负压计fuyajinegative pressure meter

利用多孔陶瓷的吸水特性来测定土壤吸水力的仪器，亦称张力计。
构造 负压计由陶瓷感应头、联接管、贮水管、集气管和压力表构成，如图1。陶瓷头是由均匀微孔陶瓷材料制成圆柱杯状的感应头，要求具有一定的透气性和透水性。其壁厚约2毫米，粗细、长短不一，直径约为2～3.5厘米，长为5厘米左右。联接管和贮水管一端与陶瓷头的开口端相联。二者均由一定厚度的硬塑料管制作，其长度根据测定深度要求而定，从20厘米至100厘米以上不等。联接管与陶瓷头一样粗，贮水管套在联接管之内，其顶端有一段集气管（收集器内空气用），长仅几厘米， 上有密闭盖。贮水管与压力表相连通。压力表有弹簧管压力表(图1)和U形水银压力计(图2)两种，后者的灵敏度和精度较前者高。

图1 弹簧管压力表式负压计

测定原理 当土壤没有被水饱和时，土壤具有吸着水分的能力，此时仪器的陶瓷感应头与土壤接触，土壤便通过陶瓷头从与之连接的贮水管中吸出水分， 而使充满水的贮水管内产生一定的真空度（即负压力）。当土壤停止吸水时，表示管内压力与周围土壤的吸水力达到平衡。此时连接贮水管的压力表测出的压力就是土壤吸力值。反之， 当土壤水分增加时，土壤吸力减小，与管内原有的负压力失去平衡， 于是土壤中的水分重新经过陶瓷头进入管内，直至内外压力相平衡为止。当土壤水分饱和时， 负压力为零。如果土壤水分过饱和或陶瓷头处于地下水位之下， 则管内呈正压力， 压力表也可指出来。

图2 U形水银压力计负压计

使用方法 测定前，把蒸馏水徐徐注满贮水管，并完全排除器内的空气后，方能观测使用。安装时，把负压计垂直插入土中，使陶瓷头处于欲测深度，且与周围土壤接触良好，保持其自然紧实度。若用水银压力计还需在负压计附近，将其衬板(上有U形水银管)垂直插入土中。观测时，从弹簧压力表直接读取土壤吸力值（巴）。而水银压力计读取U形管内两端水银面的位置示值，再按下式计算吸力值S（厘米汞柱）:

S=(h₁+h₂)×13.6-(H+h₁)

式中 h₁、h2分别为左右边水银面至零点的距离；H=(H₁+H₂)为陶瓷头中点至零点的距离；H₁为陶瓷头中点至地面的距离；H2为地面至零点的距离(见图2)。以上均以厘米为单位。
使用时还须注意经常检查仪器各衔接处是否漏气，经常给贮水管加水，当气温降至0℃以下时，应停止使用。
特点 此仪器能在田间连续测定土壤总吸力，它以巴为单位，故测定结果便于与大气水汽压和植物的水势联系起来分析使用。但因土壤吸力与土壤湿度(%)之间并非单一函数的线性关系，故它不便于用来直接测定土壤湿度。它的测量范围也不大，通常为0～0.85巴，不适用于低湿条件下测量。此外，仪器的滞湿性及土壤温度都影响其测定精度。