[发明专利]一种测量氧灌水气出流均匀度的系统与方法

权利要求书

1.一种测量氧灌水气出流均匀度的系统，该系统由N个规格一致的测量单元构成，每个测量单元的主体为测箱（1），其特征在于，所述的测箱（1）为倒T型，由水平管（7）与竖直管（8）相通连接形成，竖直管（8）上端口由上密封塞（4）密封，微型压力测量计（2）通过上密封塞（4）与竖直管（8）相通，水平管（7）左右两个端口分别设左密封塞（5）和右密封塞（6）；所述的竖直管（8）的下部设排水阀（3）。

2.根据权利要求1所述的一种测量氧灌水气出流均匀度的系统，其特征在于，所述的测量单元的水平管（7）和竖直管（8）的管径一致，管径为5~10cm。

3.根据权利要求1所述的一种测量氧灌水气出流均匀度的系统，其特征在于，所述的测量单元的水平管（7）的长度小于待测滴毛管灌水器出水口的间距。

4.根据权利要求1所述的一种测量氧灌水气出流均匀度的系统，其特征在于，所述的测量单元的竖直管（8）的长度为25cm。

5.根据权利要求1所述的一种测量氧灌水气出流均匀度的系统，其特征在于，所述的测量单元的测箱（1）为硬塑料或者有机玻璃的透明材质，材质强度应确保在观测过程中不变形。

6.采用上述权利要求1－5的任意一种测量氧灌水气出流均匀度的系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）把待测的滴灌毛管通过N个测量单元的左密封塞和右密封塞穿过测箱的水平管，在水平管中只保留有一个灌水器出水口，灌水器出水口在水平管的中间位置，开口向下，左密封塞和右密封塞与滴灌毛管及水平管所接触的边界密封不透气、不漏水；

（2）拔下每个测量单元的竖直管的上密封塞及其上连的微型压力测量计，将实验所用土壤通过竖直管均匀的填装入测箱内，土壤装填到达竖直管的排水阀上方3cm；

（3）向滴灌毛管供应水气混合流体，开始氧灌；

（4）当测量单元的竖直管内的土壤表面出现1~3cm厚度的积水时，择机记录好每个测量单元的积水面的位置，并用上密封塞将竖直管密封，测算出此时竖直管内封闭的气体的体积V(m³)，同时开始计时；

（5）当计时达到30min或者积水面高度达到15cm，以先到的为准，灌溉停止，并记录计时的时间T（min），打开排水阀并利用量杯接出积水直到积水的位置和开始计时时的水位重合，记录所流出的水量V₁(m³)；

（6）观测并记录微型压力测量计的读数P(Pa)，利用下式计算出竖直管内新增加的气体数量V₂(m³)：V₂=(P/P₀-1)V，式中P₀为大气压力（Pa）；

（7）利用公式Q_w=V₁/T和Q_a=V₂/T可分别计算出所测灌水器的出水流量Q_w(m³/min)和出气流量Q_a(m³/min)；

（8）根据步骤（1）到（7）即可计算出n个灌水器的出水流量Q_w1、Q_w2、Q_w3、…Q_wn和出气流量Q_a1、Q_a2、Q_a3、…Q_an；

（9）计算所测n个灌水器的出水平均流量 ，；

（10）计算所测n个灌水器的出气平均流量，；

（11）计算所测n个灌水器的出水流量平均差，；

（12）计算所测n个灌水器的出气流量平均差，；

（13）依据步骤（9）和（11）的结果可计算出水量均匀度，；

（14）依据步骤（10）和（12）的结果可计算出气量均匀度，。