土柱入渗性能自动检测装置研制与试验 - Ingenta Connect.PDF

第 33 卷 第 7 期 农 业 工 程 学 报 Vol.33 No.7 2017 年 4 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Apr. 2017 91 ·农业水土工程· 土柱入渗性能自动检测装置研制与试验 ※ 贾维兵，杨启良 ，李加念，刘小刚，杨具瑞 （昆明理工大学现代农业工程学院，昆明 650500 ） 摘 要：为实现室内竖直土柱入渗性能的自动检测，研制了一种土柱入渗性能自动检测装置。该装置主要由传感器位置调节装 置、土样盛放装置、供水装置、检测和控制模块、电源模块和上位机显示存储模块组成，采用压力应变式传感器检测入渗过程 的累积入渗量，采用介电常数土壤水分传感器检测土壤含水率的变化，进而推断湿润锋的运移位置。基于这2 种传感器，实现 3 土柱入渗过程自动检测。采用水头为 10 mm，容重为 1.15、1.20 和 1.25 g/cm 的红壤土进行室内土柱入渗试验，检验该装置的 性能。结果表明：1）9 个试验和 18 个检测位置，土壤水分传感器进出土柱成功率为 100%，表明该装置运行可靠；2 ）与烘干 法相比，土壤水分传感器检测得到土壤含水率的最大相对误差为-4.4 %，检测结果比较准确；3 ）与人工观测湿润锋位置相比， 土壤水分传感器推算出的湿润锋位置最大相对误差为-12.9 %，说明土壤水分传感器检测湿润锋的运移效果比较明显；4 ）压力 应变式传感器检测累积入渗量与人工实测得到的数据对比，最大相对误差为 2.27% 。该装置可作为土柱入渗自动检测试验平台。 关键词：入渗；土壤；含水率；土柱；湿润锋；自动检测；装置研制 doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.07.012 + 中图分类号：S152.7 2 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2017)-07-0091-09 贾维兵，杨启良，李加念，刘小刚，杨具瑞. 土柱入渗性能自动检测装置研制与试验[J]. 农业工程学报，2017，33(7)： 91－99. doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.07.012 Jia Weibing, Yang Qiliang, Li Jianian, Liu Xiaogang, Yang Jurui. Design and experiment of automatic detection device for soil column infiltration capacity[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(7): 91 －99. (in Chinese with English abstract) doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.07.012