專利名稱：測水筆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于測試技術(shù)，涉及一種測試土壤水分的儀器。
植物何時需要灌水，可通過測定土壤水吸力的大小來確定。土壤干燥時，土壤水吸力大，土壤濕潤時，土壤水吸力小。測定土壤水吸力的常用儀器是張力計，如真空表型張力計與水銀壓力型張力計等。上述張力計雖有較高精度，但由于其造價較高，容易損壞，會造成污染以及體積較大等缺點的存在，均難以供應(yīng)民用市場。1960年，蘇聯(lián)學(xué)者設(shè)計了一種空氣膨脹式張力計，雖然這種用空氣柱壓力計代替真空表和水銀柱壓力計制作的張力計，其造價大為降低，但是仍然存在以下不足之處①結(jié)構(gòu)不夠緊湊，不易制成小型化產(chǎn)品；②在灌裝、調(diào)節(jié)毛細管內(nèi)空氣量時，不易將毛細管從連接管上取下，同時容易將連接管損壞；③固定毛細管用的橡皮管容易老化，需經(jīng)常更換，且更換困難。
本實用新型的任務(wù)在于設(shè)計一種結(jié)構(gòu)緊湊，不易損壞，價格低廉的測試土壤水分的測水筆，以克服已有技術(shù)所存在的問題。
本實用新型是以下述方式完成的在一連接管的下端固定一個多孔陶土頭，連接管的上端起著集氣管的作用，在連接管中插入透明毛細管，該毛細管的上端封閉，毛細管與連接管的接觸位置可通過橡皮塞進行密封。通常情況下，除毛細管的上端充有一定長度的空氣柱以外，在連接管和多孔陶土頭的內(nèi)部及毛細管的下端均充滿無氣水。
以下結(jié)合附圖對本實用新型進一步詳述。


圖1為測水筆剖示圖；圖2為測水筆外形圖。
參照圖1，連接管〔2〕的下端固定著多孔陶土頭〔1〕，它是儀器的感應(yīng)部件，壁上有許許多多細孔，當被水浸潤后，在細孔隙中形成了水膜，測水筆插入土壤后，陶土壁的水膜與土壤水連接起來。連接管〔2〕與多孔陶土頭〔1〕的接觸部位可用環(huán)氧樹脂和704膠混合膠膠封。毛細管〔3〕通過橡皮塞〔5〕插入連接管〔2〕中，毛細管〔3〕的上端封閉，下端套有一個小蓋帽〔4〕，小蓋帽〔4〕下部側(cè)壁開有一個小孔〔8〕。加上小蓋帽〔4〕的作用在于能阻止負壓狀況下逸出的氣泡進入毛細管〔3〕，以保持本裝置的測試精度，同時因為小蓋帽〔4〕的側(cè)壁開有一個小孔〔8〕，能使毛細管〔3〕與連接管〔2〕之間水力相連，儀器內(nèi)真空度變化(即土壤水吸力變化)能迅速地反映到毛細管〔3〕內(nèi)空氣柱的變化上。連接管〔2〕的上端形成集氣室〔7〕。在連接管〔2〕上套有一個套管〔6〕，套管〔6〕既可以起到保護毛細管〔3〕的作用，同時又能美化本裝置，使其形成筆狀外觀。
結(jié)合圖2，毛細管〔3〕上最好標有刻度〔9〕，以便能直觀地觀察毛細管〔3〕內(nèi)空氣柱的變化情況。為了方便地觀察毛細管〔3〕內(nèi)空氣柱的變化，因此毛細管〔3〕應(yīng)該用透明材料制成。套管〔6〕對應(yīng)于毛細管〔3〕的刻度〔9〕部位最好設(shè)有觀察窗〔10〕，以便在使用時不取下套管〔6〕便能觀察毛細管〔3〕內(nèi)空氣柱的變化情況。如果毛細管〔3〕上沒有刻度〔9〕，則可在套管〔6〕的觀察窗〔10〕的旁邊標上類似的刻度，其效果是一致的。在套管〔6〕上，也可參照普通筆套，增設(shè)一個衣夾，便于將測水筆夾持在衣服口袋上或其他地方。
本測水筆的使用方法如下1、準備一杯剛冷至室溫的涼開水。因水在煮沸后，溶解在水中的空氣已逸出，因此，新鮮的涼開水稱為無氣水。
2、將陶土頭浸入水中泡5～10分鐘。
3、注水卸下套管打開橡皮塞；將玻璃毛細管下端的小蓋帽拿掉；將滴管咀上連接的細塑料絲插入毛細管內(nèi)，直至塑料絲的前緣到達刻度零位處；將透明毛細管沒入無氣水中；捏滴管上橡皮球，吸去零位刻度以下的空氣；拉出細塑料絲，無氣水即進入并充滿零位刻度線以下的毛細管內(nèi)；在小蓋帽內(nèi)注滿無氣水，并蓋套在毛細管的下端。在連接管內(nèi)注滿無氣水。將毛細管插入連接管，塞緊橡皮塞。
4、除氣為提高測水筆的靈敏度，可進行除氣步驟。做法是，將注好水的測水筆用干布將陶土頭擦干。任測水筆內(nèi)水分從陶土頭向外蒸發(fā)。當毛細管內(nèi)水柱彎月面到達50Kpa時，將測水筆陶土頭朝下，輕輕拍擊連接管，使測水筆內(nèi)氣泡上升到集氣室內(nèi)。然后，將陶土頭浸入無氣水中，這時可看到，毛細管內(nèi)水柱彎月面很快上升至零刻度。再打開橡皮塞，往連接管內(nèi)加滿無氣水，塞好橡皮塞。
上述除氣步驟重復(fù)二遍后，測水筆的靈敏度大大增加，反應(yīng)的平衡時間縮短。
5、用小土鉆或木棍在待測土壤上打一小孔。孔的直徑應(yīng)略小于測水筆的直徑?？椎纳疃?、對盆栽花卉來說，應(yīng)鉆入整個土層約三分之二深度即可。然后，將已準備好的測水筆插入洞中，使陶土頭與土壤密切接觸，并將筆桿周圍土壤稍加按實。在土壤水分未飽和情況下，測水筆內(nèi)水柱的彎月面即向下移動。當儀器內(nèi)真空度與土壤水吸力達到平衡后，彎月面不再移動。從透明毛細管刻度上我們即可知道土壤水分吸力。測水筆既可以埋設(shè)于某一測點，長期觀察土壤水分的動態(tài)變化，又可以在各個測點之間輪流埋設(shè)，循環(huán)觀察。根據(jù)某些花卉果蔬作物的土壤水吸力值給澆水以科學(xué)的依據(jù)。
本實用新型制造簡單，成本低廉，結(jié)構(gòu)巧妙，外形美觀，不易損壞，灌封毛細管內(nèi)空氣柱時極為方便，只需在連接管上拔出橡皮塞，拉下小蓋帽即可操作。盡管用空氣膨脹式負壓計作張力計的負壓(土壤水吸力)顯示裝置，其精度受到溫度變化和氣壓變化的影響，但這種影響對決定是否需要灌水的土壤水吸力數(shù)值而言，是可以忽略不計的。用空氣膨脹式負壓計作張力計的負壓顯示裝置盡管還存在著在低吸力區(qū)段受刻度誤差影響較大，然而絕大多數(shù)植物在低吸力區(qū)段無需灌水。這種負壓顯示裝置(即本申請文件中所述的測水筆)在負壓＞0.1巴后顯示精度較高，且負壓愈大(即土壤水吸力愈高)，精度將愈高。多數(shù)植物需要灌水的土壤水吸力區(qū)段為0.1巴～0.5巴，因此，這種測水筆將適用于多數(shù)植物指示灌溉用。
權(quán)利要求1.一種測水筆，由連接管、多孔陶土頭及透明毛細管組成，其特征是毛細管通過橡皮塞插入連接管中，毛細管的上端封閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1規(guī)定的測水筆，其特征是毛細管的下部套有一個小蓋帽，小蓋帽下部側(cè)壁開有一個小孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2規(guī)定的測水筆，其特征是毛細管上標有刻度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3規(guī)定的測水筆，其特征是連接管上套有套管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4規(guī)定的測水筆，其特征套管上設(shè)有觀察窗。
專利摘要測水筆是用來測定土壤水吸力，指示植物灌水規(guī)律的簡易可靠儀器，由筆桿、陶土頭、透明毛細管及筆套等組成。其結(jié)構(gòu)精巧，制造簡單，使用方便，既適合于大田作物土壤水吸力的測試，也適合于家庭花卉澆水時機的確定。
文檔編號G01N19/00GK2035082SQ8821909
公開日1989年3月29日 申請日期1988年5月27日 優(yōu)先權(quán)日1988年5月27日
發(fā)明者徐富安 申請人:中國科學(xué)院南京土壤研究所