CN107345928A - 一种具有金属电极的土壤pH值传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有金属电极的土壤pH传感器，包括信号处理转换器以及两个金属电极，所述信号处理转换器使用环氧树脂对电路板以及两个所述金属电极的一端进行灌胶而一体形成。采用上述技术方案，本发明的具有金属电极的土壤pH传感器，与现有技术相比，具有以下有益效果：体积小巧紧凑，便于农业物联网在田间地头安装布设；可长时间工作于恶劣环境中，完全免维护；产品牢固可靠，不容易因为田间农事作业损坏；成本低廉，可极大促进农业物联网的推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有金属电极的土壤pH值传感器，属于土壤pH值检测技术领域。
背景技术
目前，在整个农业物联网行业中，对土壤pH值的在线式监测均使用玻璃电极pH传感器。如图1所示，传感器包括玻璃电极1、通过导线2与玻璃电极1相连接的信号处理转换器3、用于将玻璃电极1罩在其中的保护罩4，所述信号处理转换器3内设置有电路板。玻璃电极pH传感器原本是作为实验室仪器测试溶液的pH值，或者应用在水处理系统中，并不适合作为土壤在线式传感器使用，主要有如下几个原因：1、玻璃电极的材料很脆弱，埋设在土壤中容易损坏；2、玻璃电极需要定期使用化学试剂清洗维护，否则会失效无法使用，务农人员不具备这样的操作技能；3、传感器由玻璃电极与信号处理转换电路两部分组成，体积较大，田间安装布设不方便；4、玻璃电极pH传感器的价格昂贵，不利于大规模布设使用，影响了农业物联网行业的推广范围。基于上述原因，农业物联网行业急需新的在线式pH传感器替换玻璃电极传感器，因此有必要设计一种具有金属电极的土壤pH传感器，可很好满足行业要求。
发明内容
因此，本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种具有金属电极的土壤pH传感器。
为了实现上述目的，本发明的一种具有金属电极的土壤pH传感器，包括信号处理转换器以及两个金属电极，所述信号处理转换器使用环氧树脂对电路板以及两个所述金属电极的一端进行灌胶而一体形成。
所述具有金属电极的土壤pH传感器设置有输出接口，所述输出接口包括RS-485接口或电流型4-20mA输出接口。
两个所述金属电极的材质分别是：硅铝合金及纯锌。
采用上述技术方案，本发明的具有金属电极的土壤pH传感器，与现有技术相比，具有以下有益效果：体积小巧紧凑，便于农业物联网在田间地头安装布设；可长时间（数年）工作于恶劣环境中，完全免维护；产品牢固可靠，不容易因为田间农事作业损坏；成本低廉，可极大促进农业物联网的推广应用。
附图说明
图1为现有技术中的玻璃电极pH传感器的结构示意图。
图2为本发明的具有金属电极的土壤pH传感器的结构示意图。
具体实施方式
以下通过附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
如图所示，本实施例（提供一种具有金属电极的土壤pH传感器，包括信号处理转换器101以及两个金属电极102，所述信号处理转换器101使用环氧树脂对电路板以及两个所述金属电极102的一端进行灌胶而一体形成。
所述具有金属电极的土壤pH传感器设置有输出接口，所述输出接口包括RS-485接口或电流型4-20mA输出接口。这两种接口均可满足长距离（数十米）内的信号传输。
由于具有金属电极的土壤pH传感器一直安装在户外田间地头，使用环境异常恶劣，也没有人工定期维护的条件，因此对耐久性与可靠性要求非常高。所以，两个所述金属电极的材质分别是：硅铝合金及纯锌。
本实施例中所述硅铝合金可以使用例如4000系列的铝合金，4000系列的铝合金属于含硅量较高的系列，通常硅含量在4.5-6.0%之间。
金属电极的尺均可以控制得较小，因此电极与测量电路集成安装在一起，有效减小了产品的体积。
选择耐受土壤环境的工程塑料外壳，并对传感器电路板使用环氧树脂灌胶，可满足上述苛刻的使用环境要求。
农业用传感器采集设备的供电一般使用电池或光伏系统，对功耗有较严格的要求，因此需要仔细设计传感器的功耗，尽量延长供电系统的持续工作时间。
另外，传感器采集设备基本上全部是间歇式为传感器供电并采样输出值，因此要尽量减小传感器的响应时间，也是节省功耗的重要措施，在本实施例中传感器的响应时间最小1秒钟。
采用上述技术方案，本发明的具有金属电极的土壤pH传感器，与现有技术相比，具有以下有益效果：体积小巧紧凑，便于农业物联网在田间地头安装布设；可长时间（数年）工作于恶劣环境中，完全免维护；产品牢固可靠，不容易因为田间农事作业损坏；成本低廉，可极大促进农业物联网的推广应用。
显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (3)
1.一种具有金属电极的土壤pH传感器，其特征在于：包括信号处理转换器以及两个金属电极，所述信号处理转换器使用环氧树脂对电路板以及两个所述金属电极的一端进行灌胶而一体形成。
2.如权利要求1所述的具有金属电极的土壤pH传感器，其特征在于：所述具有金属电极的土壤pH传感器设置有输出接口，所述输出接口包括RS-485接口或电流型4-20mA输出接口。
3.如权利要求1所述的具有金属电极的土壤pH传感器，其特征在于：两个所述金属电极的材质分别是：硅铝合金及纯锌。
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