[实用新型]近地表水通量的测量系统

说明书

本实用新型涉及土壤水分测量领域，公开了一种近地表水通量的测量系统。测量系统包括：内筒、重量检测装置、湿度监测装置和数据采集装置，内筒的底部具有底板，重量检测装置设于内筒顶部的空仓内，用于实时检测内筒内部的土壤重量。湿度监测装置为多个，且沿内筒的轴向等距设置。本实用新型利用重量检测装置可检测土壤的蒸发和凝结水的质量，通过计算实验时间、计算内筒的横截面积得出近地表水通量，利用湿度监测装置可检测土壤水汽凝结的深度，从而精确反映和重现土壤中水汽凝结的发生过程。本实用新型的近地表水通量的测量系统结构合理，重量轻便，可自动记录，观测精确。

技术领域

本实用新型涉及土壤水分测量领域，特别是涉及一种近地表水通量的测量系统。

背景技术

水通量是指单位压力下，单位时间通过单位膜面积的水的体积或质量。干旱区近地表水通量一般是通过微量降水，蒸发，凝结等作用产生的，通过测定微量的水通量，可以直接用来研究水分在自然状态下的垂直循环，并且通过结合温度变化和计算，可以直接估算土壤凝结水的产生时间和产生量。目前近地表测定土壤水通量的方法分为两种，一种是间接估算法，包括涡度协方差系统和大口径闪烁仪等，这些仪器通过微气象学参数的测定和大气折射率结构常数等的测定，能够反映一定区域的显热通量，从而估算水通量等。它的优点是区域尺度上的整体测定，并获取多种水文气象参数，但所需要的设备价格高昂，一般研究单位难以接受。另一种是直接测量方法，典型代表是高精度lysmeter系统，通过土柱的质量变化，反映土壤水通量的变化。但此系统一般重量很大，价格高昂，且底部称重的方式，其精度难以反映近地表微量水通量的变化，同时不能够反映出凝结水的发生时间和发生的深度范围。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型实施例的目的是提供一种近地表水通量的测量系统，以解决现有技术中存在的测量装置价格高昂，测量精度较低的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种近地表水通量的测量系统，包括：内筒、重量检测装置和湿度监测装置，所述内筒的底部具有底板，所述重量检测装置设于所述内筒顶部的空仓内，用于检测所述内筒内部的土壤重量质量的变化，所述湿度监测装置为多个，且沿所述内筒的轴向间隔设置。

其中，所述测量系统还包括外筒和底座，所述外筒套设于所述内筒的外周侧，所述底座固定于所述外筒的底部。

其中，所述测量系统还包括横圈和多根第一立柱，所述第一立柱竖直支撑于所述外筒的顶部和底部，所述横圈围绕于所述外筒的周侧设置，且与所述第一立柱垂直以将所述第一立柱连接。

其中，所述测量系统还包括第二立柱和中空立柱，所述第二立柱与所述外筒的轴向重合设置，所述中空立柱与所述内筒的轴向重合设置，所述中空立柱套设于所述第二立柱的外周侧，所述湿度监测装置设置于所述中空立柱的外壁上。

其中，所述测量系统还包括栅栏，所述栅栏的直径为所述内筒直径的5-10倍，并围设于所述内筒的外侧。

其中，所述测量系统还包括顶盖，所述顶盖设于所述内筒的顶部，所述顶盖为中空结构，且在所述顶盖的边缘构造有竖直向上突出的顶盖边沿。

其中，所述湿度监测装置沿所述内筒的轴向等距设置。

其中，所述内筒和所述外筒均为碳纤维网筒体，且在表面喷涂碳纳米管涂料。

其中，所述测量系统还包括观察窗、导线和数据采集器，所述观察窗位于所述重量检测装置和所述湿度监测装置之间的所述中空立柱上，所述重量检测装置和湿度监测装置分别通过所述导线与所述数据采集器连接，且所述导线穿过所述观察窗。

(三)有益效果