CN117073759A - 沙地环境植物耗水量实时监测装置 - Google Patents

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CN117073759A CN202311045387.8A CN202311045387A CN117073759A CN 117073759 A CN117073759 A CN 117073759A CN 202311045387 A CN202311045387 A CN 202311045387A CN 117073759 A CN117073759 A CN 117073759A
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史宝光
曲浩
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Abstract

本发明公开了一种沙地环境植物耗水量实时监测装置。沙地环境植物耗水量实时监测装置包括：第一腔室和第二腔室，所述第一腔室用于容置沙质土壤和栽植植物，所述第二腔室用于储存水，所述第一腔室和第二腔室之间设置有送水连接管，所述第二腔室内的水能够经所述送水连接管流入所述第一腔室内，水位传感器设置在所述第二腔室内，并至少用于监测所述第二腔室内的水位高度，所述水位传感器与控制器电连接。准确的土壤含水量测量对于估水分平衡，了解渗流带、植物根区和地下水的化学和生物过程是至关重要的。本发明可以实时监测沙地中的水分含量，避免出现耗水量过多的问题，保证植物正常生长，降低了实时监测装置的使用率问题。

Description

沙地环境植物耗水量实时监测装置
技术领域
本发明涉及沙地植物生长监测技术领域，具体为一种沙地环境植物耗水量实时监测装置。
背景技术
通过对土壤内部水分监测，可以实现长期实时监测土壤的含水量的情况，由于水分是沙地环境植物生长的最基本需求，并且没有植物在没有水的情况下也能生长，通过对沙地水分监测可以更好的监测沙地水分，并保持植物生长所需求的水分含量，进而可提高植物抗旱水平，现有的耗水量监测无法实时检测沙地中水分含量，并且很容易出现耗水量过多或过少的现象，无法保证植物正常生长，从而降低了实时检测装置的使用率，所以提出了一种沙地环境植物耗水量实时监测装置。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种沙地环境植物耗水量实时监测装置，可以实时监测沙地中的水分含量，避免出现耗水量过多的问题，保证植物正常生长，降低了实时监测装置的使用率问题，从而克服现有技术中的不足。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
本发明提供了一种沙地环境植物耗水量实时监测装置，包括：
第一腔室和第二腔室，所述第一腔室用于容置沙质土壤和栽植植物，所述第二腔室用于储存水，所述第一腔室和第二腔室之间设置有送水连接管，所述第二腔室内的水能够经所述送水连接管流入所述第一腔室内；
水位传感器，设置在所述第二腔室内，并至少用于监测所述第二腔室内的水位高度；控制器，与所述水位传感器电连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明利用分布在沙质土壤内不同位置的湿度传感器可实时监测沙质土壤内部水分湿度变化情况，并将监测的数据传递至控制器，通过控制器可记录沙质土壤内植物耗水量的变化情况，以及，本发明还利用控制阀可控制水流的速度，可使储水仓内部的水通过送水连接管流入至箱体内，实现对沙地植物进行浇水的目的；另外，本发明利用植物固定套筒可将沙地植物固定在箱体中部，能够提高植物的稳定性，具有结构简单、体积小，便于携带的特点。
附图说明
图1是本发明一典型实施案例中提供的一种沙地环境植物耗水量实时监测装置的结构示意图；
图2是本发明一典型实施案例中提供的一种沙地环境植物耗水量实时监测装置的剖面结构示意图；
图3是本发明一典型实施案例中提供的一种沙地环境植物耗水量实时监测装置的中箱体部分的俯视图；
图4是本发明一典型实施案例中提供的一种沙地环境植物耗水量实时监测装置中植物耗水量的变化曲线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种沙地环境植物耗水量实时监测装置，包括：第一腔室和第二腔室，所述第一腔室用于容置沙质土壤和栽植植物，所述第二腔室用于储存水，所述第一腔室和第二腔室之间设置有送水连接管，所述第二腔室内的水能够经所述送水连接管流入所述第一腔室内；
水位传感器，设置在所述第二腔室内，并至少用于监测所述第二腔室内的水位高度，
控制器，与所述水位传感器电连接。
进一步的，所述沙地环境植物耗水量实时监测装置还包括：控制阀，所述控制阀设置在所述送水连接管内，所述控制阀至少用于打开关闭所述送水连接管以及调节所述送水连接管内的水流流量，所述控制阀还与所述控制器连接。
进一步的，所述第一腔室和第二腔室之间还设置有安装孔，所述送水连接管设置在所述安装孔内。
进一步的，所述安装孔为螺纹孔，所述送水连接管通过螺纹连接的方式固定在所述安装孔内。
进一步的，所述第一腔室和第二腔室之间设置有多个送水连接管，多个送水连接管沿第一腔室或第二腔室的纵深方向依次间隔设置。
进一步的，所述第一腔室内还设置有多个湿度传感器，且至少两个湿度传感器于第一腔室内所处位置的水平高度不同，所述湿度传感器还与所述控制器连接。
进一步的，所述第二腔室设置在所述第一腔室的一侧，或者，所述第二腔室环绕第一腔室设置。
进一步的，包括箱体和储水仓，所述第一腔室设置在所述箱体内，所述第二腔室设置在所述储水仓内。
进一步的，还包括固定套筒，所述箱体的顶部设置有开口，所述固定套筒设置在所述开口处，并至少用于限制和固定植物。
进一步的，还包括储电装置和太阳能电池板，所述储电装置和太阳能电池板电连接，所述储电装置还与所述控制器、水位传感器连接，所述太阳能电池板固定设置在所述箱体外部。
如下将结合附图以及具体实施案例对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明，除非特别说明的之外，本发明实施例所采用的电磁控制阀、湿度传感器、水位传感器、太阳能电池板、储电池等均是本领域技术人员已知的，其均可以通过市购获得，在此不对其具体的结构、型号、尺寸等进行限定，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1-图3，一种沙地环境植物耗水量实时监测装置，包括：箱体1、储水仓7、水位传感器(也可以理解为水量高度传感器)8、多个湿度传感器和控制器4，所述箱体1内部具有用于容置沙质土壤和栽植植物的第一腔室，所述第一腔室的顶部为开放的开口，所述储水仓7固定设置在所述箱体1的一侧或者所述储水仓7围绕所述箱体1设置，所述储水仓7内部具有用于储存水的第二腔室，所述第一腔室和第二腔室之间经送水连接管9相连通，以使储水仓7内的水流入箱体1内，所述水位传感器8设置在所述第二腔室内，并用于监测所述第二腔室内的剩余水量，多个湿度传感器设置在填充在所述第一腔室内的沙质土壤内，并至少用于监测所述第一腔室内沙质土壤的湿度，所述控制器4与所述水位传感器8、湿度传感器电连接。
在本实施例中，所述箱体1与储水仓7可以是一体设置的。
在本实施例中，所述箱体1与储水仓7之间可以设置有多个送水连接管9，多个送水连接管9沿所述箱体1与储水仓7的纵深方向依次间隔设置，即，多个送水连接管9分别设置在不同的水平高度位置处，以使储水仓7内的水可以对应流入箱体1内不同的水平高度位置处，从而避免箱体1内的水量集中分布。
在本实施例中，所述箱体1与储水仓7之间的连接结构处还设置有多个内螺纹孔，所述送水连接管9设置在所述内螺纹孔处并通过螺纹连接的方式与所述箱体1、储水仓7固定连接。
在本实施例中，所述送水连接管9内还设置有控制阀10，所述控制阀10用于打开、关闭送水连接管9以及调节送水连接管9的水流流量，具体的，所述控制阀10还与所述控制器4连接，所述控制器4可以根据水位传感器8、湿度传感器反馈的信息调节所述控制阀10的工作状态，示例性的，所述控制阀10可以是电磁控制阀等。
在本实施例中，多个湿度传感器包括第一湿度传感器11和第二湿度传感器12，第一湿度传感器11和第二湿度传感器12于第一腔室内所处位置的水平高度不同，并且，所述第一湿度传感器11和第二湿度传感器12分别与所述控制器4连接，利用第一湿度传感器11和第二湿度传感器12可实时监测箱体1内部沙质土壤的湿度，并将数据传递至控制器4。
在本实施例中，所述箱体1的顶部开口处还设置有固定套筒2，所述固定套筒2能够套设在植物的外部，以限制和固定植物；具体的，所述固定套筒2的内部具有一贯穿的通孔，所述通孔可供植物的部分通过，从而使固定套筒2可以套设在植物的外部，示例性的，所述固定套筒2内部的通孔可以是圆形通孔等。
在本实施例中，所述固定套筒2可以固定设置在箱体1上，或者，所述固定套筒2与箱体1可以是一体设置的，示例性的，所述固定套筒2可以通过螺纹连接的方式与箱体1固定连接，通过螺纹连接便于将植物固定套筒2安装固定在箱体1上部，同时利用植物固定套筒2可提高沙地植物的稳定性。
在本实施例中，所述沙地环境植物耗水量实时监测装置还包括储电装置3和太阳能电池板6，所述储电装置3和太阳能电池板6电连接，所述储电装置3还与所述控制器4、水位传感器8、控制阀10等电连接，即，所述太阳能电池板6工作产生的电能储存在储电装置3中，并对控制器4以及水位传感器8等用电装置进行供电，其中，所述储电装置3可以是储电池等。
在本实施例中，所述箱体1的外部设置有支撑架5，所述太阳能电池板6固定设置在所述支撑架5上，通过支撑架5安装固定太阳能电池板6可提高太阳能电池板6的稳定性。
本实施例中的一种沙地环境植物耗水量实时监测装置的工作原理至少包括：在使用实时监测装置时，将沙质土壤填充在箱体1内部的第一腔室中，再将沙地植物栽植在箱体1内并以固定套筒2对植物进行限制和固定；太阳能电池板6可将光能转换成电能，利用储水仓7可将水进行储存，并且通过水位传感器8可监测储水仓7内部的水量，利用控制阀10可控制水流速度，通过第一湿度传感器11和第二湿度传感器12可实时监测箱体1内部土壤的湿度，进而实现对沙地环境植物耗水量的监测，以上便是整个装置的工作过程，本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
以本实施例中的一种沙地环境植物耗水量实时监测装置，对沙地环境植物耗水量实时监测，通过对湿度的变化进行观察沙地环境植物耗水量的需水量，并对各项数据进行比较，第一湿度传感器、第二湿度传感器随时间变化采集的环境湿度值如表1和图4所示。
表1为不同时间第一湿度传感器、第二湿度传感器的采集的环境湿度值
第一湿度传感器 第二湿度传感器
2小时 82 88
4小时 71 75
6小时 52 59
8小时 34 41
本实施例中的一种沙地环境植物耗水量实时监测装置，分布在沙质土壤内不同位置的湿度传感器可实时监测沙质土壤内部水分湿度变化情况，并将监测的数据传递至控制器，通过控制器可记录沙质土壤内植物耗水量的变化情况，以及，利用控制阀可控制水流的速度，可使储水仓内部的水通过送水连接管流入至箱体内，实现对沙地植物进行浇水的目的，利用植物固定套筒可将沙地植物固定在箱体中部，能够提高植物的稳定性，具有结构简单、体积小，便于携带的特点。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
应当理解，上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种沙地环境植物耗水量实时监测装置，其特征在于，包括：
第一腔室和第二腔室，所述第一腔室用于容置沙质土壤和栽植植物，所述第二腔室用于储存水，所述第一腔室和第二腔室之间设置有送水连接管，所述第二腔室内的水能够经所述送水连接管流入所述第一腔室内；
水位传感器，设置在所述第二腔室内，并至少用于监测所述第二腔室内的水位高度；
控制器，与所述水位传感器电连接。
2.根据权利要求1所述的一种沙地环境植物耗水量实时监测装置，其特征在于：还包括：控制阀，所述控制阀设置在所述送水连接管内，所述控制阀至少用于打开关闭所述送水连接管以及调节所述送水连接管内的水流流量，以及，所述控制阀还与所述控制器连接。
3.根据权利要求2所述的一种沙地环境植物耗水量实时监测装置，其特征在于：所述第一腔室和第二腔室之间还设置有安装孔，所述送水连接管设置在所述安装孔内。
4.根据权利要求3所述的一种沙地环境植物耗水量实时监测装置，其特征在于：所述安装孔为螺纹孔，所述送水连接管通过螺纹连接的方式固定在所述安装孔内。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种沙地环境植物耗水量实时监测装置，所述第一腔室和第二腔室之间设置有多个送水连接管，多个送水连接管沿第一腔室或第二腔室的纵深方向依次间隔设置。
6.根据权利要求1或2所述沙地环境植物耗水量实时监测装置，其特征在于：所述第一腔室内还设置有多个湿度传感器，且至少两个湿度传感器于第一腔室内所处位置的水平高度不同，所述湿度传感器还与所述控制器连接。
7.根据权利要求1所述沙地环境植物耗水量实时监测装置，其特征在于：所述第二腔室设置在所述第一腔室的一侧，或者，所述第二腔室环绕第一腔室设置。
8.根据权利要求1或7所述沙地环境植物耗水量实时监测装置，其特征在于，包括：箱体和储水仓，所述第一腔室设置在所述箱体内，所述第二腔室设置在所述储水仓内。
9.根据权利要求8所述沙地环境植物耗水量实时监测装置，其特征在于，还包括：固定套筒，所述箱体的顶部设置有开口，所述固定套筒设置在所述开口处，并至少用于限制和固定植物。
10.根据权利要求9所述沙地环境植物耗水量实时监测装置，其特征在于，还包括：储电装置和太阳能电池板，所述储电装置和太阳能电池板电连接，所述储电装置还与所述控制器、水位传感器连接，所述太阳能电池板固定设置在所述箱体外部。
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