土壤率的测量
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土壤含水率测定(烘干法)1、称样品(>1mm风干土)10克左右,置于已知重量的称皿中;2、放入烘箱,在105-110℃(温度过高,有机质易碳化散逸)温度下烘至恒重(约8 小时);3、取出放干燥器(干燥器中的干燥剂氯化钙或变色硅酸要常更换)中冷却约20 分钟,立即称重;4、同上2、3重复烘三小时,取出放干燥器中,冷却,立即再称重(二次重复之差,不大于 3 毫克);5、结果计算:(1)以风干土为基数的水分百分数(通常用于化学分析计算)WCF%=(W2-W3)/(W2-W1)×100(2)以烘干土为基数的水分百分数WCH%=(W2-W3)/(W3-W1)×100式中:W-含水率(%);W1-称皿重(克)W2-称皿+风干土重(克);W3-称皿+烘干土重(克)容重一般用常用的是环刀法,计算的公式是d=g•100/[V•(100+W)] 式中:d—土壤容重(g/cm3) g—环刀内湿土重(g) V—环刀容积(cm3) W—样品含水量(%) 可以直接用容重(d)通过经验公式计算出土壤总孔度(Pt%)。
Pt%=93.947-32.995d 含水量用105±2℃的烘箱烘干土壤,测量烘干前后的重量变化,减少的质量就是含水量。
土壤含水量土壤含水量(water content of soil)是土壤中所含水分的数量。
一般是指土壤绝对含水量,即100g烘干土中含有若干克水分,也称土壤含水率。
土壤含水率是农业生产中一重要参数,其主要方法有称重法,张力计法,电阻法,中子法,r-射线法,驻波比法,时域反射击法及光学法等。
土壤中水分含量称之为土壤含水率(Soil Moisture Content),是由土壤三相体(固相骨架、水或水溶液、空气)中水分所占的相对比例表示的,通常采用重量含水率(θg)和体积含水率(θv)两种表示方法。
重量含水率是指土壤中水分的重量与相应固相物质重量的比值,体积含水率是指土壤中水分占有的体积和土壤总体积的比值。
土壤净氮矿化率的测定—厌氧培养法(Anaerobic method)一,实验目的1.掌握厌氧培养法测定土壤净氮矿化率的基本原理与操作方法2.掌握凯氏定氮的原理和蒸馏定氮器或氨气敏电极的使用方法返回二,实验内容1.土样的野外采集与处理2.土样水淹状态下厌氧矿化培养3.凯氏定氮法测定土样矿化率返回三,实验原理1.背景知识①土壤中的氮素氮素是蛋白质和核酸的重要组成部分,同时又是叶绿素,酶,维生素,生物碱等的必要成分,在植物细胞的生长,分化和各种代谢过程中,氮素都起着重要的作用.土壤中的氮绝大部分(约90%以上)以复合态存在于有机质或腐殖质中,而大多数的植物所吸收利用的氮素主要是无机态的铵态氮和硝态氮.土壤中的有机质和腐殖质等有机态氮通过氮素矿化作用(主要是土壤微生物作用)释放出无机态氮(主要是铵态氮与硝态氮),为植物吸收利用.返回②氮素矿化作用与土壤净氮矿化率氮素矿化作用是土壤中有机态氮经土壤微生物的分解,转化为无机态氮的过程,它在生态系统中是土壤对植物生长供给氮素的关键过程.土壤净氮矿化率则是描述土壤氮素矿化作用速率的指标,指单位时间内土壤有机态氮经矿化作用转化为易被植物利用的无机态氮的量.它在一定程度上反映了土壤对植物氮素的供应能力,对农业生产中作物的选择和肥料的施用都起着指导性的作用.③测试方法简介目前国内外土壤矿化氮的测定方法主要是生物培养法,此法测定的是土壤中氮的潜在供应能力,其结果与植物生长的相关性较高.生物培养法分为好氧培养法(aerobic method)和厌氧培养法(anaerobic method).好氧培养法:使土样在适宜的温度,水分,通气条件下进行培养,测定培养过程中释放出的无机态氮,即在培养之前和培养之后测定土壤中无机态氮(铵态氮和硝态氮等)的总量,二者之差即为矿化氮.好氧培养法沿用至今已有很多改进,主要反映在:用的土样质量(10~15g),加或不加填充物(如砂,蛭石)以及土样和填充物的比例,温度控制(25~35℃),水分和通气调节(如土10g,加水6mL或加水至土壤持水量的60%),培养时间(14~20天)等.很明显,培养的条件不同,测出的结果也会不同.厌氧培养法:通常以水淹创造条件进行培养(water logging method),测定土壤中有机态氮经矿化作用转化的无机态氮的量.其培养过程中条件的控制比较容易掌握,不需要考虑同期条件和严格的水分控制,可用较少土样和较短培养时间,方法简单且快速,结果的再现性较好,更适合于例行分析.故本试验采用厌氧培养法. 2,基本原理厌氧培养法基本原理用水淹保温法处理土壤,利用厌氧微生物在一定温度下矿化土壤有机态氮成为NH4+—N,再用2mol·L-1 KCl溶液浸提,浸出液中的NH4+—N,在碱液和还原剂的作用下用蒸馏法将NH3 蒸出,冷凝后用吸收液接收并滴定,从中减去土壤初始无机态氮(即原存在于土壤中的NH4+—N和NO3-—N),得到土壤矿化氮量.(也可以用氨气敏电极测定水溶性氨,取代滴定过程)四,实验仪器,试剂及配制1.主要仪器半微量定氮蒸馏装置;半微量滴定管(5ml)或PNH3-1-氨气敏电极四,实验仪器,试剂及配制2.试剂① 40%NaOH溶液称取工业用固体NaOH400g(用小烧杯做容器称取),取硬质1000ml玻璃烧杯,先加蒸馏水600mL,将称好的NaOH缓缓倒入并不断搅拌,以防止烧杯底角固结.冷却后倒入试剂瓶备用.(每样品用量5ml)四,实验仪器,试剂及配制②甲基红—溴甲酚绿混合指示剂0.5g溴甲酚绿和0.1g甲基红溶于100mL乙醇中.③ 20g·L-1 H2BO3—吸收液20g H2BO3(化学纯)溶于1L水中,每升H2BO3溶液中加入甲基红—溴甲酚绿混合指示剂5mL并用弱酸或弱碱(0.1mol/L的Hcl或NaOH)调节至紫红色.(指示剂灵敏范围紫黑色——紫红色,吸收液易受到酸碱污染,临用前配制并调色.)翠绿色暗绿色灰黑色紫黑色暗紫色紫红色酒红色碱————————————————————————————酸(每样品用量10ml)④0.02 mol·L-1 (1/2H2SO4)标准溶液(根据实际情况可选择合适浓度酸液)先配制0.10 mol·L-1 (1/2H2SO4)溶液,然后用标准碱液标定,再准确稀释而成.(精确)(每样品用量2-5ml)⑤ 2.5mol/L KCl称取KCl(化学纯)186.4g,溶于800ml蒸馏水中,定容至1L.(每培养样用量80ml) 四,实验仪器,试剂及配制⑥ 2.0mol/L KCL称取KCL(化学纯) 149g, 溶于800ml蒸馏水中,定容至1L.(每初始样用量100ml) 返回⑦ FeSO4—Zn粉还原剂将Fe SO4·7H2O(化学纯)和Zn粉共同磨细(或分别磨细,分别保存,可数年不变,用时按比例混合)以5 :1混合盛于棕色瓶中备用(混合后易氧化,保存不可超过一星期).(每样品用量1.2g)⑧ 比色液吸收液调色完成后,吸取吸收液10ml,置于50ml三角瓶中,用蒸馏水稀释置40ml. 五,实验方法与步骤1.土样的采集与处理土壤是一个不均一体,影响它的因素错综复杂,因此土壤样品的代表性与采样误差的控制直接相关,采样时要贯彻"随机"原则,即样品应当随机的取自所代表的总体.① 一般土样采取自2-10cm土层土壤,也可根据采集地主要作物根系深度采取土样.为样品的保存和工作的方便,从野外采回的土样都先进行风干.② 将采回的土样,放在塑料布上,摊成薄薄的一层,置于室内通风阴干.在土样半干时,须将大土块捏碎(尤其是黏性土壤),以免完全干后结成硬块,难以磨细.风干场所力求干燥通风,并要防止酸蒸气,氨气和灰尘的污染.③ 样品风干后,应拣去动植物残体如根,茎,叶,虫体等和石块,结核(石灰,铁,锰),再经研细,使之通过2mm孔径的筛子待测.五,实验方法与步骤2.培养土样准备称取过筛后的风干土样20.0g (记录质量)置于150mL三角瓶中,加蒸馏水20.0mL,摇匀(土样必须被水全部覆盖).加盖橡皮塞,置于40±2℃恒温生物培养箱中培养待测(七昼夜).3.土壤初始氮的测定① 称取过筛后的风干土样20.0g(记录质量),置于250mL三角瓶中,加2mol·L-1 KCl溶液100mL,加塞振荡30min,过滤于150mL三角瓶中.② 由进样口加入FeSO4—Zn粉还原剂1.2g,用吸管吸取滤液30mL由进样口加入(此过程尽量将还原剂冲入反应室),再加40%NaOH溶液5mL,立即封闭进样口并将预先将盛有20g·L-1硼酸—吸收液10mL的50ml三角瓶置于冷凝管下.③通蒸汽蒸馏,当吸收液达到40mL时停止蒸馏,取下三角瓶,用0.02mol·L-1 (1/2H2SO4) 标准液滴定并与比色液进行比色,当吸收液与比色液颜色基本一致后停止滴定,并记录滴定所用酸的量.同时做空白试验.(亦可采用氨气敏电极测定)注:如滴定用去的酸液少于1ml或超过5ml需调节酸浓度,使多数滴定值在2ml-4ml 之间.加碱液和加吸收液不能用同一个吸耳球,避免造成吸收液的污染.如果实验过程中发现原吸收液被污染,应停止实验,重新对原吸收液调色,并重新配置比色液.4.土壤矿化氮和初始氮之和的测定培养一周后取出矿化培养土样,加80mL 2.5mol·L-1 KCl溶液,再用橡皮塞塞紧,在振荡机上振荡30min,取下立即过滤于150mL三角瓶中.蒸馏滴定过程同土壤初始氮的测定.同时做空白试验.(亦可采用氨气敏电极测定)六,实验结果与计1.结果计算2.实验数据记录表3.拟结果记录表七,讨论对土壤矿化率可能产生影响的因素及产生影响的可能原因.(包括对人为误差产生的讨论)本实验除考虑测定样地土壤矿化率外,也可以分不同的小组从多个角度进行测定,并对各小组的实验结果进行比较,(如对不同土质土壤矿化率或同一土质不同深度的土壤矿化率进行对比实验)讨论结果并分析影响土壤矿化率的因素.八,思考题①如果矿化率为负值,讨论造成此实验结果的可能原因.②请根据本组或其他小组所完成的实验结果,分析影响土壤矿化率的因素和影响因素的作用机制.九,附录:半微量蒸馏定氮器使用方法(Makham型)此仪器有两种型号(见图1,2), 其结构极其相似,不同的是: 1型进样漏斗位置在蒸馏器上方,易于操作,装置合理,洗涤方便,但是保温能力稍差.2型进样漏斗在中部,保温层'7'几乎全部包围反应室,其优点保温好,蒸馏快.本仪器无蒸汽发生器,需自行配套.图1中的蒸汽发生装置可供参考,其制作如下:取2000ml或1000ml三角烧瓶, 装上胶塞和安全管, 通入绝缘导线,连接500W 电热丝,并外套瓷珠以绝缘,加入蒸馏水,通电加热,外接调压器可调节蒸汽大小.(也可用1000ml烧瓶和酒精灯自制简易蒸汽发生器)返回九,附录:半微量蒸馏定氮器使用方法(Makham型)操作方法先连接好冷却水(由' 4 '进水' 5 '出水) 并接通蒸汽发生器.先通蒸汽洗涤定氮器内室,待外室充满蒸汽后,关闭6.蒸数分钟,关闭进汽开关A.略等数秒钟,反应室2内废液即倒吸到7 (因蒸汽冷凝收缩形成负压所至),废液由6放出.返回九,附录:半微量蒸馏定氮器使用方法(Makham型) 返回样品测定把冷凝管下口插入接收瓶,催化剂和测试样品由进样漏斗加入,加NaOH5ml后迅速盖塞,加水液封.通入蒸汽,关闭6,从蒸馏出第一清蒸馏液(或指示剂变绿)开始计时,蒸馏约10-20分钟,将接收液离开冷凝管口,再蒸馏1分钟后停止,接收液马上进行滴定.蒸馏完毕后,由进样漏斗倒入蒸馏水洗涤反应室,同前反复洗涤倒吸3次,即可测下一个样品.九,附录:半微量蒸馏定氮器使用方法(Makham型) 返回注意事项(1)加样时,开关6须打开,以免倒吸.(2)吸收液应保持冷却,防氨挥发而损失.九,附录:半微量蒸馏定氮器使用方法(Makham型)附录 2 PNH3-1-氨气敏电极的基本原理与操作方法返回气敏电极是离子选择性电极的一个重要分支.它是指对样品中溶解的气态物质能直接响应的电极.因此氨气敏电极可直接响应水样中气态氨量,也可以在改变水样的pH等条件测定NH4-N总量.它是利用气体可渗透而离子不可渗透的膜,将样品溶液和内充溶液分开的一种电极.样品中溶解的气态物质,借助化学反应使其逸出,以扩散方式透过膜,从而引起膜内电解质中某一离子活度的变化,使得紧贴于膜内的离子选择性电位也变化,其电位变化值和样品溶液中气态物质的存在形态及其含量有关.附录 2 PNH3-1-氨气敏电极的基本原理与操作方法返回在溶液中, 当溶液的PH值大于14时溶液中的NH4+全部变成NH3 + H+附录 2 PNH3-1-氨气敏电极的基本原理与操作方法适用范围:水溶性氨浓度10-1 —— 5*10-6 mol/L 温度5-45 oC具体操作:1,蒸馏过程与半微量凯氏蒸馏滴定法基本相同,(直接使用20g·L-1 的H2BO310ml作为吸收液,而不用加指示剂),当吸收液达到40ml-50ml时将吸收液倒入100ml容量瓶中并加水定容,定容后倒入200ml烧杯中.2,将氨气敏电极插入烧杯中并开动搅拌器.3,加入40% NaOH溶液2-3ml,开动搅拌器3-5分钟后,读取电极电位值: E1. 4,从曲线上查得其浓度.5,根据稀释倍数可推算出样品中无机氮的含量。
土壤电导率是测定土壤水溶性盐的指标,而土壤水溶性盐是土壤的一个重要属性,是判定土壤中盐类离子是否限制作物生长的因素。
上壤中水溶性盐的分析,对了解盐分动态,对作物生长的影响以及拟订改良措施具有十分重要的意义。
土壤水溶性盐的分析一般包括全盐量测定,阴离子(Cl - 、SO 2- 3 、CO 2- 3 、HCO - 3 、NO - 3 ) 和阳离子(Na + 、K + 、Ca 2+ 、Mg 2+ ) 的测定,并常以离子组成作为盐碱土分类和利用改良的依据。
下面把测定方法告诉你,你应该更能理解土壤电导率与土壤性质的关系了。
测定方法为:1 实验方法、原理土壤水溶性盐的测定分水溶性盐的提取和浸出液盐分的测定两部分。
在进行土壤水溶性盐提取时应特别注意水土比例、振荡时间和提取方式,它们对盐分溶出量都有一定影响。
目前在我国采用5 :1 浸提法较为普遍。
盐分的测定主要采用电导法和烘干法,其中以电导法较简便,快速,烘干法较准确,但操作繁琐费时。
本实验采用水土比 5 :1 浸提,电导法测定水溶性盐总量。
电导法测定原理是土壤水溶性盐是强电解质,其水溶液具有导电作用,在一定浓度范围内,溶液的含盐量与电导率呈正相关,因此通过测定待测液电导率的高低即可测出土壤水溶性盐含量。
2 仪器试剂250ml 三角瓶,漏斗、电导仪、电导电极。
0.01M KCl ,0.02M KCL 标准溶液。
3 操作步骤土壤水溶性盐的提取,称取过1mm 筛风干土20.00g ,置于250ml 干燥三角瓶中,加入蒸馏水100m1( 水土比 5 :1) ,振荡 5 分钟,过滤于干燥三角瓶中,需得到清壳滤液。
( 此浸提液可用于分盐的测定) 。
吸取土壤浸出液30m1 ,放在50m1 小烧坏中,测量溶液温度,然后用电导仪测定,测定待测液的电导度(S t ) ,记下读数。
4 结果计算土壤浸出液电导率EC 25 = 电导度(S t ) * 温度较正系数(f t )* 电导电极常数(K )温度较正系数( f t )见附表1 电导电极常数(K )从电导电极上查得。
土壤电阻率的测量方法土壤电阻率的测量土壤电阻率的测量通常采用四极法和模拟法。
一、四极法当被测接地装置的最大对角线D 较大,或在某些地区(山区或城区) 按要求布置电流极和电压极有困难时,可以利用变电所的一回输电线的两相导线作为电流线和电压线。
四极是指被测接地装置G 、测量用的电流极C 和电压极P 以及辅助电极S 。
辅助电极S 离被测接地装置边缘的距离dGS=30~100m 。
图1 是测量土壤电阻率的四极法的原理接线图,两电极之间的距离a 应等于或大于电极埋设深度h 的20 倍,即a≥20h。
由接地电阻测量仪的测量值R ,得到被测场地的视在土壤电阻率ρ=2πaR (1) 测量电极建议用直径不小于1.5cm 的圆钢或<25×25×4 的角钢,其长度均不小于40cm 。
被测场地土壤中的电流场的深度,即被测土壤的深度,与极间距离a 有密切关系。
当被测场地的面积较大时,极间距离a 应相应地增大。
为了得到较合理的土壤电阻率的数据,最好改变极间距离a ,求得视在土壤电阻率ρ与极间距离a 之间的关系曲线ρ=f(a),极间距离的取值可为5、10、15、20、30、40m 、?,最大的极间距离amax 可取拟建接地装置最大对角线的三分之二。
C 1P 1P 2C 2图1 四极法测量土壤电阻率原理图C 1和——测量用电流极C 2M ——接地电阻测量仪P 1和——测量用电压极P 2h ——测量电极埋设深度a ——测量电极之间的距离四极法测试后经得出的土壤电阻率计算值应根据测量时的情况进行季节系数修正。
计算接地装置的土壤电阻率时,应取雷雨季节中无雨水时最大的土壤电阻率,一般按下式计算:ρ=ρ0?ψ式中:ψ——季节系数;ρ0为其实测值;ρ为其计算值在计算接地电阻时,实测的土壤电阻率,要乘以表1中所列季节系数ψ1、ψ2或ψ3进行修正。
注:ψ1—测量前数天下过较长时间的雨,土壤很潮湿时用之; ψ2—测量时土壤较潮湿,具有中等含水量时用之;ψ3—测量时土壤干燥或测量前降雨不大时用之。
森林土壤渗透率的测定概述说明以及解释1. 引言1.1 概述在生态学领域,森林土壤的渗透率是一个重要的参数,它反映了土壤对水分的传导能力。
渗透率是指单位时间内单位面积的水量通过土壤纵向渗流时所需的压力差,通俗来说就是土壤中水分下渗的速度和能力。
研究森林土壤渗透率对于深入了解森林生态系统的水循环过程、水资源管理以及应对气候变化等具有重要意义。
1.2 文章结构本文将从引言、森林土壤渗透率测定方法介绍、森林土壤渗透率概述说明以及解释测定方法和结果分析等几个方面进行讨论。
首先,在引言部分,我们将阐述研究背景和目的,并简要介绍本文结构组织。
其次,在第二部分,我们将详细介绍森林土壤渗透率的定义及其重要性,并列举常用的测定方法。
随后,在第三部分,我们将说明森林土壤渗透率测定的实际意义以及与森林生态之间的关系,并回顾现有研究进展。
接下来,在第四部分,我们将解释不同的森林土壤渗透率测定方法,并对结果进行分析和解读,同时探讨环境条件对结果的影响。
最后,在第五部分,我们将总结文章的重点内容,并展望未来研究方向和应用前景。
1.3 目的本文旨在全面介绍和解释森林土壤渗透率的测定方法以及其实际意义。
通过对不同测定方法的比较和结果分析,我们将更加深入地了解森林土壤渗透率与水循环、生态系统关系等领域的相关性。
同时,该文章还将为未来的研究提供参考和展望,并为管理者在水资源管理和气候变化应对等方面提供决策支持。
2. 森林土壤渗透率的测定2.1 渗透率的定义及重要性森林土壤渗透率是指水分通过土壤孔隙的速度和能力。
渗透率不仅是评估土壤水分特性和水文循环的重要指标,也是了解森林生态系统功能的关键因素之一。
渗透率对森林生态系统具有重要影响。
首先,它直接决定了土壤水分在根系可达深度的供应情况,从而影响森林植被的生长和发育。
其次,渗透率还与土壤雨滴破坏、侵蚀以及径流产生等过程密切相关。
此外,渗透率还对维持土壤中微生物活性、气候调节和保持地下水资源等方面起着重要作用。
土壤电阻率的测试方法 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020土壤电阻率的测试方法步骤:一、在接地网内打入4根导电性能良好的接地桩子,深度约15公分,确保4根桩子在同一条直线上,且每根桩子之间的距离相等。
假设间距为a。
二、将摇表第一根接线柱与第一根桩子相连,第二根接线柱与第二根桩子相连,以此类推,即将摇表的接线柱与桩子一一对应地用导线连起来。
三、将摇表按120转/分钟的速度摇动,从摇表中读出电阻值R。
四、将以上测到的值a和R代入公式:ρ=2π·a·R (π=3.14),得出土壤电阻率ρ的值。
土壤电阻率的测量方法有:土壤试样法、三点法(深度变化法)、两点法(西坡Shepard土壤电阻率测定法)、四点法等,本标准主要介绍四点法。
2、在采用四点法测量土壤电阻率时,应注意如下事项:(1)试验电级应选用钢接地棒,且不应使用螺纹杆。
在多岩石的土壤地带,宜将接地棒按与铅垂方向成一定角度斜行打入,倾斜的接地棒应躲开石头的顶部。
(2)试验引线应选用挠性引线,以适用多次卷绕。
在确实引线的长度时,要考虑到现场的温度。
引线的绝缘应不因低温而冻硬或皲裂。
引线的阻抗应较低。
(3)对于一般的土壤,因需把钢接地棒打入较深的土壤,宜选用2~4kg重量的手锤。
(4)为避免地下埋设的金属物对测量造成的干扰,在了解地下金属物位置的情况下,可将接地棒排列方向与地下金属物(管道)走向呈垂直状态。
(5)在测量变电站和避雷器接地极的时候,应使用绝缘鞋、绝缘手套、绝缘垫及其他防护手段,要采取措施使避雷器放电电流减至最小时,才可测试其接地极。
(6)不要在雨后土壤较湿时进行测量。
3、测量方法(四点法)3.1 等距法或温纳(Wenner)法将小电极埋入被测土壤呈一字排列的四个小洞中,埋入深度均为b,直线间隔均为a。
土壤电阻率的测试方法嘿,咱今儿就来唠唠土壤电阻率的测试方法这档子事儿!你说这土壤电阻率,就好像土壤的一个小秘密,得用合适的办法才能给它挖出来。
那咋测试呢?首先咱可以用 Wenner 四极法,就好比是给土壤来个“全身检查”。
把四个电极插进土里,通过测量电流和电压,就能算出电阻率啦。
这就好像你要知道一个东西有多重,得用秤去称一称一样。
还有一种方法叫双桥法,它就像是个更精细的“侦探”。
能更准确地找出土壤电阻率的具体数值呢!想象一下,土壤里藏着好多小秘密,双桥法就是那个能把这些秘密一个一个揪出来的厉害角色。
咱再说说等距法,这就像是在和土壤玩一个特别的游戏。
通过调整电极之间的距离,找到最合适的那个点,然后得出电阻率。
这是不是挺有意思的?那测试的时候可得注意一些小细节哦!比如说电极要插得稳当,不能摇摇晃晃的,不然测出来的数值能准吗?就好比你走路东倒西歪的,能走得稳当吗?而且测试的环境也很重要呢,要是旁边有乱七八糟的干扰,那可不行!这就跟你在安静的地方学习和在吵闹的集市学习效果不一样是一个道理呀。
在实际操作中,咱得根据不同的情况选择合适的方法。
就像你出门穿衣服,得看天气和场合不是?有时候 Wenner 四极法好用,有时候双桥法更靠谱。
哎呀,这土壤电阻率的测试方法可真是一门大学问!咱得好好琢磨琢磨,才能把这个小秘密给彻底弄清楚。
只有了解了土壤电阻率,咱才能更好地利用土壤,让它为我们服务呀!比如说在建筑工程里,知道了土壤电阻率,就能更好地设计接地装置,让建筑更安全;在电力工程里,也能根据它来合理安排线路啥的。
所以说呀,别小看这土壤电阻率的测试方法,它可关系到好多重要的事情呢!咱可得认真对待,就像对待咱生活中的每一件重要事儿一样。
希望大家都能掌握这些测试方法,把土壤电阻率这个小秘密给摸得透透的!这样咱就能和土壤更好地相处啦!。
- 1 -田间土壤含水率测量的几种主要方法1林剑辉 孙宇瑞※ 马道坤中国农业大学精细农业研究中心,北京,100083摘 要:土壤含水率是农业生产中一重要参数,本文对土壤水分的各种测量方法进行了全面的综合介绍。
首先讨论了称重法,张力计法,电阻法,中子法,r-射线法,驻波比法,时域反射击法及光学法等的基本原理。
其次由于土壤含水率受土壤质地,容重,含盐量,温度等影响,因此各种测量方法在实地测量时均会产生误差,本文紧接着详细分析了各种方法使用过程中产生误差的主要原因,并提出了相应的补偿措施。
最后,通过对这些方法的对比分析,得出了一些结论,并提出了土壤水分测量方法进一步研究的重点。
关键词:土壤含水率、传感器、测量1. 引言水乃生命之源,对于农作物而言,土壤水更是其发育、生长的重要条件。
在古中国农业中,将湿润的土壤称为“墒”,并有丰富的关于保墒、散墒等调节土壤水分状况(墒情)的技术和作业。
在现代农业中,能否对土壤水分进行有效测量与控制,是实现“精细农业”与“精细灌溉”的关键所在。
同时在水文科学、气象科学和生态科学中,土壤水分的测量也具有相当重要的意义。
土壤中水分含量称之为土壤含水率(Soil Moisture Content),是由土壤三相体(固相骨架、水或水溶液、空气)中水分所占的相对比例表示的,通常采用重量含水率(g θ)和体积含水率(v θ)两种表示方法[1]。
重量含水率是指土壤中水分的重量与相应固相物质重量的比值,体积含水率是指土壤中水分占有的体积和土壤总体积的比值。
体积含水率与重量含水率两都之间可以换算:c g v γθθ=,其中c γ为土壤干容重。
而Reynolds(1970)指出,采用体积含水率是克服土壤变异性对土壤含水率测量的影响的一种有效方法[2]。
由于作为水载体的土壤是一种多孔介质,物理化学特性复杂,空间变异性大,这些给土壤含水率的测量提出了很高的技术要求。
半个多世纪以来,科研人员针对这种状况,采用了不同的方法进行土壤水分测量的研究,各种测量技术也层出不穷。
1.土壤含水量(含水率)测定采用酒精燃烧法测定。
操作步聚:(1)取小铝盒若干,洗净后烘干,用天平称出每—铝盒重量(逐一标量记录)(2)在标准地内挖土壤剖面,分20cm 一层。
在分层的土壤剖面上用铝盒自下而上刮一层土(约半盒、注意避开根系和石砾等杂物),马上称重(得出湿土重十铝盒重)(3)倒入酒精8-12ml ,振荡铝盒使与土壤混合均匀(如土壤很湿要用小刀拌匀成泥浆),点燃酒精,在火焰将熄灭时,用小刀轻拔土壤,使其充分燃烧,烧完后再加入3~4ml 进行第二次燃烧(如土壤粘重、含水量较大,再加入2~3ml 酒精进行第三次燃烧)。
冷却后,马上称出重量(得干土重十盒重)。
每层重复三次。
(4)土壤含水量及现有贮水量计算①土壤含水量(重量)=%重(干土重+盒重)-盒干土重+盒重)(湿土重+盒重)-(100⨯ =水分重/干土重×l00%②土壤含水量(体积)=)()容重(土壤含水量(重量%)33g/cm 1g/cm ⨯ =%土壤体积水分体积100⨯ (注:水的容重一般取lg /cm 3)2.土壤物理性质测定采用环刀法操作步聚:(1)首先量取环刀的高度和内径,计算出其容积(标记、做好记录):V =πr 2H式中:V —环刀体积(cm 3)R —环刀内半径(cm)H —环刀高度(cm)将环刀在天平上称重(做好标记、记录)。
(2)选择标准地,在测定地点做一平台(山地),挖土壤剖面,分层取样测定(按20cm —层),每层设三个重复。
(3)打入环刀(一定要垂直打入,且不能晃动),待土壤至环刀下沿齐平时,在环刀上垫—滤纸层后把盖盖好,挖出环刀,用刀削平底部土壤,垫好滤纸,盖好下盖。
迅速称重(得:自然土重十环刀重)(注:第(3)步测完后马上测定该层土壤含水量,见土壤含水量测定)可测出土壤容重。
(4) 将环刀样品带回室内,拿掉上盖(保留滤纸)。
将环刀放入盛水的容器中(2—3mm 水层,随水减少,逐渐加水,保持此水层)。
土壤容重孔隙度含水率等测定方法土壤的物理性质如容重、孔隙度和含水率是评估土壤质量和功能的重要指标。
下面将介绍一些常见的土壤容重、孔隙度和含水率的测定方法。
1.土壤容重的测定方法:土壤容重是指单位体积土壤的质量。
常用的测定方法有:(1)干燥法:将一定量的湿土样放入烘箱中进行干燥,直到土壤重量不再变化,然后计算土壤的干重与体积之比即可得到容重。
(2)铁环法:将一个已知质量的铁环插入土壤中,然后称量整个样品的质量,计算出土壤体积。
(3)气泡法:用一个封闭的气密容器,将土样和一定量的水加入容器中,容器密封后,通过计算压缩空气的体积变化来测定土壤容重。
2.孔隙度的测定方法:孔隙度是指土壤体积中孔隙所占的比例。
一般有以下几种常用方法:(1)饱和法:将一定量的土壤样品浸泡在水中直到完全饱和,然后测定土壤的体积,计算出孔隙度。
(2)气体置换法:通过测定氮气或二氧化碳的置换量来计算孔隙度。
(3)粉砂法:利用粉砂来填充孔隙,并测定土壤样品的体积,然后计算孔隙度。
3.含水率的测定方法:含水率是指土壤中含有的水分的百分比。
以下是几种常用的含水率测定方法:(1)干燥法:将一定重量的土壤样品放入烘箱中干燥,直到土壤重量不再变化,然后计算出干重与湿重之差,用于计算含水率。
(2)质量测定法:利用称重法测定土壤样品的干重和湿重,然后计算含水率。
(3)深层孔隙水抽取法:通过抽取土壤深层孔隙中的水样,然后进行加热蒸发或称重测定法来计算含水率。
需要注意的是,在进行土壤容重、孔隙度和含水率的测定时,应根据实际情况选择适用的方法,并严格按照方法要求进行操作、记录和计算,以保证测定结果的准确性和可比性。
此外,不同土壤类型和土壤质地的测定方法可能会有所不同,需要综合考虑选择合适的方法。
土壤电阻率及接地电阻测量作业指导书一、施工工艺流程图:二、作业方法及要求:1、施工准备:(1)技术准备:掌握接地摇表的使用方法,了角设计对接地电阻值的要求。
(2)组织准备:土壤电阻率及接地电阻的测量,须由一名技术人员带一名熟练的技术工人进行,测量应用好原始记录。
(3)工器具、材料准备:接地摇表、接地棒、导线、钉锤、扳手。
2、土壤电阻测量(施工过程质量控制见证点W点)土壤电阻率的测量摇表应有四个测量端钮。
在被测量土壤电阻率的地区,接图-1布线,将四个接地棒接于四个测量端钮,成一直线打入土内,各接地棒之间的距离可等距离“a”厘米。
棒的埋入深度,不应小于a/20,a,可取以整数便于计算。
摇表电流极端钮I1和Ⅱ2(有的摇表为G1G2)连接在四个接地棒外侧两边的棒上,而电压极端子E1和E2(有的摇表P1和P2)连接到相应的靠里面的棒上,则摇表测量时所得的指示值是靠里面的两棒之间的电阻(欧)将所测得的电阻值,按下列计算公式求得土壤电阻率,该电阻率是相当于深度为棒间距离a处的近似平均土壤电阻率。
土壤电阻率的计算公式为:P=2πaR(欧.厘米)a棒间距离(厘米),R接地电阻测量的读数(欧)。
3、接地电阻测量(施工过程质量控制见证点W点)测量时接地装置应与避雷线断开,电流极,电压极应布置在线路或地下金属管道垂直的方向上,并应避免雨后立即测量接地电阻值。
电极的布置:一般较长的电极距离接地测量点的距离为接地装置最长射线的4倍,较短的电极距接地测量点的距离为最长射线长度的2.5倍。
防雷接地装置的季节系数注1:土壤比较干燥,则应采用表中较小值,比较潮湿,则取较大值。
所测得的接地电阻值,应乘以季节系数,季节系数是根据地质土壤的干湿程序选取的。
乘以季节系数以后的电阻值应满足下表中不同土壤电阻率所要求的电阻值。
接地摇表在线接好后,将仪表置于水平位置,检查检流计指针,是否在中心线上,否则用零位调整器调整。
然后将“倍度标准”放在最大倍率(如X100)位置上,慢慢转动发电机的摇把,同时放置测量标度盘,使检流计的指针指于中心线上,当检充计的指针接近平衡时,加快发电机的转速,使其达到额定转速,调整“测量标度盘”使指针指于中心线上,如“测量标度盘”的读数小于1时,应将“倍率标度”置于较小的倍数,再重新调整测量标度盘,得到正确的度数。
用“测量标度盘”的读数乘以“倍率标度”的倍数,即得所测接地电阻的数值。
4、记录的表格及签证的项目接地装置的电阻及土壤电阻率测量完毕,应及时填写《接地装置施工检查及评级记录》对电阻值不满足要求的应重新加长处理,直到满足要求为止,并及时请甲方监理在验收资料上签字。
5、表格式样:(1)表面式接地装置质量等级评定标准及检查方法表(2)深埋式接地装置质量等级评定标准及检查方法表哪些因素影响土壤电阻率测量[ 2009-5-4 14:59:00 | By: opqr461 ].被保护的电器设备的接地端是否可以不断开测试,涂(镀)层测厚仪对测试仪表或被保护电器设备有什么影响?一般情况下,在测试接地电阻时,要求被保护电器的设备与其接地端断开,这是因为如果不断开被保护的电器设备在接地电阻过大或接触不好的情况下,仪表所加在接地端的电压或电流会反串流入被保护的电器设备,如果一些设备不能抵抗仪表所反串的电压电流,可能会给电器设备造成损坏,另外一些电器设备由于漏电,使漏电电流经过测试线进入仪表,将仪表烧坏。
所以一般情况要求断开被保护的电器设备。
在接地良好的情况下,可以不断开被保护电器设备进行测量。
为什么地阻表的C2P2和C1P1不能调换接线?由于地阻表内部电路设计原理C2为测试极准电位,超声波测厚仪要与后级基准严格相等,因此,需直截接至被测地网电极,P1、P2为信号通道,二者可以互换,C2和C1不能互换。
哪些因素影响土壤电阻率测量?土壤电阻率不仅随土壤的类型变化,且随温度、湿度、含盐量和土壤的紧密程度而变化。
地阻表工作时显示屏显示"1"与同时显示"1"和"OPEN"有什么区别?如何处理?显示屏显示"1"表示仪表选择的量程过小。
被测的数值大于所选择的量程,此时应选择合适的量程档。
显示屏同时显示"1"和"OPEN"表示被测地极开路或电流极辅助接地电阻过大,与接地极没有形成回路(即开路)。
此时应检查C2至C1的测试线是否接通或接触不良;或降低电流极辅助接地电阻。
(选择合适的地点打桩或在电流极地桩上浇水)。
用接地电阻测量仪测土壤电阻率的方法在被测区域沿直线等距离插入地下4根金属针棒,红外线测温仪彼此相距为“a”厘米,金属针棒的埋入深度应为距离“a”的1/20。
按图所示连接方法,用4根测试线将4根金属针棒与仪表上的C1,P1,P2,C2四个测试孔相连,选择适当量程,按一下测试按钮“TEST”,电流指示灯亮,显示屏上显示测得的电机房UPS供电系统设计方案探讨(一)2009-05-20 00:13:37来源: 作者:4gcnwifi 【大中小】浏览:69次评论:0条1引言计算机在通信系统中地广泛应用,对供电质量提出了越来越高地要求,由此在通信机房中安装UPS(不间断电源)供电系统变得越来越普遍。
一个设计良好地UPS 供电系统能给负载提供优质电源,然而在实际应用中,许多问题又往往是UPS供电系统本身引起地。
因此,如何建立~个合理地、安全地UPS供电系统成为大家关注地问题。
本文将从UPS供电系统设计角度对这~问题进行探讨。
2对UPS前级供电系统地要求UPS可以向负载提供稳压精度高、稳频、波形失真度小地高质量电源,并且在与静态旁路切换时可以做到供电无间断。
但要做到这点,它地前级供电质量不容忽视。
我们在设计通信机房前级供电系统时,应考虑以下几个方面:(1)前级供电系统电源质量不宜太差,电压及频率应稳定在正常范围。
一般地讲,大容量UPS主机输人电压范围应为380V±15%。
电压过低,将使UPS备电池频繁放电,最终因长期处于欠压充电状态而大大缩短它地使用寿命,相反,电压过高,则易引起逆变器损坏。
对于旁路输入,其电压和频率波动也有~定地范围,一般为额定电压±10%,额定频率±15%,如果前级电源变化范围过大,就会导致逆变器和旁路电源之间地切换被禁止或有间断。
因此,如果通信机房地前级电网在电压范围上达不到要求,应在UPS前级配置合适地抗干扰交流稳压电源,但不宜采用电子管型交流稳压器或磁饱和稳压器,因为这两类稳压器在开机时可产生瞬时高压,输出波形失真度也较大,易造成UPS故障。
(2)前级供电系统中不应当带有别地频繁启动负载,比如经常使用地电梯,频繁开启地空调等。
原因是在这些负载开、关机时会出现瞬间高低压,使供电线路上电压波形失真度过大,造成UPS市电旁路供电与逆变器供电转换控制电路误动作,进而引起同步控制电路故障。
所以在条件许可下,宜将UPS电源尽可耀于电网输入地前端。
(3)前级供电系统中地交流发电机组容量应适当放大。
大多数通信机房都备有发电机组,以解决较长时间停电难以供电问题。
但在配置发电机组时,其容量应考虑不少于UPS电源额定输出功率地1.5-2倍,以保证发电机输出电压、频率正常,并改善其波形失真度。
3 UPS容量地确定根据负载容量及性质,选择适当地UPS,既可保证UPS地供电质量,降低故障率,又可节省投资,提高经济效益。
一般来说,UPS容量地确定主要是要满足当前负载地需要,同时,也要考虑几个因素:(1)负载性质对UPS输出功率地影响。
当前大部分UPS生产厂家在产品说明书中所给地输出功率都是指负载功率因数为一0.8(滞后)时地值,而UPS电源实际可带地负载量是与负载功率因数密切相关地,当负载为纯电阻性或电感性时,逆变器在额定机在功率下其有功功率将有所下降。
所以在考虑UPS容量时,对不同地负载功率因数要进行功率折算,通常可作这样地估算:假设负载功率因数为一0.8(滞后)时UPS额定功率为1KVA,则当功率因数为一0.9和-1.0时,输出功率分别约为0.9-0.92 kVA和0.74-0.77kVA。
对于计算机类负载,只要负载地峰值系数在UPS允许地范围内,UPS基本上可以输出额定功率,对于电阻性或电感性负载,则需酌情加大UPS容量。
(2)UPS容量较负载不宜过大,使其过度轻载运行。
过度轻载运行虽有利于降低逆变器地损坏概率,但可能造成市电停电时,电池放电电流过小而放电时间偏长,在电池保护装置故障时,电池组被深度放电,而遭永久性损坏。
(3)UPS容量不宜过小,使其长期处于重载运行状态。
这样虽可节省一部分投资,但由于逆变器处于重载运行,其输出波形将发生畸变,输出电压幅值抖动过大。
这样既不能为负载提供优质电源,还极易造成UPS逆变器地本级驱动元件损坏,所以,即使从经济角度讲也是得不偿失。
根据目前一些UPS厂家推荐,UPS负载量不宜长期超过其额定容量地80%。
(4)对于通信机房面积较大,负载不断分期扩容地情况,在首期配置UPS容量时,应适当考虑中远期发展趋势,并在选型中挑选可并机或多机运行地机型,以使中远期负载容量增大时,通过UPS并机扩大其输出容量。
相应地,配置UPS输入输出配电屏时,应预留多台UPS地输入开关和中远期地负荷分路开关,以便于今后扩容。
4供电系统地电气隔离及接地一般来说,电网中经常存在差模噪扰和共模噪扰,这些噪扰对计算机正常运行存在着不同程度干扰。
另外,零线电位地偏移也会对计算机运行造成影响。
所以在考虑UPS供电方案时应采取措施把这些影响减少到最小。
传统地UPS通过内部地工频输入及输出变压器来实现负载和电网间地电隔离和电压匹配,抑制来自电网地共模及差模噪扰电压,使其不致耦会到计算机电源。
此类UPS地输出零点是取自隔离变压器次级Y型绕组地中性点。
为保证输出零点电压不偏移,应从通信机房地交流工作接地排上单独引线至该输出点。
为了解决通信机房面积窄小及楼板荷载能力不足问题,近年来,出现了采用高频链结构地不含输出隔离变压器地UPS。
由于采用了高频变压器代替工频变压器,其体积重量明显减小,但因为其输出瑞直接通过变换元件输出,一定程度上存在直流高压过人负载地危险,而且在三相负载不平衡情况下,还存在电压零点偏移问题。
中性线与地线间地电压可达十几伏甚至更高,大大超出一些计算机厂家地要求。
所以对于大型计算机网络等比较重要地负载,供电系统应尽量采用带工频隔离变压器地UPS。
5正确配置UPS后备电池为保证电网停电时,也能利用UPS电源继续向计算机提供高质量供电,后备电池地配置尤为重要。
当负载不允许被中供电时,通信机房内UPS电池后备时间应大于从市电中断到恢复地时间或到发电机组正常供电所需时间(前级供电系统配有发电机组),若此段时间较长,则应配置外接地长延时地电池组,但此时应确认UPS内部整流器有能力对外接大容量电池组进行充电,否则应配置外接充电器。