CN110376353A - 一种土壤墒情监测站 - Google Patents

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张辉
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Abstract

本发明涉及土壤墒情监测技术领域，尤其涉及一种土壤墒情监测站；采用所述壳体的材质为PVC的结构，当壳体埋入土壤中的时间超过一年左右，尤其在含盐量高的土壤中，也不会被腐蚀掉，从而解决了传统的壳体通常采用钢质，极易被腐蚀损坏的问题；采用所述壳体内部表面均匀设置有凸点的结构，通过凸点的设置能够起到良好的温度传到作用，解决了因PVC材质导致温度传导效果较差的问题。

Description

一种土壤墒情监测站
技术领域
本发明涉及土壤墒情监测技术领域，尤其涉及一种土壤墒情监测站。
背景技术
土壤墒情监测设备普遍为单点测量方式，一般一套设备包含一台采集记录主机和若干个土壤墒情传感器，墒情传感器通过有线或无线的方式连接到采集记录主机。其通信方式一般为模拟量信号或数字量信号。设备体积庞大、功耗高。且土壤温度和土壤水分为独立的两种传感器。其中，土壤水分传感器一般采用频域测量（FDR）或时域测量（TDR）原理，其探头结构为三根或两根约7cm左右长度钢针；土壤温度传感器一般为封装到一段不锈钢管中的热敏电阻。测量时，需要根据所测量深度用铁锨挖出一个土壤剖面，然后将土壤水分的钢针和土壤温度的不锈钢管插入剖面，再将挖出的土埋回去，并压实。当一个探测区域需要测量多个点位时，这时就会需要很多个土壤水分传感器和土壤温度传感器，安装时就需要梳理很多的线缆，这也增加了采集记录设备的复杂度。如果需要测量很深的土壤，比如距地表面1米以下的深度，那么就需要花费大量的时间来刨土坑。这对用户来来说，增加了仪器的使用难度。另外，如果遇到设备故障，需要拆除进行检修时，这时，还需要把每个传感器小心的都挖出来。一旦失误，很容易破坏传感器的线缆。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供了一种土壤墒情监测站，采用所述壳体的材质为PVC的结构，当壳体埋入土壤中的时间超过一年左右，尤其在含盐量高的土壤中，也不会被腐蚀掉，从而解决了传统的壳体通常采用钢质，极易被腐蚀损坏的问题；采用所述壳体内部表面均匀设置有凸点的结构，通过凸点的设置能够起到良好的温度传到作用，解决了因PVC材质导致温度传导效果较差的问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：包括壳体、支杆和探测环；所述壳体内部设置有支杆；所述支杆与壳体之间采用螺纹连接；所述壳体的材质为PVC；所述支架和探测环的材质均为不锈钢。
进一步优化本技术方案，所述壳体下端呈针尖状；所述壳体外表面轴向方向均匀设置有刻度线；所述壳体内部表面均匀设置有凸点；所述凸点与壳体之间采用胶接；所述凸点的材质为不锈钢。
进一步优化本技术方案，所述支杆上端为探头端口；所述支架下端为安装杆；所述安装杆上部对称卡接有探测环；所述探头端口内部设置有高频振荡器。
进一步优化本技术方案，所述使用方法步骤如下：
(1) 首先使用土钻在需要测量的地点进行制定深度的钻土处理，然后将监测站的壳体沿着土钻的轨迹插入地面上的孔中，然后将监测站固定牢固；
(2) 然后采用非接触式原理和FDR原理，通过高频振荡器的LC谐振回路，利用探头端口与探测环周围的土壤水分含量具有一定的相关性，通过凸点起到温度传导作用，从而通过测量高频振荡器输出频率得到探头端口的阻抗幅值，进而通过阻抗幅值来反应出周围土壤的介电特性。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：1、采用所述壳体的材质为PVC的结构，当壳体埋入土壤中的时间超过一年左右，尤其在含盐量高的土壤中，也不会被腐蚀掉；2、采用所述壳体内部表面均匀设置有凸点的结构，通过凸点的设置能够起到良好的温度传到作用。
附图说明
图1为一种土壤墒情监测站的整体结构示意图。
图2为一种土壤墒情监测站的整体结构剖面图。
图3为一种土壤墒情监测站的工作原理示意图。
图中：1、壳体；2、支杆；3、探测环；101、刻度线；102、凸点；201、探头端口；202、安装杆；203、探测环；204、高频振荡器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
具体实施方式：结合图1-3所示，包括壳体1、支杆2和探测环3；所述壳体1内部设置有支杆2；所述支杆2与壳体1之间采用螺纹连接；所述壳体1的材质为PVC；所述支架和探测环3的材质均为不锈钢；所述壳体1下端呈针尖状；所述壳体1外表面轴向方向均匀设置有刻度线101；所述壳体1内部表面均匀设置有凸点102；所述凸点102与壳体1之间采用胶接；所述凸点102的材质为不锈钢；所述支杆2上端为探头端口201；所述支架下端为安装杆202；所述安装杆202上部对称卡接有探测环3；所述探头端口201内部设置有高频振荡器203。
使用时，如图1-3所示，首先使用土钻在需要测量的地点进行制定深度的钻土处理，然后将监测站的壳体1沿着土钻的轨迹插入地面上的孔中，然后将监测站固定牢固；然后采用非接触式原理和FDR原理，通过高频振荡器203的LC谐振回路，利用探头端口201与探测环3周围的土壤水分含量具有一定的相关性，通过凸点102起到温度传导作用，从而通过测量高频振荡器203输出频率得到探头端口201的阻抗幅值，进而通过阻抗幅值来反应出周围土壤的介电特性，整体结构简单，经久耐用。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (4)

1.一种土壤墒情监测站，其特征在于：包括壳体(1)、支杆(2)和探测环(3)；所述壳体(1)内部设置有支杆(2)；所述支杆(2)与壳体(1)之间采用螺纹连接；所述壳体(1)的材质为PVC；所述支架和探测环(3)的材质均为不锈钢。
2.根据权利要求1所述的一种土壤墒情监测站，其特征在于：所述壳体(1)下端呈针尖状；所述壳体(1)外表面轴向方向均匀设置有刻度线(101)；所述壳体(1)内部表面均匀设置有凸点(102)；所述凸点(102)与壳体(1)之间采用胶接；所述凸点(102)的材质为不锈钢。
3.根据权利要求1所述的一种土壤墒情监测站，其特征在于：所述支杆(2)上端为探头端口(201)；所述支架下端为安装杆(202)；所述安装杆(202)上部对称卡接有探测环(3)；所述探头端口(201)内部设置有高频振荡器(203)。
4.根据权利要求1所述的一种土壤墒情监测站的使用方法，其特征在于：步骤如下：
（1）首先使用土钻在需要测量的地点进行制定深度的钻土处理，然后将监测站的壳体(1)沿着土钻的轨迹插入地面上的孔中，然后将监测站固定牢固；
（2）然后采用非接触式原理和FDR原理，通过高频振荡器(203)的LC谐振回路，利用探头端口(201)与探测环(3)周围的土壤水分含量具有一定的相关性，通过凸点(102)起到温度传导作用，从而通过测量高频振荡器(203)输出频率得到探头端口(201)的阻抗幅值，进而通过阻抗幅值来反应出周围土壤的介电特性。
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