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专利号: 2018109888558
申请人: 衡阳师范学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种动态测量土壤孔隙率的方法,其特征在于:包括采样过程和测量计算过程,S1、采样过程:利用通过螺纹连接有环刀手柄( 1-1) 、体积为V的钢制环刀( 1-2) ,切割自然状态的土壤,使土样充满其中;不可左右摇动,以使土壤自然结构不被破坏,直到环刀( 1-2) 全部压入土中;然后用小铲将环刀( 1-2) 从土中挖出,取下环刀手柄( 1-1) ,并用小刀仔细沿环刀( 1-2) 两端边缘修整削平,切除多余的土壤;

修整完成后,将取好样的环刀( 1-2) 上端盖上滤膜( 5) ,下端盖上密封盖( 6) ,然后再通过螺纹连接环刀手柄( 1-1) 组成土壤切割装置( 1) ,土壤切割装置( 1) 通过气路管道( 7) 与测氡仪( 3) 和气泵( 2) 连接,组成一个闭环气路测量装置;

S2、测量计算过程:

启动气泵( 2) ,将测量系统内氡混合均匀,考虑泄漏和反扩散效应,测量系统中氡浓度的变化规律如下:式中,V1是采样土壤的体积;V3是测量装置气路及测氡仪内空间总体积;C(t)为时间为t时测量系统内的氡浓度,单位为Bq·m-3;λe为有效衰变常数,包含氡的衰变常数,泄漏系数及反扩散系数;

式(1)的解为:

式中a是任意常数;

测氡仪以T为测量周期,T为2-20分钟;测量n个测量周期,n大于等于3;每个测量周期的测量值认为是测量周期中点的测量值;

式中,m为常数,m的值采用下述任意一种算法计算得出:算法1:利用第一个测量周期的值,反推得到式(2)中a的值,然后利用n个测量周期的值对式(2)进行非线性拟合,得到 的值m;

算法2:直接利用n个测量周期的值对式(2)进行非线性拟合,得到 的值m;

停止气泵2,在测量装置气路中添加一个体积为V4的空腔,启动气泵( 2) ,将氡混合均匀,此时测量装置内氡浓度的变化规律为:式中a是任意常数;

测氡仪以T为测量周期,T为2-20分钟;测量n个测量周期,n大于等于3;每个测量周期的测量值认为是测量周期中点的测量值;

式中,k为常数,k的值采用下述任意一种算法计算得出:算法1:利用第一个测量周期的值,反推得到式(4)中a的值,然后利用n个测量周期的值对式(4)进行非线性拟合,得 的值k;

算法2:直接利用n个测量周期的值对式(5)进行非线性拟合,得到 的值k;

将相关参数代入式(3)、式(5)求解,就可以得到土壤孔隙率η。