申请/专利权人：云南农业大学

申请日：2023-12-22

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN117451798B

主分类号：G01N27/22

分类号：G01N27/22;G06F17/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2024.02.13#实质审查的生效;2024.01.26#公开

摘要：本发明属于红黏土测试技术领域，具体涉及基于介电法的红黏土界限含水率评价方法，通过测量土壤的介电特性来推断红黏土的界限含水率。该指标可以实现非接触式测量，无需进行实地取样和实验室测试，具有快速、简便、低成本的优势。本发明利用介电法测量红黏土的介电特性，通过建立新的界限含水率评价指标，能够更准确地评估红黏土的水分状态，对农业土壤干旱程度及灌溉管理有重要意义；采用介电法测量，只需要对红黏土样品进行一次测量即可获取介电数据，大大提高了评价效率；有助于更好地了解红黏土的干旱状况，从而能够采取相应的土壤保护措施，保护土壤质量，促进土壤的可持续利用和发展。

主权项：1.基于介电法的红黏土界限含水率评价方法，其特征在于，包括：搭建相同规格的土柱样集群，并根据试验条件配比所述土柱样集群的含水率、干密度及温度；采用平行板电极装置对所述土柱样集群进行相对介电常数测量，依据所述平行板电极装置测量到的土柱电容量换算其相对介电常数，获取试验数据；所述相对介电常数的计算公式为： 1，式中，为真空介电常数；A为土柱的有效面积；为土柱的厚度；d为土柱的直径；为电容量；采用回归统计分析所述试验数据，探究红黏土介电特性影响因素的敏感程度主次关系，并建立红黏土介电常数模型；将所述红黏土介电常数模型结合所述干密度和温度条件进行优化，获取红黏土介电常数多变量模型；在Herkelrath模型基础上考虑红黏土干密度和温度对模型参数的影响：（2）；将相同温度和干密度条件下测试的红黏土相对介电常数与体积含水率带入Herkelrath模型得相应取值，将值与温度和干密度进行式（3）、（4）空间关系拟合；（3），（4），式中，a、b、c、d、e、f、g表示拟合参数，表示干密度，T表示温度；将公式（3）、（4）带入公式（2）校正参数、，即得到红黏土介电常数多变量模型：（5）；采用所述相对介电常数进行表示塑性指数和液性指数，然后将所述塑性指数和液性指数换用体积含水率进行表示，土体相对介电常数表示塑性指数和液性指数，推导关系如下： （6） （7） （8）联立式（6）、式（7）、式（8），将塑性指数和液性指数计算式换算为体积含水率的表达式： （9） （10）；结合所述红黏土介电常数多变量模型和所述体积含水率，获得塑性指数、液性指数与相对介电常数的关系，将式（5）带入式（9）、式（10），得塑性指数、液性指数与相对介电常数的关系： （11）式中，为体积含水率，w为天然含水率，为水的密度，为液限，为塑限，为液性指数，为塑性指数，、分别为土体液限和塑限对应的相对介电常数；并计算出红黏土界限含水率，根据式（11），当红黏土天然含水率对应的介电常数接近于液限对应的相对介电常数时，；当红黏土天然含水率对应的介电常数接近于塑限对应的相对介电常数时，，其与塑液限表示结果一致。

全文数据：

权利要求：

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