[发明专利]测量土壤质量含水率的体积置换方法及设备

权利要求书

1.一种测量土壤质量含水率的体积置换方法，具体步骤如下：

将待测土样装入容积已知的恒容容器，称待测土样质量；向装有待测土样的恒容容器中注满水，称量加满水后恒容容器内土样与水的总质量；按照以下公式计算土壤含水率：

公式1：m_r=m'-m

公式2：v₀=v'-m_r/ρ_w

公式3：vs=m-ρwv0ρs-ρw]]>

公式4：vw=ρsv0-mρs-ρw]]>

公式5：θ=vwρwvsρs×100%]]>

式中，m_r为所注入的水的质量，m为待测土样质量，m’为加满水后恒容容器内土样与水的总质量，单位g，v’为恒容容器容积，v₀为土壤颗粒体积与待测土样含水体积之和，v_s为土壤颗粒体积、v_w为待测土样含水体积，单位cm³；ρ_w为水密度，ρ_s为土壤颗粒密度，单位g/cm³；θ为土壤质量含水率，单位%；

所述恒容容器由一个形状规则且不易变形的容器及其上端的液面定位盖组成，在液面定位盖上设有注水口，在容器口设有溢水口；通过在容器的上端加盖液面定位盖控制容器内的容积为恒定，通过注水口向恒容容器内缓慢补充液体，溢水口用于排出超出恒容容器容积的液体。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，水密度ρ_w取值1.000g/cm³，土壤颗粒密度ρ_s取值2.653g/cm³。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述注满水，为往恒容容器内加水到液面接近恒容容器口，盖上液面定位盖，通过注水口缓慢向内滴水至溢水口处有水滴出现为止。

4.权利要求1-3任一项所述方法所用的设备，其特征在于，由恒容容器、称重设备、注水设备组成；其中恒容容器用于盛放待测土样，注水设备用于往恒容容器中注水，称重设备用于称量质量。

5.权利要求4所述的设备，其特征在于，所述称重设备为天平。

6.权利要求5所述的设备，其特征在于，所述称重设备为电子天平。