞通道和一個固定安裝的負壓讀數(shù)裝置四部分組成。其工作原理是:在低于一個大氣壓的情況下，張力計陶土頭孔隙間形成透水不透氣的水膜，使土壤中的水分可以根據(jù)張力情況自由進出張力計。當張力計內(nèi)的壓力與土壤水的壓力(負壓)不平衡時，儀器內(nèi)的水分與土壤水分將進行“吸出”或“進入”的交換，直至張力計里面的真空與土壤水分張力平衡，這樣負壓讀取裝置可直接讀取張力計真空壓力，即土壤張力。
[0003]目前，張力計的負壓讀數(shù)裝置均采用固定安裝方式，通過壓力傳遞通道與集氣室固定連接。所采用的負壓讀數(shù)裝置一是采用機械式負壓表，二是采用數(shù)字式壓力表。這種固定安裝讀取的方式存在以下不足:
[0004]I)每個張力計上都需要帶有負壓表或傳感器，增加了成本。
[0005]2)都需在原有張力計的集氣室上增加額外的壓力傳遞通道，影響密封性。尤其是其壓力通道一般為向下傾斜安裝，很難排空內(nèi)部氣體，從而影響了初始真空度。
[0006]3)張力計長期置于野外，固定安裝的讀數(shù)裝置容易老化失效，導(dǎo)致無法讀數(shù)或讀數(shù)不準。
[0007]4)數(shù)字式壓力傳感器還需要外置電源和數(shù)據(jù)儲存裝置，限制了應(yīng)用場合和持續(xù)時間。
[0008]因此，有必要提供一種新型的便攜式負壓讀數(shù)測量裝置，從而既克服上述不足，又能簡化張力計結(jié)構(gòu)，提高張力計密封特性。并通過高精度的數(shù)字式壓力傳感器提高測量精度和測量結(jié)果的一致性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中上述張力計固定式負壓讀數(shù)裝置存在的不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種便攜式的土壤張力計負壓密封測量讀數(shù)裝置。
[0010]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種便攜式土壤張力計密封讀取裝置，包括:手持式數(shù)顯壓力表和測量裝置，所述測量裝置包括擴散硅壓力傳感器、針頭以及一體化針頭保護裝置，所述擴散硅壓力傳感器、所述針頭和所述一體化針頭保護裝置均位于一保護殼體內(nèi)。
[0011]可選的，所述手持式數(shù)顯壓力表和所述測量裝置之間通過航空插頭和航空電纜連接。
[0012]可選的，所述航空插頭通過螺紋固定在所述保護殼體的上腔蓋上。
[0013]可選的，所述航空插頭與所述擴散硅壓力傳感器連接。
[0014]可選的，所述手持式數(shù)顯壓力表包括顯示裝置和開關(guān)。
[0015]可選的，所述擴散硅壓力傳感器位于一傳感器密封腔內(nèi)，所述傳感器密封腔包括上腔蓋、傳感器腔體和下腔蓋。
[0016]可選的，所述傳感器腔體通過螺紋和所述上腔蓋、所述下腔蓋連接。
[0017]可選的，所述傳感器腔體和所述上腔蓋、所述下腔蓋通過O型圈密封。
[0018]可選的，所述一體化針頭保護裝置包括彈簧、針頭的下護蓋和針頭外護罩，所述彈簧的兩端通過自身彈性力分別固定在所述傳感器下腔蓋和所述針頭的下護蓋上。
[0019]本發(fā)明便攜式土壤張力計密封讀取裝置的有益效果主要表現(xiàn)在:本發(fā)明便攜式土壤張力計密封讀取裝置將張力計和讀數(shù)裝置分離成相對獨立的兩部分，既簡化了張力計的結(jié)構(gòu)，降低了成本，簡單易用，又提高了張力計密封性能。并通過高精度的數(shù)字式壓力傳感器提高測量精度和測量結(jié)果的一致性。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明便攜式土壤張力計密封讀取裝置的具體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是本發(fā)明便攜式土壤張力計密封讀取裝置的傳感器密封腔上腔蓋結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖3是本發(fā)明便攜式土壤張力計密封讀取裝置的傳感器密封腔腔體結(jié)構(gòu)圖。
[0023]圖4是本發(fā)明便攜式土壤張力計密封讀取裝置的傳感器密封腔下腔蓋結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖5是本發(fā)明便攜式土壤張力計密封讀取裝置的針頭下護蓋結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖6是本發(fā)明便攜式土壤張力計密封讀取裝置的針頭外護罩結(jié)構(gòu)圖。
[0026]附圖標記:1:手持式數(shù)顯壓力表；2:顯示裝置；3:開關(guān)；4:電纜；5:航空插頭；6:傳感器上腔蓋:傳感器腔體；6-2，7-1，7-2，9-2，10-1:螺紋；6_1，9_1:螺紋孔；9_3，9_4:定位孔；7-4:導(dǎo)氣孔；9:傳感器下腔蓋；10:針頭外護罩；11:彈簧；12:注射用針頭；13:下護蓋；13_1:膠塞；14:擴散娃壓力傳感器。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合實施例和附圖1-6對本發(fā)明作進一步的描述。
[0028]本發(fā)明提出的一種便攜式土壤張力計密封讀取裝置，結(jié)合圖1具體說明本實施方式，一種便攜式土壤張力計負壓測量裝置，它包括手持式數(shù)顯壓力表1、航空插頭5、擴散硅壓力傳感器14、傳感器密封腔、注射用針頭12、一體化針頭保護裝置等部分。
[0029]所述手持式數(shù)顯壓力表1，通過電纜4連接到航空插頭5上，航空插頭5通過螺紋固定在傳感器密封腔上腔蓋6上，所述航空插頭5與擴散硅壓力傳感器14連接，傳感器測量的壓力通過電纜4傳給手持式數(shù)顯壓力表1，通過手持式數(shù)顯壓力表I的顯示裝置2，把壓力值顯示出來，手持式數(shù)顯壓力表I的開關(guān)3位于顯示裝置2下方。
[0030]所述傳感器密封腔包括上腔蓋6、傳感器腔體7和下腔蓋9。傳感器腔體7上端通過螺紋7-1與上腔蓋6鏈接，其下端通過螺紋7-2與傳感器下腔蓋9連接，并利用O型圈密封連接處。
[0031]所述擴散硅壓力傳感器14，通過O型圈緊密配合安裝固定在傳感器密封腔體7的內(nèi)孔中。
[0032]所述注射用針頭12，固定在傳感器下腔蓋9上面的安裝定位孔9-3中，并用密封膠封住與外界的孔壁形成密封。
[0033]所述一體化針頭保護裝置包括彈簧11、針頭12的下護蓋13和針頭外護罩10。彈簧11兩端通過自身彈性力分別固定在傳感器下腔蓋9和針頭12的下護蓋13上，共同形成對針頭12的保護。所述針頭外護罩10，通過螺紋10-1與傳感器下腔蓋9剛性連接。
[0034]圖2為傳感器密封腔上腔蓋6的結(jié)構(gòu)圖，所述傳感器密封腔上腔蓋6內(nèi)設(shè)有兩處螺紋，上部螺紋孔6-1與航空插頭5連接，下面內(nèi)螺紋6-2是用于與傳感器密封腔腔體7連接，并在連接處采用O形密封圈進行密封。
[0035]圖3為傳感器腔腔體7的結(jié)構(gòu)圖。所述傳感器腔腔體7的形狀為圓柱狀，上下兩頭都設(shè)有外螺紋7-1和7-2，分別與傳感器密封腔上腔蓋6和傳感器密封腔下腔蓋9連接，并在連接處采用O形密封圈進行密封。傳感器腔腔體7下緣為一帶導(dǎo)氣孔7-4的平面7-3，通過圓形的硅膠密封墊將注射用針頭12壓緊在傳感器下腔蓋9的定位孔9-3、9-4中，并與外界隔絕密封，擴散硅壓力傳感器14通過傳感器腔體下腔蓋7的導(dǎo)氣孔7-4與針頭12相通，實現(xiàn)負壓測量。
[0036]圖4為傳感器密封腔下腔蓋9的結(jié)構(gòu)圖，內(nèi)設(shè)有兩處螺紋，上部螺紋孔9-1與傳感器腔腔體7連接，下部內(nèi)螺紋9-2是用于與針頭外護罩10連接，并在連接處采用O形密封圈進行密封。
[0037]圖5為針頭下護蓋13的結(jié)構(gòu)圖，測量時把下護蓋13壓在陶土頭的膠塞13_1上。
[0038]圖6為針頭外護罩10的結(jié)構(gòu)圖，上部設(shè)有內(nèi)螺紋10-1，與傳感器密封腔下腔蓋9連接，并在連接處采用O形密封圈進行密封。
[0039]本發(fā)明的一種便攜式土壤張力計密封讀數(shù)裝置的操作步驟如下:如圖1所示，將本裝置放置在張力計頂部膠塞上，下護蓋10壓在張力計頂部膠塞上，向下推動裝置，克服彈簧11的作用力，將注射針頭12扎入張力計的膠塞，從而通過注射針頭12在張力計內(nèi)部和傳感器14之間形成通道，使傳感器可以測量張力計內(nèi)部的負壓，測量結(jié)果顯示在手持式數(shù)顯壓力表I上。
[0040]雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作各種的更動與潤飾。因此，本發(fā)明的保護范圍當視權(quán)利要求書所界定者為準。
【主權(quán)項】
1.一種便攜式土壤張力計密封讀取裝置，其特征在于，包括:手持式數(shù)顯壓力表和測量裝置，所述測量裝置包括擴散硅壓力傳感器、針頭以及一體化針頭保護裝置，所述擴散硅壓力傳感器、所述針頭和所述一體化針頭保護裝置均位于一保護殼體內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式土壤張力計密封讀取裝置，其特征在于:所述手持式數(shù)顯壓力表和所述測量裝置之間通過航空插頭和航空電纜連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式土壤張力計密封讀取裝置，其特征在于:所述航空插頭通過螺紋固定在所述保護殼體的上腔蓋上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式土壤張力計密封讀取裝置，其特征在于:所述航空插頭與所述擴散硅壓力傳感器連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式土壤張力計密封讀取裝置，其特征在于:所述手持式數(shù)顯壓力表包括顯示裝置和開關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式土壤張力計密封讀取裝置，其特征在于:所述擴散硅壓力傳感器位于一傳感器密封腔內(nèi)，所述傳感器密封腔包括上腔蓋、傳感器腔體和下腔蓋。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的便攜式土壤張力計密封讀取裝置，其特征在于:所述傳感器腔體通過螺紋和所述上腔蓋、所述下腔蓋連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的便攜式土壤張力計密封讀取裝置，其特征在于:所述傳感器腔體和所述上腔蓋、所述下腔蓋通過O型圈密封。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的便攜式土壤張力計密封讀取裝置，其特征在于:所述一體化針頭保護裝置包括彈簧、針頭的下護蓋和針頭外護罩，所述彈簧的兩端通過自身彈性力分別固定在所述傳感器下腔蓋和所述針頭的下護蓋上。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種便攜式土壤張力計密封讀取裝置，包括：手持式數(shù)顯壓力表和測量裝置，所述測量裝置包括擴散硅壓力傳感器、針頭以及一體化針頭保護裝置，所述擴散硅壓力傳感器、所述針頭和所述一體化針頭保護裝置均位于一保護殼體內(nèi)。本發(fā)明便攜式土壤張力計密封讀取裝置將張力計和讀數(shù)裝置分離成相對獨立的兩部分，既簡化了張力計的結(jié)構(gòu)，降低了成本，簡單易用，又提高了張力計密封性能。并通過高精度的數(shù)字式壓力傳感器提高測量精度和測量結(jié)果的一致性。
【IPC分類】G01N19-10
【公開號】CN104535495
【申請?zhí)枴緾N201410810892
【發(fā)明人】趙爽
【申請人】上海電機學(xué)院
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月19日