[发明专利]一种土壤含水率分布式测量方法及系统

摘要

本发明公开了一种土壤含水率分布式测量方法及系统，所述方法包括如下步骤：在土壤中植入碳纤维光缆，通电加热，用DTS解调设备解调、记录温度数据，运用数据分析软件求碳纤维光缆温度特征值，将所求温度特征值代入标定试验确定的一次函数w＝kT_t+b计算出土壤含水率，其中w为土壤含水率，T_t为碳纤维光缆温度特征值，k和b为常数。所述系统包括碳纤维光缆、加热电源、DTS解调设备、具有数据分析软件的计算机。本发明可以对土体含水率进行原位分布式测量，具有分布式测量、测量距离长、安装简单、测量精度和稳定性高、性能价格比好等优点。

主权项

一种土壤含水率分布式测量方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、将碳纤维光缆植入土壤中，所述碳纤维光缆为具有内加热功能的碳纤维温度感测光缆，由内到外依次包括光纤、碳纤维、护套；步骤二、对步骤一所述碳纤维光缆进行通电加热，利用DTS解调设备解调、记录碳纤维光缆通电加热过程中的温度值；所述DTS解调设备基于拉曼光时域反射测量技术进行分布式温度测量，感温元件为步骤一所述碳纤维光缆；步骤三、运用数据分析软件计算碳纤维光缆温度特征值，根据碳纤维光缆温度特征值与土壤含水率之间的线性关系：w＝kT_t+b计算出土壤含水率，其中w为土壤含水率，T_t为碳纤维光缆温度特征值，k和b为常数，通过标定试验确定；所述碳纤维光缆温度特征值为通电加热后碳纤维光缆形成的温度场梯度不再改变时，选取一个特征时间区间内的等时间间隔所测得的温度值的算数平均值。