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中子仪测定土壤水分技术在我国的发展现状

来源：　类别：技术文章　更新时间：2014-01-09　阅读次

　　中子仪测水在国外的应用始于20世纪50年代。
　　中国中子仪研制起于20世纪60年代，这期间的应用主要在自动化设备上应用，70年代南京大学和兰州大学研制的中子仪投入应用，在工业自动化上连续测定原料水分、原材料厚度、材料比表面积、测定材料含氢量等得到广泛应用；中子仪测定土壤容积含水量方法是测水应用的一个分支。目前，生产的中子仪测量准确度和精度都能完全达到土壤测水的需求，只是设计的应用环境与实际应用环境条件不一致，这种不完全一致，导致在测定中形成一定的误差，将中子测定土壤水份标定曲线归类整理，能够更准确地测定土壤水分。
　　目前，测定土壤水分的方法主要有：烘干法、中子仪法、γ射线法、土壤水分仪法、时域反射法和频域反射法。中子仪测定土壤水分是土壤水分测定中的主要方法之一，同时也是一种使用方便的测定土壤水分的方法。测定土壤水分的中子仪类型主要有嵌入型、表面型、透射型和散射型，原地测量土壤剖面含水量的中子测水仪一般是嵌入型中子测水仪。嵌入型中子仪测水仪工作过程是将中子源嵌入待测土壤中，中子源持续稳定地发射快中子，快中子进入土壤介质并与各种原子离子的核相碰撞，快中子损失能量，从而使其慢化。通过测定慢中子云的密度与水分子间的函数关系来确定土壤中的水分含量。
　　基于中子仪测定土壤水分是一种的重要方法，中子仪测水误差主要产生在实际测定环境方面，中子仪测水广泛应用这一现实，总结土壤测水和工业自动化测水应用方面取得的进展，参照测水原理，对中子仪测定土壤水的方法，主要对中子仪测定土壤水分的标定曲线方法提出可行的改进建议。
　　已经研制出高精度中子水分仪能够满足土壤水分精度需要，在提高中子水分仪在土壤水分测定精度方面的研究已有一定的深度与广度，能够在不同质地、不同容重、不同季节和不同土壤容积含水量上得到稳定可靠的应用。其中，在土壤容积含水量分层分布的测定上，还有待于进一步提高。主要是中子测水仪是假定在无限（相对快中子扩散距离）均匀介质中，中子计数与土壤容积含水量能够呈线性关系，土壤剖面含水量层状变化不严格符合仪器测定的要求，因此这方面的研究有待于进一步深入。
　　土壤容积含水量层次变化条件下，应该在土壤水分的3点平滑和容积平滑的研究基础上，展开不同土壤层含水量对中子计数影响方面的深入研究，揭示不同层次含水量对中子计数的影响程度。