CN108663227B - 一种土壤射频消毒设备试验平台及方法 - Google Patents

Abstract

本发明设计了一种土壤射频消毒设备试验平台及方法。土壤射频消毒设备试验平台包括试验土槽、发电机、射频电源水冷机、光纤温度采集系统、系统控制柜等组成，试验对象包括射频电源、射频自动匹配器和极板。试验平台基于PLC控制系统，可以对发电机、水冷机、射频电源、射频自动匹配器、温显装置进行实时控制；实验平台可以对射频电源、射频自动匹配器进行功能性试验测试；试验平台配有红外热成像系统和高频电磁场强探测系统，可以对极板结构尺寸、土壤温度分布均匀性以及磁场强度泄露等问题进行深入研究，得到土壤射频消毒各项参数，完善设备各项设计。本测试平台设计新颖，通用性强，控制系统精确可靠，具有较好的社会价值，有良好的应用前景。

Description

一种土壤射频消毒设备试验平台及方法

技术领域

本发明属于农作物种植前的射频热处理杀虫灭菌技术领域，特别涉及一种土壤射频消毒设备试验平台及方法。

背景技术

商品化种植模式下，作物高度集约、种类单一，一般种植3到5年后，会发生严重的连作障碍，影响作物的产量和品质。为了保证农产品的产量、品质，减少经济损失，在种植前对土壤进行消毒是防治连作障碍最有效的途径。土壤消毒目前主要有物理、化学和生物三大类方式，物理处理技术中，太阳能、火焰、微波、蒸汽及热水处理成本高、效率低，难以推广；化学药剂处理效果较好，但操作复杂、成本高、污染严重；而生物熏蒸消毒仅对土传病虫害发生较轻的地区有效。随着相关技术的发展，射频土壤消毒技术因其无化学残留、环保等优点，已成为各国重点研究发展的方向。

射频加热技术具有整体加热，含水率自平衡，对害虫选择性加热且无化学残留等特点，被广泛应用于农产品和食品加工领域。利用射频技术进行土壤消毒是一种全新的应用，主要是利用电磁波加热土壤，使得土壤中的害虫、杂草种子等受热失活，不仅起到消毒土壤的作用，还减少了农药的使用。然而，土壤射频消毒设备的低效率、加热土壤的不均匀性以及工作过程中的电磁泄漏仍然是制约其大面积推广应用的主要问题。

土壤射频消毒设备试验平台是研究土壤射频的基本手段，其主要任务是模拟田间作业土壤环境，研究土壤射频消毒设备的辐射情况，研究土壤中害虫、有害微生物热致死的情况，研究并优化极板结构、极板间隙等参数，从而提高土壤加热后温度分布的均匀性。

发明内容

目前土壤射频消毒存在低效率、土壤加热不均等问题，限制了该项技术在土壤消毒领域的应用。土壤射频消毒是一种环境友好的土壤处理方法，为了推广该技术的广泛应用，本发明针对现有技术中的不足，提供一种土壤射频消毒设备试验平台及方法，填补了射频土壤消毒无研究平台的空白。目的在于提出一种通用的土壤射频消毒设备试验平台，同时给出相应的测试方法，为研究土壤射频消毒技术提供测试手段，实现设备结构参数的优化，从而提升设备的工作效率、工作性能，以使土壤射频消毒设备能更好地为农业生产服务。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种土壤射频消毒设备试验平台，其特征在于由实验平台和试验对象两部分组成，试验平台包括：试验土槽、发电机、射频电源水冷机、光纤温度采集系统、系统控制柜、红外热成像系统和高频电磁场强探测系统；试验对象包括：射频电源、射频自动匹配器、极板；所述试验土槽为存放土壤的容器，由下方的土槽支架和上方的土槽箱组成，土槽箱内分布有多块极板，极板的尺寸间隙均可调；所述发电机为射频电源提供电能；所述射频电源生成射频信号，对土壤进行加热；所述射频电源水冷机为射频电源的冷却装置；所述射频自动匹配器位于射频电源和极板之间，用于调节真空电容阻抗，使得射频可加热的阻抗范围包含正在加热的土壤阻抗值；所述光纤温度采集系统用于采集被加热土壤的温度数值；所述系统控制柜控制各设备的电源开关端口，实时监测温度变化和射频电源输入输出功率的变化，并对光纤温度采集系统采集的信号进行计算处理；所述红外热成像系统采集极板间土壤的温度数据；所述高频电磁场强探测系统检测极板的电磁泄露情况。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

所述发电机的射频电源输出口与射频电源直接连接，开关控制端口与系统控制柜连接，发电机的输出电压为380/220V，输出功率为20KW。

所述射频电源包括COMSOL管振荡电路、整流器和放大器，射频电源的电源输入口与发电机连接，射频信号输出口与射频自动匹配器连接，进水端口、出水端口通过进出水管道与射频电源水冷机连接，射频电源提供10KW的最大输出功率，其输入功率达到15.12KW；

所述射频电源水冷机包括循环水泵、管道式蒸发器、压缩机、散热器和散热风机，射频电源水冷机的进水端口、出水端口通过进出水管道分别与射频电源的出水端口、进水端口连接；

所述射频自动匹配器由信号反馈模块、控制模块和匹配模块组成，射频自动匹配器的射频信号输入端口与射频电源连接，正极端子与极板正极连接，负极端子与极板负极连接。

所述光纤温度采集系统由温控装置、光纤和光纤传感探头组成，温控装置集成在系统控制柜里，信号输入端口与光纤连接，信号输出端口通过485转USB串口连接线与电脑连接，用于保存温度数值，信号输出端口与触摸屏连接，用于实时监测温度变化。

所述系统控制柜包括系统控制柜箱体、PLC控制器、触摸屏、温控装置、控制线路和工控机，触摸屏通过PLC控制器与控制线路控制各设备电源开关端口，并实时监测温度变化和射频电源输入输出功率的变化，工控机通过温控装置采集光纤传感探头的数据并进行计算处理，存储供查询。

所述红外热成像系统由红外热成像仪和工控机组成，红外热成像系统采集极板间土壤的温度数据时，将土壤分成多层，逐层采集温度数据；

所述高频电磁场强探测系统由电磁场强度探头、线缆以及磁场强度仪表组成，高频电磁场强探测系统采集极板的电磁泄露数据时，进行多点同时操作。

进一步地，提出了一种基于如上所述的土壤射频消毒设备试验平台的各种射频功率下土壤温度分布均匀性测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：制作四份一定含水率的试验土壤，分别将其分成三层，层间用纱布隔开，将试验土壤和纱布一同放入土槽箱的极板之间，其与极板之间的间隙用土槽土壤填满，上方亦覆盖3mm厚度的土壤，另在每块试验土壤的第二层布置光纤传感探头；

步骤二：操作系统控制柜先后开启发电机、温控装置、射频电源水冷机，待射频电源水冷机稳定后再打开射频自动匹配器与射频电源，调整射频电源频率至目标值，同时在电脑上执行相关软件，分析并存储温度数值；

步骤三：当温控装置显示的最小温度数值为70℃时，停止软件记录数据，操作系统控制柜依次关闭射频电源、射频自动匹配器、射频电源水冷机、温控装置和发电机；

步骤四：取出第一份试验土壤，利用红外热成像系统读取并记录该土壤每层的温度数值，依次对另外三份试验土壤进行相同操作；

步骤五：重复上述步骤，改变射频功率，分别记录试验土壤每层温度数值，对比分析不同射频功率对试验土壤温度分布均匀性的影响。

进一步地，提出了一种基于如上所述的土壤射频消毒设备试验平台的各种极板间距下土壤温度分布均匀性测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：制作四份一定含水率的试验土壤，分别将其分成三层，层间用纱布隔开，将试验土壤和纱布一同放入土槽箱的极板之间，其与极板之间的间隙用土槽土壤填满，上方亦覆盖3mm厚度的土壤，另在每块试验土壤的第二层布置光纤传感探头；

步骤二：操作系统控制柜先后开启发电机、温控装置、射频电源水冷机，待射频电源水冷机稳定后再打开射频自动匹配器与射频电源，调整射频电源频率为固定值，同时在电脑上执行相关软件，分析并存储温度数值；

步骤三：当温控装置显示的最小温度数值为70℃时，停止软件记录数据，操作系统控制柜依次关闭射频电源、射频自动匹配器、射频电源水冷机、温控装置和发电机；

步骤四：取出第一份试验土壤，利用红外热成像系统读取并记录该土壤每层的温度数值，依次对另外三份试验土壤进行相同操作；

步骤五：重复上述步骤，改变极板间距，分别记录试验土壤每层温度数值，对比分析不同极板间距对试验土壤温度分布均匀性的影响。

进一步地，提出了一种基于如上所述的土壤射频消毒设备试验平台的各种极板长度下土壤温度分布均匀性测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：制作四份一定含水率的试验土壤，分别将其分成三层，层间用纱布隔开，将试验土壤和纱布一同放入土槽箱的极板之间，其与极板之间的间隙用土槽土壤填满，上方亦覆盖3mm厚度的土壤，另在每块试验土壤的第二层布置光纤传感探头；

步骤二：操作系统控制柜先后开启发电机、温控装置、射频电源水冷机，待射频电源水冷机稳定后再打开射频自动匹配器与射频电源，调整射频电源频率至固定值，同时在电脑上执行相关软件，分析并存储温度数值；

步骤三：当温控装置显示的最小温度数值为70℃时，停止软件记录数据，操作系统控制柜依次关闭射频电源、射频自动匹配器、射频电源水冷机、温控装置和发电机；

步骤四：取出第一份试验土壤，利用红外热成像系统读取并记录该土壤每层的温度数值，依次对另外三份试验土壤进行相同操作；

步骤五：重复上述步骤，改变极板长度，分别记录试验土壤每层温度数值，对比分析不同极板长度对试验土壤温度分布均匀性的影响。

进一步地，提出了一种基于如上所述的土壤射频消毒设备试验平台的各种极板间距下磁场强度泄露量测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：调整极板间距至一定值，极板之间的间距用土槽土壤填满，上方亦覆盖3mm厚度的土壤，另在每组极板间距中间布置光纤传感探头；

步骤二：在极板分布区域上方均匀布置九个电磁场强度探头，另在极板分布区域的左右侧各均匀布置三个电磁场强度探头；

步骤三：操作系统控制柜先后开启发电机、温控装置、射频电源水冷机，待射频电源水冷机稳定后再打开射频自动匹配器与射频电源，调整射频电源频率至固定值，同时在电脑上执行相关软件，存储温度数值，加热期间，每隔三分钟读取一次磁场强度仪表，并记录十二个电磁场强度探头的数值；

步骤四：当温控装置显示的最小温度数值为70℃时，记录此时磁场强度仪表数据，操作系统控制柜依次关闭射频电源、射频自动匹配器、射频电源水冷机、温控装置和发电机；

步骤五：重复上述步骤，更换极板间土壤，改变极板间距，分别记录十二个电磁场强度探头的磁场强度数值，对比分析不同极板间距对磁场强度泄露的影响。

本发明的有益效果是：土壤射频消毒设备试验平台包括试验土槽、发电机、射频电源水冷机、光纤温度采集系统、系统控制柜等组成，试验对象包括射频电源、射频自动匹配器和极板。试验平台基于PLC控制系统，可以对发电机、水冷机、射频电源、射频自动匹配器、温显装置进行实时控制，操作安全、简单；实验平台可以对射频电源、射频自动匹配器进行功能性试验测试；试验平台配有红外热成像系统和高频电磁场强探测系统，可以对极板结构尺寸、土壤温度分布均匀性以及磁场强度泄露等问题进行深入的研究，得到土壤射频消毒各项参数，从而完善设备的各项设计。本测试平台设计新颖，通用性强，控制系统精确可靠，具有较好的社会价值，有良好的应用前景。

附图说明

图1是土壤射频消毒设备试验平台布置图。

图2是热红外成像检测系统布置图。

图3是高频电磁场强探测系统布置图。

图4是高频电磁场强探头布置图。

附图标记如下：1、工控机；2、系统控制柜箱体；21、PLC控制器；22、触摸屏；23、温控装置；24、光纤；25、光纤传感探头；3、土槽支架；4、土槽箱；41、试验土壤；42、纱布；5、土槽土壤；6、射频电源水冷机；7、进出水管道；8、射频自动匹配器；9、射频电源；10、发电机；11、红外热成像仪；12、电磁场强度探头；13、磁场强度仪表；14、线缆；15、极板。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。

如图1到图4所示的一种土壤射频消毒设备的试验平台，由试验土槽、发电机10、射频电源水冷机6、光纤温度采集系统、系统控制柜、红外热成像系统、高频电磁场强探测系统等组成，试验对象包括射频电源9、射频自动匹配器8和极板15。

试验土槽为存放土壤的容器，是模拟田间作业土壤环境的必要装置。试验土槽可拆卸，下方为土槽支架3，上方为土槽箱4。土槽箱4的尺寸规格为2m×2m×0.5m，足以容纳试验所需土壤。试验土槽内可配不同含水率、不同密度的土壤，用以模拟田间土壤环境。土槽内配有极板15，根据不同试验要求，极板尺寸、极板间隙都可调。

发电机10为射频电源9提供电能，输出电压为380/220V，输出功率为20KW，能够满足射频发生器输出10KW的要求。发电机10的射频电源输出口与射频电源9直接连接，开关控制端口与系统控制柜连接。

射频电源9为生成射频信号的装置，主要由COMSOL管振荡电路、整流器、放大器等组成。射频电源9提供10KW的最大输出功率，其输入功率可以达到15.12KW。射频电源9的电源输入口与发电机10连接，射频信号输出口与射频自动匹配器8连接，进水端口、出水端口通过进出水管道7与射频电源水冷机6连接。

射频电源水冷机6为射频电源冷却装置，由循环水泵、管道式蒸发器、压缩机、散热器、散热风机等组成。射频电源水冷机6的进水端口和出水端口通过进出水管道7分别与射频电源9出水端口和进水端口连接。

射频自动匹配器8由信号反馈模块、控制模块以及匹配模块组成，位于射频电源9和极板15之间。将受土壤含水率、土壤密度的影响而变化的土壤阻抗信号进行反馈，驱动调节电机，从而调节真空电容阻抗，使得射频可加热的阻抗范围包含正在加热的土壤阻抗值。射频自动匹配器8的射频信号输入端口与射频电源9连接，正极端子与极板正极连接，负极端子与极板负极连接。

光纤温度采集系统由温控装置23、光纤24以及光纤传感探头25组成，用于采集被加热土壤的温度数值。温控装置23集成在系统控制柜里，其信号输入端口与光纤24连接，信号输出端口通过485转USB串口连接线与电脑连接，用于保存温度数值，信号输出端口与触摸屏22连接，用于实时监测温度变化。

系统控制柜包括系统控制柜箱体2、PLC控制器21、触摸屏22、温控装置23、控制线路及工控机1等。触摸屏22通过PLC控制器21与控制线路控制各设备电源开关端口，并实时监测温度变化、射频电源输入输出功率的变化，工控机1通过温控装置23采集各传感器数据并通过软件处理分析，软件能对光纤传感探头25传来的信号进行计算处理，存储供查询。

红外热成像系统由红外热成像仪11和工控机1组成。该系统用于采集极板15间土壤的温度数据，采集时将土壤分成多层，逐层采集温度数据。

高频电磁场强探测系统由电磁场强度探头12、线缆14以及磁场强度仪表13组成。该系统检测极板15的电磁泄漏情况，采集电磁泄露数据时，进行多点同时操作。

利用上述试验平台，可以测试土壤射频消毒设备的各项性能。

各种射频功率下土壤温度分布均匀性测试方法包括以下步骤：

步骤一：制作四份一定含水率的试验土壤41，分别将其分成三层，层间用纱布42隔开。将试验土壤41和纱布42一同放入土槽箱4的极板15之间，其与极板15之间的间隙用土槽土壤5填满，上方亦覆盖3mm厚度的土壤。另在每块试验土壤41的第二层布置光纤传感探头25。

步骤二：操作系统控制柜先后开启发电机10、温控装置23、射频电源水冷机6，待射频电源水冷机6稳定后再打开射频自动匹配器8与射频电源9。调整射频电源9频率至目标值，同时在电脑上执行相关软件，分析并存储温度数值。

步骤三：当温控装置23显示的最小温度数值为70℃时，停止软件记录数据，操作系统控制柜依次关闭射频电源9、射频自动匹配器8、射频电源水冷机6、温控装置和发电机10。

步骤四：取出左侧第一份试验土壤41，利用红外热成像系统读取并记录该土壤每层的温度数值。依次对另外三份试验土壤41进行相同操作。

步骤五：重复上述步骤，改变射频功率，分别记录试验土壤41每层温度数值，对比分析不同射频功率对试验土壤温度分布均匀性的影响。

各种极板间距下土壤温度分布均匀性测试方法包括以下步骤：

步骤一：制作四份一定含水率的试验土壤41，分别将其分成三层，层间用纱布42隔开。将试验土壤41和纱布42一同放入土槽箱4的极板15之间，其与极板15之间的间隙用土槽土壤5填满，上方亦覆盖3mm厚度的土壤。另在每块试验土壤的第二层布置光纤传感探头25。

步骤二：操作系统控制柜先后开启发电机10、温控装置23、射频电源水冷机6，待射频电源水冷机6稳定后再打开射频自动匹配器8与射频电源9。调整射频电源9频率为固定值，同时在电脑上执行相关软件，分析并存储温度数值。

步骤三：当温控装置23显示的最小温度数值为70℃时，停止软件记录数据，操作系统控制柜依次关闭射频电源9、射频自动匹配器8、射频电源水冷机6、温控装置和发电机10。

步骤四：取出左侧第一份试验土壤41，利用红外热成像系统读取并记录该土壤每层的温度数值。依次对另外三份试验土壤41进行相同操作。

步骤五：重复上述步骤，改变极板间距，分别记录试验土壤41每层温度数值，对比分析不同极板间距对试验土壤41温度分布均匀性的影响。

各种极板形状（长度）下土壤温度分布均匀性测试方法包括以下步骤：

步骤一：制作四份一定含水率的试验土壤41，分别将其分成三层，层间用纱布42隔开。将试验土壤41和纱布42一同放入土槽箱4的极板15之间，其与极板15之间的间隙用土槽土壤5填满，上方亦覆盖3mm厚度的土壤。另在每块试验土壤41的第二层布置光纤传感探头25。

步骤二：操作系统控制柜先后开启发电机10、温控装置23、射频电源水冷机6，待射频电源水冷机6稳定后再打开射频自动匹配器8与射频电源9。调整射频电源9频率至固定值，同时在电脑上执行相关软件，分析并存储温度数值。

步骤三：当温控装置23显示的最小温度数值为70℃时，停止软件记录数据，操作系统控制柜依次关闭射频电源9、射频自动匹配器8、射频电源水冷机6、温控装置23和发电机10。

步骤四：取出左侧第一份试验土壤41，利用红外热成像系统读取并记录该土壤每层的温度数值。依次对另外三份试验土壤41进行相同操作。

步骤五：重复上述步骤，改变极板15长度，分别记录试验土壤41每层温度数值。对比分析不同极板长度对试验土壤温度分布均匀性的影响。

各种极板间距下磁场强度泄露量测试方法包括以下步骤：

步骤一：调整极板间距至一定值，极板15之间的间距用土槽土壤5填满，上方亦覆盖3mm厚度的土壤。另在每组极板间距中间布置光纤传感探头25。

步骤二：在极板15区域上方均匀布置九个电磁场强度探头12（图4中为3×3阵列），另在土槽箱4左右方（极板分布区域）各均匀布置三个电磁场强度探头12。

步骤三：操作系统控制柜先后开启发电机10、温控装置23、射频电源水冷机6，待射频电源水冷机6稳定后再打开射频自动匹配器8与射频电源9。调整射频电源9频率至固定值，同时在电脑上执行相关软件，存储温度数值。加热期间，每隔三分钟读取一次磁场强度仪表13，并记录十二个电磁场强度探头12的数值。

步骤四：当温控装置23显示的最小温度数值为70℃时，记录此时磁场强度仪表13数据，操作系统控制柜依次关闭射频电源9、射频自动匹配器8、射频电源水冷机6、温控装置23和发电机10。

骤五：重复上述步骤，更换极板15间土壤，改变极板间距，分别记录十二个电磁场强度探头12的磁场强度数值，对比分析不同极板间距对磁场强度泄露的影响。

需要注意的是，发明中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种土壤射频消毒设备试验平台，其特征在于，包括：试验土槽、发电机（10）、射频电源（9）、射频电源水冷机（6）、射频自动匹配器（8）、光纤温度采集系统、系统控制柜、红外热成像系统和高频电磁场强探测系统；所述试验土槽为存放土壤的容器，由下方的土槽支架（3）和上方的土槽箱（4）组成，土槽箱（4）内分布有多块极板（15），极板（15）的尺寸间隙均可调；所述发电机（10）为射频电源（9）提供电能；所述射频电源（9）生成射频信号，对土壤进行加热；所述射频电源水冷机（6）为射频电源（9）的冷却装置；所述射频自动匹配器（8）位于射频电源（9）和极板（15）之间，用于调节真空电容阻抗，使得射频可加热的阻抗范围包含正在加热的土壤阻抗值；所述光纤温度采集系统用于采集被加热土壤的温度数值；所述系统控制柜控制各设备的电源开关端口，实时监测温度变化和射频电源输入输出功率的变化，并对光纤温度采集系统采集的信号进行计算处理；所述红外热成像系统采集极板（15）间土壤的温度数据；所述高频电磁场强探测系统检测极板（15）的电磁泄露情况。

2.如权利要求1所述的一种土壤射频消毒设备试验平台，其特征在于：所述发电机（10）的射频电源输出口与射频电源（9）直接连接，开关控制端口与系统控制柜连接，发电机（10）的输出电压为380/220V，输出功率为20KW。

3.如权利要求1所述的一种土壤射频消毒设备试验平台，其特征在于：所述射频电源（9）包括COMSOL管振荡电路、整流器和放大器，射频电源（9）的电源输入口与发电机（10）连接，射频信号输出口与射频自动匹配器（8）连接，进水端口、出水端口通过进出水管道（7）与射频电源水冷机（6）连接，射频电源（9）提供10KW的最大输出功率，其输入功率达到15.12KW；

所述射频电源水冷机（6）包括循环水泵、管道式蒸发器、压缩机、散热器和散热风机，射频电源水冷机（6）的进水端口、出水端口通过进出水管道（7）分别与射频电源（9）的出水端口、进水端口连接；

所述射频自动匹配器（8）由信号反馈模块、控制模块和匹配模块组成，射频自动匹配器（8）的射频信号输入端口与射频电源（9）连接，正极端子与极板（15）正极连接，负极端子与极板（15）负极连接。

4.如权利要求1所述的一种土壤射频消毒设备试验平台，其特征在于：所述光纤温度采集系统由温控装置（23）、光纤（24）和光纤传感探头（25）组成，温控装置（23）集成在系统控制柜里，信号输入端口与光纤（24）连接，信号输出端口通过485转USB串口连接线与电脑连接，用于保存温度数值，信号输出端口与触摸屏（22）连接，用于实时监测温度变化。

5.如权利要求4所述的一种土壤射频消毒设备试验平台，其特征在于：所述系统控制柜包括系统控制柜箱体（2）、PLC控制器（21）、触摸屏（22）、温控装置（23）、控制线路和工控机（1），触摸屏（22）通过PLC控制器（21）与控制线路控制各设备电源开关端口，并实时监测温度变化和射频电源输入输出功率的变化，工控机（1）通过温控装置（23）采集光纤传感探头（25）的数据并进行计算处理，存储供查询。

6.如权利要求5所述的一种土壤射频消毒设备试验平台，其特征在于：所述红外热成像系统由红外热成像仪（11）和工控机（1）组成，红外热成像系统采集极板（15）间土壤的温度数据时，将土壤分成多层，逐层采集温度数据；

所述高频电磁场强探测系统由电磁场强度探头（12）、线缆（14）以及磁场强度仪表（13）组成，高频电磁场强探测系统采集极板（15）的电磁泄露数据时，进行多点同时操作。

7.一种基于如权利要求6所述的土壤射频消毒设备试验平台的各种射频功率下土壤温度分布均匀性测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：制作四份一定含水率的试验土壤（41），分别将其分成三层，层间用纱布（42）隔开，将试验土壤（41）和纱布（42）一同放入土槽箱（4）的极板（15）之间，其与极板（15）之间的间隙用土槽土壤（5）填满，上方亦覆盖3mm厚度的土壤，另在每块试验土壤（41）的第二层布置光纤传感探头（25）；

步骤二：操作系统控制柜先后开启发电机（10）、温控装置（23）、射频电源水冷机（6），待射频电源水冷机（6）稳定后再打开射频自动匹配器（8）与射频电源（9），调整射频电源（9）频率至目标值，同时在电脑上执行相关软件，分析并存储温度数值；

步骤三：当温控装置（23）显示的最小温度数值为70℃时，停止软件记录数据，操作系统控制柜依次关闭射频电源（9）、射频自动匹配器（8）、射频电源水冷机（6）、温控装置（23）和发电机（10）；

步骤四：取出第一份试验土壤（41），利用红外热成像系统读取并记录该土壤每层的温度数值，依次对另外三份试验土壤（41）进行相同操作；

步骤五：重复上述步骤，改变射频功率，分别记录试验土壤（41）每层温度数值，对比分析不同射频功率对试验土壤温度分布均匀性的影响。

8.一种基于如权利要求6所述的土壤射频消毒设备试验平台的各种极板间距下土壤温度分布均匀性测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：制作四份一定含水率的试验土壤（41），分别将其分成三层，层间用纱布（42）隔开，将试验土壤（41）和纱布（42）一同放入土槽箱（4）的极板（15）之间，其与极板（15）之间的间隙用土槽土壤（5）填满，上方亦覆盖3mm厚度的土壤，另在每块试验土壤（41）的第二层布置光纤传感探头（25）；

步骤二：操作系统控制柜先后开启发电机（10）、温控装置（23）、射频电源水冷机（6），待射频电源水冷机（6）稳定后再打开射频自动匹配器（8）与射频电源（9），调整射频电源（9）频率为固定值，同时在电脑上执行相关软件，分析并存储温度数值；

步骤三：当温控装置（23）显示的最小温度数值为70℃时，停止软件记录数据，操作系统控制柜依次关闭射频电源（9）、射频自动匹配器（8）、射频电源水冷机（6）、温控装置（23）和发电机（10）；

步骤四：取出第一份试验土壤（41），利用红外热成像系统读取并记录该土壤每层的温度数值，依次对另外三份试验土壤（41）进行相同操作；

步骤五：重复上述步骤，改变极板间距，分别记录试验土壤（41）每层温度数值，对比分析不同极板间距对试验土壤温度分布均匀性的影响。

9.一种基于如权利要求6所述的土壤射频消毒设备试验平台的各种极板长度下土壤温度分布均匀性测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：制作四份一定含水率的试验土壤（41），分别将其分成三层，层间用纱布（42）隔开，将试验土壤（41）和纱布（42）一同放入土槽箱（4）的极板（15）之间，其与极板（15）之间的间隙用土槽土壤（5）填满，上方亦覆盖3mm厚度的土壤，另在每块试验土壤（41）的第二层布置光纤传感探头（25）；

步骤二：操作系统控制柜先后开启发电机（10）、温控装置（23）、射频电源水冷机（6），待射频电源水冷机（6）稳定后再打开射频自动匹配器（8）与射频电源（9），调整射频电源（9）频率至固定值，同时在电脑上执行相关软件，分析并存储温度数值；

步骤三：当温控装置（23）显示的最小温度数值为70℃时，停止软件记录数据，操作系统控制柜依次关闭射频电源（9）、射频自动匹配器（8）、射频电源水冷机（6）、温控装置（23）和发电机（10）；

步骤四：取出第一份试验土壤（41），利用红外热成像系统读取并记录该土壤每层的温度数值，依次对另外三份试验土壤（41）进行相同操作；

步骤五：重复上述步骤，改变极板长度，分别记录试验土壤（41）每层温度数值，对比分析不同极板长度对试验土壤温度分布均匀性的影响。

10.一种基于如权利要求6所述的土壤射频消毒设备试验平台的各种极板间距下磁场强度泄露量测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：调整极板间距至一定值，极板（15）之间的间距用土槽土壤（5）填满，上方亦覆盖3mm厚度的土壤，另在每组极板间距中间布置光纤传感探头（25）；

步骤二：在极板分布区域上方均匀布置九个电磁场强度探头（12），另在极板分布区域的左右侧各均匀布置三个电磁场强度探头（12）；

步骤三：操作系统控制柜先后开启发电机（10）、温控装置（23）、射频电源水冷机（6），待射频电源水冷机（6）稳定后再打开射频自动匹配器（8）与射频电源（9），调整射频电源（9）频率至固定值，同时在电脑上执行相关软件，存储温度数值，加热期间，每隔三分钟读取一次磁场强度仪表（13），并记录十二个电磁场强度探头（12）的数值；

步骤四：当温控装置（23）显示的最小温度数值为70℃时，记录此时磁场强度仪表（13）数据，操作系统控制柜依次关闭射频电源（9）、射频自动匹配器（8）、射频电源水冷机（6）、温控装置（23）和发电机（10）；

步骤五：重复上述步骤，更换极板（15）间土壤，改变极板间距，分别记录十二个电磁场强度探头（12）的磁场强度数值，对比分析不同极板间距对磁场强度泄露的影响。