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KSAT 常见问题

如果多孔板被土壤颗粒污染，其电导率就会发生变化。如何解决这个问题？
通常情况下，可以用清水从下往上冲洗，以去除泥土颗粒。如果多孔板很脏，可以尝试在水中用刷子清洗，或在干燥器中用真空吸尘器清洗。如果仍无济于事，我们建议更换多孔板，以消除不必要的电导率变化。
在野外测量饱和电导率是否最好，因为这会覆盖土壤的整个孔隙系统？小样本如何代表实地条件？
诚然，实地数据总是更好，但许多研究人员仍在实验室使用岩心样本测量饱和导 水率 (Ks)。 为了确保使用小样本进行的测量能够代表实地条件，有必要进行更多的重复测量，以消除开放路径。我们建议使用五个重复样本来比较结果。如果有一两个样本的Ks结果比其他样本高得多，则不计算这些样本的最终平均值。取而代之的是水平较低的读数的平均值。高电导率数据可能来自开放路径（孔隙），这是岩心样本切割的结果，但在现场或多或少是被动的。
为什么拟合的降头曲线与我的数据不符？
这可能有多种原因：

1.如果您的样品安装不当，底座可能密封不严。如果是这种情况，水压将不会在最后接近零 hPa 值，而是趋向于负值。要解决这个问题，请确保重新正确安装样品。注：在KSAT 的早期版本中，使用的底板有时无法与样本紧密连接，特别是在钢制气缸有划痕或脏污的情况下。2015 年夏天，底板被带有软橡胶密封件的新底板取代。只有使用这种新底板才能确保样品与穹顶之间的紧密连接。

2. In some soils, particularly soils with a loamy texture, almost all water passes through a very small part of the soil sample (for instance, through macropores). Water flow in these macropores becomes turbulent if the pressure gradient becomes too large. In that case, the water flow is no longer proportional to the pressure gradient, and consequently the change of the hydraulic head with time is not exponential, invalidating Darcy’s law. KSAT is a precision measurement device which shows you this by a misfit of the exponential function: the fitted function will be less curved than the data. Also, you will notice in such a case that the calculated conductivity becomes larger as the size of the pressure head decreases. Under very small gradients, flow might still be laminar. To remedy this, repeat your measurement with a small gradient (for instance, an initial pressure head < 5 cm).

3.土壤是脆弱的多孔系统，其渗透性在测量过程中可能会发生变化。这有不同的方向和原因：
  • 如果水流主要通过大孔隙流动，那么在测量过程中这些孔隙可能会被侵蚀，从而增加电导率。这将导致与前一种情况类似的结果，不同之处在于效果（电导率增加）是持久的。
  • 由于水流优先通过大孔隙，这些孔隙可能会被沉积物颗粒封住。在这种情况下，电导率会在测量过程中下降。您可以通过指数函数的明显不拟合再次看到这种情况，但在这种情况下，拟合的指数曲线会比数据更弯曲。
4.压力传感器的偏移量可能不等于零。其原因可能是温度漂移（如果测量的所有组件，即KSAT 、使用的液体和土壤样本没有在相同的温度下平衡）。要解决这个问题，可将所有组件平衡到相同的温度，并在测量前执行偏移重新校准。
为什么滴定管中的水位没有降到零，而是保持正值？
滴定管和导管之间的管道连接处可能有空气。要清除空气，可将滴定管注满水至 20 厘米高，然后迅速打开打开圆顶的阀门。水将喷射过管道，并带走其中的空气。
测量开始时的自动检测不起作用。原因是什么？
KSAT 通过信号中的正压跃变自动检测测量的开始。自动检测失灵可能有一些原因和协调解决方案：

1.阀门开启速度太慢。如果出现这种情况，压力的增加将过于缓慢，无法识别压力的增加。要解决这个问题，请快速旋转控制杆打开阀门。
2.压力传感器可能因分层或沉淀而无法即时反应。如果出现这种情况，请清洁KSAT 。
3.压力传感器已损坏。在这种情况下，将KSAT 发送至 METER。

*无论如何： 您始终可以通过按下 "手动重新启动 "按钮手动启动测量。如果您想在 "运行 "过程中启动KSAT 测量，例如，当您想启动测量时，滴定管的阀门连接已经打开（有意或无意），也可以使用此解决方案。
实验应该使用哪种液体？
不要使用蒸馏水！ 在沙质土壤中，水的离子成分影响不大，但在质地细腻的土壤中，双电层的宽度会受到水的离子强度和离子成分的很大影响。此外，使用含有单价阴离子的蒸馏水会分散样品，从而降低其饱和电导率。一般来说，建议使用与所研究土壤的离子成分相似的水；但要了解水的离子成分并非易事。实际上，大多数情况下使用的是标准自来水，如果能说明离子强度就更好了。在某些调查中，尤其是在调查可能发生弥散的土壤时，建议使用含二价阳离子的电解质溶液，例如含钙阳离子的 0.01 摩尔溶液。始终使用与进行测量的实验室环境温度相同的水。
从排气管流出的水不清澈。有问题吗？
停！您使用的压头对样品来说太高了，会导致侵蚀并破坏样品。仪器的压力传感器足够精确，可以使用最小的压头。将压头调整到 2 - 5 厘米之间。此外，使用较小的压头通常可以获得最佳效果。
打开连接阀时没有任何反应。我的样品不透气吗？
KSAT 甚至可以记录极小的渗流率。如果采样率选择了 "自动"，则只有在记录到最小压头差（默认为 0.1 厘米）时才会显示数据点。您可以通过以下操作查看更多点：

1.选择较小的最小压头差（最小至 0.01 厘米）。

2.选择恒定时间间隔，而不是自动模式。

3.增加初始压头。我们始终建议在压头差不超过 5 厘米的情况下开始测量，以尽量减少测量过程中侵蚀或破坏样品的风险。但是，如果样品明显稳定，则可以将压头增加到 20 厘米。

4.4. 如果电导率很低，即使使用 20 厘米的初始压头差进行测量也会显得非常缓慢，则可使用滴定管扩展模式进行测量，将测量速度再加快 50 倍。为此，请将滴定管完全注满至管道顶部，并将恒压头管道放在顶部。KSAT 会自动检测到水是从窄管而不是宽滴定管输送的，并计算出正确的电导率值。
我需要等到规定的测量时间结束吗？
如果满足以下参数，您可以在达到规定的测量时间之前停止测量：

  1. 拟合曲线与测量值的拟合
  2. r² 足够高（接近 1）
  3. 已有足够的测量值（> 10）
  4. Ks值不变
我无法测量电导率，因为在自动测量开始之前，所有的水都通过了样品。
KSAT 可测量电导率范围的上限约为 5000 厘米/天。在这种情况下，初始水位通过样本的时间约为 5 秒，接近KSAT 数据采集的时间分辨率。为了解决这个测量问题，您可以使用 "重启测量 "按钮，在打开阀门后立即手动启动数据记录。这样可以稍微加快第一个数据的记录。
为什么拟合的降头曲线与我的KSAT 数据不符？
这可能有多种原因：

1.如果您的样品安装不当，其底部可能密封不严。如果是这种情况，水压将不会接近最终的零 hPa 值，而是会趋向于负值。
  • 解决方案：正确重新安装样品。
  • 注：在KSAT 早期版本中，使用的底板有时无法提供与样本的紧密密封连接，特别是在钢制圆筒被刮伤或弄脏的情况下。2015 年夏季，该底板被带有软橡胶密封圈的新底板取代。只能使用这种更新的底板，以确保样品和穹顶之间的紧密连接。
2.在某些土壤中，尤其是壤土质地的土壤中，几乎所有的水都会通过土样中很小的一部分（即大孔隙）。如果压力梯度过大，这些大孔中的水流就会变得湍急。在这种情况下，水流不再与压力梯度成正比。因此，水头随时间的变化不是指数式的，达西定律也就失效了。在这种情况下，指数函数将无法拟合数据：拟合函数的曲线将小于实验结果。此外，您还会注意到，在这种情况下，压头越小，计算得出的电导率就越大。
  • Solution: Under very small gradients, flow still might be laminar. So, repeat the measurement with a small gradient (i.e., an initial pressure head < 5 cm).
3.土壤是脆弱的多孔系统，其渗透性在测量过程中可能会发生变化。造成这种情况的原因有很多：
  • a.如果水流主要通过大孔隙流动，这些孔隙可能会在测量过程中被侵蚀（即电导率增加）。这将导致与 #2 类似的结果，但效果（电导率增加）将是持久的。
  • b.由于优先流动，大孔隙可能会被沉积物颗粒封住。在这种情况下，电导率会在测量过程中下降。在这种情况下，拟合的指数曲线会比数据更弯曲。
4.压力传感器的偏移量可能不等于零。如果测量的所有组成部分（即KSAT 、使用过的液体和土壤样本）没有在相同的温度下平衡，则可能会出现温度漂移。
  •  解决方案：将所有元件校准到相同的温度，并在测量前执行偏移重新校准。
最好在实地测量饱和导流系数，因为它涵盖了土壤的整个孔隙系统。如何仅用土芯测量Ks（Kt）？
许多研究机构仍在使用样本测量Ks（Kf），但实地数据总是更好。 如果使用土芯，有必要进行五次重复，以确保开放路径不会伪造结果。比较结果。如果有一两个样本的Ks结果要高得多，就不要取平均值，只取数值较低的样本的平均值。高电导率数据可能是开放路径（孔隙）造成的，这些孔隙是在土壤岩心的顶部和底部切割的，但在田间或多或少是被动的。
KSAT 如何计算温度校正，以获得指定参考温度下的饱和电导率？
KSAT 利用水的粘度与温度的关系，根据测量值（在测量的操作温度下）重新计算参考电导率 （在您指定的参考温度下）。详情请参见KSAT 操作手册第 11 页（可从KSAT 软件的 "帮助 "菜单中下载 pdf 版本）。
饱和是否意味着所有的土壤孔隙都充满了水？
不！但实地情况也并非如此。
我无法测量电导率，因为在自动测量开始之前，所有的水都通过了样品。
KSAT 可测量电导率范围的上限约为 10000 厘米/天。在这种情况下，初始水位通过样本的时间约为 5 秒，接近KSAT 数据采集的时间分辨率。 您可以尝试使用 "重启测量 "按钮，在打开阀门后立即手动启动数据记录。这样可以稍稍加快第一个数据点的记录，并有助于稍稍提高测量上限。
我的测量何时结束？
如果达到与初始压头相关的最小总压头（参数 H_end_abs）或最小相对压头（参数 H_end_rel），则测量自动结束。默认设置是水位下降到初始值的 25% 时自动渗漏。您可以在参数菜单中更改该设置。默认值非常保守。通常情况下，可以更早地停止测量。您可以随时按下 "停止测量 "按钮。根据经验，可以停止测量：

a) 当计算出的电导率成为稳定值时。这意味着已经记录了足够多的测量数据（> 10 个），并且信号显示出清晰的趋势，以及

b) 如果 r² 足够高（r² > 0.999）。

对于渗透率较低的样品，压头下降 1 厘米通常就足以停止测量。例如，电导率为 2 cm/d 的样品需要 8 小时才能达到初始压头的 0.25。在实际操作中，可以从 20 厘米的初始压头开始，当达到 19.5 厘米时停止测量（手动或通过设置 H_end_rel = 0.975），大约 15 分钟后停止测量。
我能否从外部可视化我的数据？
是的。所有数据和参数都会以 csv 格式写入 ASCII 文件。您可以使用这些数据，用自己的可视化软件重新显示测量结果和拟合曲线。

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