CN107064465B - 一种用于测定深度土壤湿度的探管 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于测定深度土壤湿度的探管。探管包括有管体，管体四周分布螺旋片；在管体的四周也设置有开口，开口的内部设置有探头；在开口处的上下两端分别设置有对称的加压装置，加压装置位于管壁内，在加压装置的相对一侧分别设置弹性材料，在弹性材料的相对一侧设置有锥形体；在管壁内部还设置有探头，探头上还连接有步进电机；加压装置和步进电机都与控制器连接，在管体的上部还设置有开关，开关用于向控制器发出步进电机和加压装置工作指令。盖用于测定深度土壤湿度的探管可以测定较深深度的土壤中的水分含量，并且在每次测量过程中，探头表面不容易受到上次测定时的土壤的影响，提高了检测准确度。

Description

一种用于测定深度土壤湿度的探管
技术领域
本发明涉及一种用于测定深度土壤湿度的探管，属于土壤检测设备技术领域。
背景技术
土壤含水量是影响农作物收成与水保的重要因素之一。土壤湿度对于制定灌溉进程表、水与溶质流的评价、净太阳辐射潜热与显热的划分等方面都是很重要的。作为预测水源耗竭模式中的重要参量，土壤湿度在水文学中是很重要的。在大气数值模式中陆气相互作用的模拟及水气循环的其它参量要求测量土壤湿度，卫星遥感评价的验证也需要直接测量地表土壤水分。土壤湿度的测量可用土壤含水量与土壤湿度位势的测定来表示。土壤含水量反映了土
壤中水的质量与体积，而土壤湿度位势则反映土壤水分能量状态。农业学科非常关注土壤水分的测定。例如：CN103592342A公开了一种土壤湿度检测装置，包括湿度传感器、多谐振荡器、放大器、模数转换器、信号处理单元与显示器；所述湿度传感器用于检测土壤湿度，湿度传感器的电容值反应湿度；所述多谐振荡器用于检测湿度传感器的电容值，并输出频率随所述电容值变化的电信号；放大器用于对所述电信号进行放大；模数转换器用于采集放大后的电信号并将其转换为数字电信号；所述信号处理单元用于处理所述数字电信号得到其频率，将所述频率转换为对应的湿度值并将所述湿度值输出给所述显示器显示。CN103837661A公开了一种基于单片机的土壤湿度检测系统，包括插入土壤中用于检测土壤湿度的湿度传感器、与湿度传感器相接且用于对湿度传感器输出信号进行放大处理的放大电路和与放大电路相接的单片机以及为系统中各用电单元供电的电池电源，单片机的输入端接有键盘，单片机的输出端接有用于显示土壤含水量的显示屏和用于存储土壤含水量的外存储器，显示屏包括用于显示土壤含水量的显示行一和用于显示电池电源电量的显示行二，单片机通过通讯接口电路与用于对所述土壤含水量做进一步处理后绘出测试曲线或图表的上位机相接并进行通信。
但是上述的技术不适合用于深度土壤湿度的检测，而且在多次测量时容易受到上一次残留的土壤的干扰。
发明内容
本发明的目的是：提供一种用于测定深度土壤湿度的探管，这种探管可以测定较深深度的土壤中的水分含量，并且在每次测量过程中，探头表面不容易受到上次测定时的土壤的影响，提高了检测准确度。
技术方案是：
一种用于测定深度土壤湿度的探管，探管包括有管体，管体四周分布螺旋片；在管体的四周也设置有开口，开口的内部设置有探头；在开口处的上下两端分别设置有对称的加压装置，加压装置位于管壁内，在加压装置的相对一侧分别设置弹性材料，在弹性材料的相对一侧设置有锥形体，锥形体的半径小的一端朝向开口的中间；在管壁内部还设置有探头，探头朝向锥形体；探头上还连接有步进电机；加压装置和步进电机都与控制器连接，在管体的上部还设置有开关，开关用于向控制器发出步进电机和加压装置工作指令。
所述的管体上还设置有显示装置，探头与显示装置连接。
所述的弹性材料的材质选自橡胶、聚氨酯泡沫或者EVA泡沫。
所述的锥形体的外表面的材质是硅橡胶。
有益效果
本发明提供的用于测定深度土壤湿度的探管可以测定较深深度的土壤中的水分含量，并且在每次测量过程中，探头表面不容易受到上次测定时的土壤的影响，提高了检测准确度。
附图说明
图1是探管的总体结构图；
图2是开口和探头部分的结构示意图；
图3是进行测定过程中的开口和探头部分的结构示意图。
其中，1、开口；2、管壁；3、锥形体；4、弹性材料；5、加压装置；6、探头；7、步进电机；8、控制器；9、管体；10、开关；11、显示装置。
具体实施方式
实施例1
本发明提供的检测探管的结构如图1所示，探管包括有管体9，管体9四周分布螺旋片，用于向土壤中掘进，可以进入较深的土壤中；在管体9的四周也设置有开口1，开口1的内部设置有探头，可以用于测定土壤湿度。
开口1和探头6的部分结构如图2所示，在开口1处的上下两端分别设置有对称的加压装置5，加压装置5位于管壁2内，在加压装置5的相对一侧分别设置弹性材料4，在弹性材料4的相对一侧设置有锥形体3，锥形体3的半径小的一端朝向开口1的中间；在管壁2内部还设置有探头6，探头6朝向锥形体3；探头6上还连接有步进电机7；加压装置5和步进电机7都与控制器8连接，在管体9的上部还设置有开关10，开关10用于向控制器8发出步进电机7和加压装置5工作指令。
下面结合操作过程进行说明：
首先，将管体9扎入土壤中，到达设定深度后，打开开关10，开关10使控制器9发出指令，控制器9使步进电机7启动，可以使探头6向开口1运动，如图3所示，由于在开口1处设置有两个相对的锥形体3，锥形体3安装开弹性材料4上。弹性材料4可以发生收缩，因此，探头6可以推开锥形体3，与外部土壤相接触，可以实现对土壤湿度的检测。弹性材料4的材质选自橡胶、聚氨酯泡沫或者EVA泡沫，具有较好的耐腐蚀性和弹性。
当检测完毕后，再通过开关10向控制器9发出指令，使控制器9使加压装置5向弹性材料4加压，可以使锥形体3再向内部运动，当锥形体3向内部运动时，锥形体3的内表面会与探头6的表面摩擦，使探头6表面残留的水分被擦除，避免了本次测量时的土壤的留存对下一次测定时的干扰。
在一个实施方式中，锥形体3的外表面的材质选自硅橡胶，具有较好的耐腐蚀性，以及较好的摩擦系数，可以更好地将探头6的表面的水分擦除。
在一个实施方式中，在管体9的上部还设置有显示装置11，探头6与显示装置11连接，用于将检测到的数据显示在显示装置11上。

Claims (4)

1.一种用于测定深度土壤湿度的探管，其特征在于，探管包括有管体（9），管体（9）四周分布螺旋片；在管体（9）的四周也设置有开口（1），开口（1）的内部设置有探头（6）；在开口（1）处的上下两端分别设置有对称的加压装置（5），加压装置（5）位于管壁（2）内，在加压装置（5）的相对一侧分别设置弹性材料（4），在弹性材料（4）的相对一侧设置有锥形体（3），锥形体（3）的半径小的一端朝向开口（1）的中间；在管壁（2）内部还设置有探头（6），探头（6）朝向锥形体（3）；探头（6）上还连接有步进电机（7）；加压装置（5）和步进电机（7）都与控制器（8）连接，在管体（9）的上部还设置有开关（10），开关（10）用于向控制器（8）发出步进电机（7）和加压装置（5）工作指令。
2.根据权利要求1所述的用于测定深度土壤湿度的探管，其特征在于，所述的管体（9）上还设置有显示装置（11），探头（6）与显示装置（9）连接。
3.根据权利要求1所述的用于测定深度土壤湿度的探管，其特征在于，所述的弹性材料（4）的材质选自橡胶、聚氨酯泡沫或者EVA泡沫。
4.根据权利要求1所述的用于测定深度土壤湿度的探管，其特征在于，所述的锥形体（3）的外表面的材质是硅橡胶。
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