张力计

利用负压计测定土壤水分是从能量角度研究土壤水分运动的实用手段

土壤张力计是利用负压计测定土壤水分是从能量角度研究土壤水分运动的实用手段。他是反映土壤墒情状况，指导灌溉最好的仪器设备。

定义

张力计是指测量线材及带材，如：纱线，钢丝，铜丝，电缆，钢缆，薄膜，束装材料，铝箔等材料静态或动态状态下松紧程度的仪器。它可为生产过程提供准确定量的松紧参数，确保生产过程中张力保持稳定或达到要求的值。张力计主要是指土壤张力计。

使用

张力计测得的土壤水张力就是土壤对水的吸力。土壤愈湿，对水的吸力就愈小；反之则大。当土壤湿度增大到所有空隙充满水时，土壤水张力将降为零。换言之，此时土壤含水率达到了饱和。各种土壤的饱和含水率，以重量含水率和容积含水率而言都不一致，但对土壤水张力而言却是一致的都为零。各种土壤的毛管破裂含水率也不一致，而土壤张力则近乎一致。各种土壤在从饱和含水率到毛管破裂含水率的变幅内，土壤水对作物的作用和影响基本一致。同一土壤水张力指标下，不同土壤有其不同的含水率，但同一的土壤水能量指标对作物的生理需水和根系吸收而言却是一致的。

严格说来，土壤释水过程和吸水过程中的同一土壤含水率对应的土壤水张力是不同的，这是由于土壤水的滞后作用所致。一般说来，土壤的吸水过程是短暂的。这就必须根据实测资料找出土壤含水率与土壤水张力的关系式，有了这个关系式便可根据观测的土壤水张力随时得知相应的土壤含水率，依据试验得到的土壤水张力指标就可指导农田灌溉，条件许可时，还可根据土壤水张力指标自动控制灌溉。这样就不必再用烘干法测定土壤含水率，从而大大降低劳动强度，提高工作效率。正因如此，在改进农业灌溉技术方面很有必要推广。现以章丘市绣惠渠灌溉试验站实测资料为依据，进行分析，找出土壤水张力与土壤含水率的关系，以便用于生产实践。

分类

纱线张力计：测量纺织材料如纱线、化纤长丝、氨纶丝等的张力，单位cN。handy-tens测量范围有100cN，200cN，主要用于纺纱及织布行业，比如针织。

钢线张力计：测量钢丝、钢线等刚性较强的金属线材的张力，主要用于拉丝工厂、轮胎生产企业等，单位N，一般张力几百N，Combi490-156最大能测量1000N的张力。

造纸网张力计：测量造纸网的张力，因为一般造纸网都是聚酯网，所以也叫聚酯网张力计，主要应用于造纸行业中，例如M160，还可以测量布匹的张力，主要应用于印染等行业。

皮带张力计：测量各类皮带张的张力值。应用于发动机皮带张力的检测，单位N。

张力计的选型

张力计和所有的仪器一样，即使仪器精度再高也会有一定的误差及有一定的丈量范围。

张力计选型及使用中，影响张力计精度的因素有哪些呢？或者说张力计选型的标准是什么呢？主要因素有如下几点：

1．张力计的量程选择方法：通常实际使用的最大张力为张力计量程的80%为最佳。原因是：张力计校准通常采用的是2点效准的方式。第一点为0点，第二点为量程的80%，所以，从理论上讲，张力计丈量最正确的2点就是0点及效准点。

2．张力计所测材料的线径范围选择方法：由于张力计是采取2点线形标定的方式而且张力计的工作原理即通过丈量出协力（对丈量点的压力），通过平行四边形法则换算出分力（材料张力）。这样，假如张力计的校准直径与实际丈量时材料的直径不同，则理论上丈量值一定会有误差，而且，被测材料直径与效准直径相差越大，丈量误差越大。所以，张力计在选型时，尽量使被测材料直径与张力计效准直径相同或接近。

张力计校准

1. 张力计的校准功能：市面上部分品牌的张力计的校准功能是开放的，部分品牌的张力计的校准功能是封闭的（只有厂家才可以使用）。假如张力计的校准功能是开放的，则假如客户丈量的材料直径与选型时张力计的校准直径不同或差异较大，则客户可以用自己的被测材料进行校准，校准非常简单。德国TENSOMETRIC公司的张力计采用的就是校准功能开放的模式，这种校准功能开放模式的优势在于：客户可以用一台张力计准确测量多个线材、不同线径的张力，大大节约了企业的生产成本。假如张力计的校准功能是封闭的，则选张力计时，张力计的适用线径范围必须要小，这样丈量才会正确；如果被测材料直径范围较大，则需订购多个张力计分别对应不同的直径。德国施密特公司（SCHMIDT）的张力计采用的是校准功能封闭的模式。

2．张力计的校准方法：用2点式校准：张力计未受任何张力时，将张力计的读数调到0点，然后用一个相当于张力计量程80%的砝码（如张力计量程为10公斤，则用8公斤的砝码）或略大于材料张力的砝码，悬挂在被测材料的下方，然后将被测材料的另一端悬挂起来，这时，被测材料所受的张力即砝码的重量，这时将张力计的张力值调节为砝码重量即可。这样，张力计的校准就完成了。

3. 张力计总结：假如张力计的校准功能是开放的，则客户在选择张力计时，主要选择好量程就可以了；假如您的被测材料直径就一种，可以让生产商出厂时完全按照您的材料直径校准是最佳的选择；假如您的被测材料直径相差较小，而您对精度要求不是特别苛刻，这时，可让生产商按照材料直径的中间值进行校准。

张力计操作方法

1.开水冷却：将自来水煮沸20分钟后，放置冷却备用。

2.注水：开启集气管的盖子，并将仪器倾斜，用塑料瓶徐徐注入经煮沸后冷却的无气水，直到加满为止，仪器直立10—20分钟（不要加盖子），让水把陶土管湿润，并见水从陶土头表面滴出。

3.排气：再将仪器注满无气水，用干布或吸水性能好的纸从陶土头表面吸水（或在注水中处塞入一个插有注射针头的橡皮器，用注射器进行抽气，抽气时注意针尖必需穿过橡皮塞并伸入仪器内部。同时用左手顶住橡皮塞，不让其松动漏气）。此时，可以看到真空表的指针，指向40Kpa左右，并有气泡从真空表内逸出，逐渐聚集在集气管中。缓缓拔去塞子，让真空表指针缓慢退回零位。继续将仪器注满无气水，仍用上述方法进行抽气。这样重复3-4次，真空表内的空气即可除去大部份。

4.集气：将仪器注满无气水，加上塞子，加以密封，并将仪器直立，让陶土管在空气中蒸发，约二小时后，即可见真空表的指针指向40Kpa或更高。此时从陶土管真空表塑料管及集气管中会有埋藏的气泡逸出，同时，轻轻将仪器上下倒置，使气泡集中到集气管中。

5.再蒸发：将陶土管浸入无气水中，此时，可见真空表指针回零，打开盖子，重新注满无气水，加上盖子，再让陶土管在空气中蒸发。此时，真空表的指针可升至50Kpa或更高。同时轻轻将仪器上下倒置，收集逸出的空气。

6.重复：按以上步骤进行2-3次，每进行一次之后真空表的指针可升得更高，直到指针达到80Kpa时将陶土管浸入无气水中，真空指针转动回零。打开盖子，注满水，盖子盖紧，将陶土管浸在无气水中备用。

定期检查

1、仪器在使用过程中，必须定期检查集气管中的空气容量，如果空气容量超过集气管容积的一半，必须重新补满水，补水时不要拔出仪器，也不要摇动仪器，只要缓缓拧开盖子，用无气水灌满。若在操作过程中，陶土管与原来接触的土壤松动，应在附近重新打孔，重新安装。

2、一般来讲，如埋设前仪器中的空气基本除净，且土壤的湿度在仪器的测量范围内，则可以连续维持10-25天，不必重新加水。

注意事项

1、陶土头切忌油污，以免堵塞微孔，使仪器失灵。

2、仪器的量程为85 Kpa，超过此限度时，仪器因陶土管壁的水膜破裂而漏气，使仪器失去作用。

3、开盒子时，应缓缓打开，否则，真空表指针因压力差突然消失而猛撞0点档柱，容易造成真空表内油丝（钟表油丝）损坏，使真空表失灵。

4、盖盖子时，应缓缓拧入，将多余水从陶土头渗出。切不可将橡皮塞快速按入仪器内，否则，仪器内将产生高的正压力，使真空表损坏，传感器损坏。

5、当气温下降到冰点前，应将埋设在室外的仪器撤回，以免冻裂。