CN117665261A - 土壤水分综合分析仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土壤探测领域，具体公开了土壤水分综合分析仪；本发明通过设置安装筒、显示器和探针，且在安装筒内部设置RTK芯片、电池和存储条，且RTK芯片内置有土壤含水量算法，当使用人员将探针插入土壤中后，探针端部的传感器测得相应数据并将数据反馈给RTK芯片，RTK芯片调用土壤含水量算法处理测得数据，进而得出土壤含水量数据，土壤相关数据和RTK定位数据均在显示器上进行显示，然后定位信息和相关数据均能够存储在存储条内部，装置整体简单，使用方便，解决了目前测量土壤水分实验步骤繁杂的问题，有效提高了土壤含水量测定效率。

Description

土壤水分综合分析仪

技术领域

本发明属于土壤探测技术领域，具体涉及土壤水分综合分析仪。

背景技术

目前测定土壤水分的办法有很多，比如重量法、烘干法和容器法以及电阻率法。传统测量方法中取土样及处理土样等步骤十分复杂繁琐，占据整个测定实验大部分时间，测定的效率也随之降低。其次必须破坏土壤样品，在传统的土壤水分测定方法中，通常需要提取土壤样品进行后续的处理和分析，这意味着必须破坏土壤的完整性。这可能会影响土壤的原始结构和性质，并且对土壤中的微生物和根系等生态系统也会有一定的干扰。同时可能引入误差：在传统土壤水分测定方法中，存在一些可能引入误差的步骤，例如土壤样品的提取、干燥过程中的水分损失、称量过程中的误差等。这些误差可能会影响测量结果的准确性。针对以上问题，目前市面存在一种TDR时域法土壤水分测量仪，但其价格高昂、操作繁琐且功能单一，在使用前需要进行专门的培训，增加使用成本，且对需测量的土壤处理要求高，受土壤性质影响较大等因素，限制了TDR的广泛使用。

发明内容

本发明的目的在于提供土壤水分综合分析仪，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

土壤水分综合分析仪，包括：

安装筒，所述安装筒内部设置有连接导线、RTK芯片和电池；

显示器，所述显示器固定安装在安装筒顶部；

探针，所述探针设置有三个，且三个所述探针固定安装在安装筒底部；

测深组件，所述测深组件设置在探针上。

优选的，所述安装筒、显示器和探针电性连接。

优选的，所述RTK芯片固定安装在安装筒内壁顶部，所述RTK芯片靠近显示器设置。

优选的，所述显示器显示内容包括土壤示意图和测量点位信息，所述测量点位信息包括点位深度、土壤水分含量和经纬度值。

优选的，所述RTK芯片与显示器电性连接，所述显示器上显示有卫星信号和电量信息。

优选的，所述安装筒内部固定连接有存储条，所述存储条保存有探针采集信息和RTK芯片处理信息。

优选的，所述RTK芯片内置有土壤湿度算法和插值算法。

优选的，所述显示器外部设置的功能接口包括HDMI、USB.3.0、POWER、WLAN。

优选的，所述测深组件包括固定安装在安装筒底部的压力传感器、套设在探针上的弹簧和套设在探针上的滑板，所述弹簧两端分别与压力传感器和滑板固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明通过设置安装筒、显示器和探针，且在安装筒内部设置RTK芯片、电池和存储条，且RTK芯片内置有土壤含水量算法，当使用人员将探针插入土壤中后，探针端部的传感器测得相应数据并将数据反馈给RTK芯片，RTK芯片调用土壤含水量算法处理测得数据，进而得出土壤含水量数据，土壤相关数据和RTK定位数据均在显示器上进行显示，然后定位信息和相关数据均能够存储在存储条内部，装置整体简单，使用方便，解决了目前测量土壤水分实验步骤繁杂的问题，有效提高了土壤含水量测定效率。

(2)本发明通过设置压力传感器、弹簧和滑板组成的测深组件，当探针插入土壤中后，土壤会抵住滑板使得滑板在探针上滑动，滑动的滑板进而压缩弹簧，弹簧被压缩之后对压力传感器施加压力，压力传感器根据弹簧受到的压力和弹簧的弹性系数计算得出弹簧被压缩距离，弹簧被压缩距离能够直观反映探针插入土壤深度，不需要操作人员肉眼观看探针插入距离，接触压力传感器即可判断探针插入深度。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的另一角度整体结构示意图；

图3为本发明的使用功能框图；

图中：1、安装筒；2、显示器；3、探针；4、压力传感器；5、弹簧；6、滑板。

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。

实施例一：

请参阅图1－图3所示，土壤水分综合分析仪，包括：

安装筒1，安装筒1内部设置有连接导线、RTK芯片和电池；

显示器2，显示器2固定安装在安装筒1顶部；

探针3，探针3设置有三个，且三个探针3固定安装在安装筒1底部；

测深组件，测深组件设置在探针3上。

安装筒1、显示器2和探针3电性连接。

由上可知，在测量土壤含水量时，将探针3插入土壤中，探针3端部的探测器将探测数据反馈给RTK芯片，此时测深组件相关数据也反馈给RTK芯片，RTK芯片根据接收的数据进行计算，然后将计算得到的数值显示在显示器2上。

为便于RTK芯片与显示器2之间的数据传递，RTK芯片固定安装在安装筒1内壁顶部，RTK芯片靠近显示器2设置。

显示器2显示内容包括土壤示意图和测量点位信息，测量点位信息包括点位深度、土壤水分含量和经纬度值。

RTK芯片与显示器2电性连接，显示器2上显示有卫星信号和电量信息。

安装筒1内部固定连接有存储条，存储条保存有探针3采集信息和RTK处理信息。

RTK内置有土壤湿度算法和插值算法，并且RTK芯片能够将记录的不同点位数据转换为土壤含水量分线图。

在测量得到同一区域多个的土壤湿度后，插值算法能够将多个测试点位的土壤湿度与点位坐标对应起来，然后形成点位坐标与土壤湿度一一对应的区域土壤湿度空间分布图。

显示器2外部设置的功能接口包括HDMI、USB 3.0、POWER、WLAN，使用人员可以通过各种接口的数据线连接显示器2，然后再将存储条内部的数据导出，方便其他设备获取测量数据。

测深组件包括固定安装在安装筒1底部的压力传感器4、套设在探针3上的弹簧5和套设在探针3上的滑板6，弹簧5两端分别与压力传感器4和滑板6固定连接。

探针3插入土壤时，滑板6受到土壤压迫而滑动压缩弹簧5，弹簧5的弹力对压力传感器4施加压力，根据压力传感器4受到的压力和弹簧5的弹性系数即可反推出弹簧5压缩长度，进而得出探针3插入深度。

实施例二：

土壤水分综合分析仪主要有三部分构成：

显示屏(显示器3)、主要用于显示测量数据；

连接杆(安装筒1)，内置RTK芯片和电源；

传感器(探针3)，监测土壤水分。

传感器是由三根金属探针3组成的传感器，RTK芯片用于精确定位当前设备的经纬度坐标，电源用于对分析仪中设备供电，显示屏上以画面形式显示当前地区土壤示意图、测量点位信息，具体包括当前点位的深度、土壤水分含量、经纬度值。同时也会显示卫星信号的强弱，电量情况等设备基础信息。最后完成测量并绘制测量点位所组成的线图，构建空间土壤水分分布差异，完成统计分析等工作。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.土壤水分综合分析仪，其特征在于，包括：

安装筒(1)，所述安装筒(1)内部设置有连接导线、RTK芯片和电池；

显示器(2)，所述显示器(2)固定安装在安装筒(1)顶部；

探针(3)，所述探针(3)设置有三个，且三个所述探针(3)固定安装在安装筒(1)底部；

测深组件，所述测深组件设置在探针(3)上。

2.根据权利要求1所述的土壤水分综合分析仪，其特征在于：所述安装筒(1)、显示器(2)和探针(3)电性连接。

3.根据权利要求2所述的土壤水分综合分析仪，其特征在于：所述RTK芯片固定安装在安装筒(1)内壁顶部，所述RTK芯片靠近显示器(2)设置。

4.根据权利要求3所述的土壤水分综合分析仪，其特征在于：所述显示器(2)显示内容包括土壤示意图和测量点位信息，所述测量点位信息包括点位深度、土壤水分含量和经纬度值。

5.根据权利要求4所述的土壤水分综合分析仪，其特征在于：所述RTK芯片与显示器(2)电性连接，所述显示器(2)上显示有卫星信号和电量信息。

6.根据权利要求5所述的土壤水分综合分析仪，其特征在于：所述安装筒(1)内部固定连接有存储条，所述存储条保存有探针(3)采集信息和RTK处理信息。

7.根据权利要求6所述的土壤水分综合分析仪，其特征在于：所述RTK内置有土壤湿度算法和插值算法。

8.根据权利要求7所述的土壤水分综合分析仪，其特征在于：所述显示器(2)外部设置的功能接口包括HDMI、USB 3.0、POWER、WLAN。

9.根据权利要求1所述的土壤水分综合分析仪，其特征在于：所述测深组件包括固定安装在安装筒(1)底部的压力传感器(4)、套设在探针(3)上的弹簧(5)和套设在探针(3)上的滑板(6)，所述弹簧(5)两端分别与压力传感器(4)和滑板(6)固定连接。