测量土壤质量含水率的体积置换方法及设备

摘要

本发明提供一种测量土壤质量含水率的体积置换方法，具体步骤如下：将任意体积待测土样装入容积为已知的恒容容器，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；按照公式计算土壤质量含水率。本发明还提供本发明方法所用的设备，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。本发明的方法可适用于任意质地土壤的含水率测量，操作过程简单、方便，克服了测量含水率的烘干法较费时且不适合野外作业，燃烧法消耗能源、测量精度相对较低的问题。

主权项

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：$v_s=\frac{m-{\rho }_w{v}_0}{{\rho }_s-{\rho }_w}$公式4：$v_w=\frac{{\rho }_s{v}_0-m}{{\rho }_s-{\rho }_w}$公式5：$\theta =\frac{v_w{\rho }_w}{v_s{\rho }_s}\times 100\%$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；所述溢水口向内切割的角度为45°；注水口下端口直径为2mm；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；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。