大家知道,土壤水分受土壤孔隙的毛管引力和土粒的分子引力作用,使水处于负压(吸力)状态,土壤吸力愈大,含水量愈小;土壤吸力愈小,含水量愈多。负压式土壤湿度计(张力计)就是测定这种土壤吸力(或称土壤基质势)的仪器。土壤水吸力传感器在这种仪器基础上制成。
土壤水吸力传感器由陶土头、压阻传感器等部件组成(见图)。陶土头是仪器的感应部件,具有许多细小的孔隙,陶土头被水侵润后,在孔隙中形成一层水膜。当充满水而且密封的土壤湿度计插入水分不饱和土壤时,水膜便与土壤水连结起来,使仪器内部的水产生负压。压阻式传感器将负压力转换成电讯号,且二者呈线性关系。这样,传感器测得的电压可转换成负压,就是土壤水吸力。
仪器具有结构简单,灵敏度较高,使用方便等优点,可以定点定位连续测定土壤水分吸力,及时反映土壤水分动态变化。为灌溉、排水、调节作物生长提供必要的科学根据。
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