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中子儀測定土壤水分技術在我國的發展現狀

來源：　類別：技術文章　更新時間：2014-01-09　閱讀次

　　中子儀測水在國外的應用始于20世紀50年代。
　　中國中子儀研制起于20世紀60年代，這期間的應用主要在自動化設備上應用，70年代南京大學和蘭州大學研制的中子儀投入應用，在工業自動化上連續測定原料水分、原材料厚度、材料比表面積、測定材料含氫量等得到廣泛應用；中子儀測定土壤容積含水量方法是測水應用的一個分支。目前，生產的中子儀測量準確度和精度都能完全達到土壤測水的需求，只是設計的應用環境與實際應用環境條件不一致，這種不完全一致，導致在測定中形成一定的誤差，將中子測定土壤水份標定曲線歸類整理，能夠更準確地測定土壤水分。
　　目前，測定土壤水分的方法主要有：烘干法、中子儀法、γ射線法、土壤水分儀法、時域反射法和頻域反射法。中子儀測定土壤水分是土壤水分測定中的主要方法之一，同時也是一種使用方便的測定土壤水分的方法。測定土壤水分的中子儀類型主要有嵌入型、表面型、透射型和散射型，原地測量土壤剖面含水量的中子測水儀一般是嵌入型中子測水儀。嵌入型中子儀測水儀工作過程是將中子源嵌入待測土壤中，中子源持續穩定地發射快中子，快中子進入土壤介質并與各種原子離子的核相碰撞，快中子損失能量，從而使其慢化。通過測定慢中子云的密度與水分子間的函數關系來確定土壤中的水分含量。
　　基于中子儀測定土壤水分是一種的重要方法，中子儀測水誤差主要產生在實際測定環境方面，中子儀測水廣泛應用這一現實，總結土壤測水和工業自動化測水應用方面取得的進展，參照測水原理，對中子儀測定土壤水的方法，主要對中子儀測定土壤水分的標定曲線方法提出可行的改進建議。
　　已經研制出高精度中子水分儀能夠滿足土壤水分精度需要，在提高中子水分儀在土壤水分測定精度方面的研究已有一定的深度與廣度，能夠在不同質地、不同容重、不同季節和不同土壤容積含水量上得到穩定可靠的應用。其中，在土壤容積含水量分層分布的測定上，還有待于進一步提高。主要是中子測水儀是假定在無限（相對快中子擴散距離）均勻介質中，中子計數與土壤容積含水量能夠呈線性關系，土壤剖面含水量層狀變化不嚴格符合儀器測定的要求，因此這方面的研究有待于進一步深入。
　　土壤容積含水量層次變化條件下，應該在土壤水分的3點平滑和容積平滑的研究基礎上，展開不同土壤層含水量對中子計數影響方面的深入研究，揭示不同層次含水量對中子計數的影響程度。