CN207976474U - 一种分层多点式土壤水分测定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分层多点式土壤水分测定装置，包括环形管，环形管上固定连通有多个插入单元，插入单元均位于环形管所在平面的一侧且垂直于环形管所在平面；所述插入单元包括依次同轴设置的多个直管；相邻直管之间设有水分传感器，且插入单元的一端的直管连接所述环形管，插入单元的另一端固定有水分传感器；水分传感器连接有A/D转换器，A/D转换器连接有数据采集处理器。本实用新型能对土壤多个位点和不同深度进行水分含量的测定，可避免阳光方向变化引起的误差和逐个多次测定对原位土壤造成的扰动，并能由数据采集处理器进行数据的汇总和存储，结构简单，测量效率高，操作方便快捷。

Description

一种分层多点式土壤水分测定装置

技术领域

本实用新型属于农业器械技术领域，涉及一种土壤水分测定装置，具体涉及一种分层多点式土壤水分测定装置。

背景技术

土壤水分是陆地表面参数化的一个关键变量。土壤水分含量随时空的转换而变化，在地-气界面间物质、能量交换中起着重要的作用，是农作物生长发育的基本条件和农作物产量预报的重要参数。通过掌握不同深度不同位点土壤的水分(墒情)的分布状况，为差异化的节水灌概提供科学的依据，同时精确的供水也有利于提高作物的产量和品质。

针对大田土壤和盆栽土壤中进行某一时刻不同深度及不同位点土壤含水量测定时，由于光照方向、植物阴面、空间面积导致的土壤水分含量测量存在误差现象，往往需要对盆栽土壤多个位点不同深度进行多次逐个测定，从而才能最终确定某一时刻不同深度和不同位点的土壤的水分含量，逐个多次测定也会对原位土壤造成比较大的扰动，测量效率较低，而且由于在逐个的测量过程中存在时间差，数据的实时性较差，导致数据准确性不高存在误差。

发明内容

针对现有技术中的缺陷和不足，本实用新型提供了一种分层多点式土壤水分测定装置，克服现有土壤水分测定过程效率低、测量准确性不高的缺陷。

为达到上述目的，本实用新型采取如下的技术方案：

一种分层多点式土壤水分测定装置，包括环形管，环形管上固定连通有多个插入单元，插入单元均位于环形管所在平面的一侧且垂直于环形管所在平面；所述插入单元包括依次同轴设置的多个直管；相邻直管之间设有水分传感器，且插入单元的一端的直管连接所述环形管，插入单元的另一端固定有水分传感器；水分传感器连接有A/D转换器，A/D转换器连接有数据采集处理器。

本实用新型还具有如下区别技术特征：

可选地，所述直管与环形管之间通过螺纹固定连接；所述环形管上开设有固定孔，与环形管连接的直管的外壁上部设有螺纹，直管可拆卸旋紧固定在固定孔内。

可选地，所述直管与水分传感器之间通过螺纹固定连接。

可选地，所述插入单元有六个，六个插入单元均匀分布在环形管上；每个插入单元包括四个直管和四个水分传感器。

可选地，每个插入单元上相邻两个水分传感器之间的距离为10cm。

可选地，所述插入单元的端部的水分传感器上设有不锈钢锥头，不锈钢锥头能方便将插入单元插入土壤中。

可选地，所述环形管上设有一个出线孔；所述水分传感器通过同轴信号调理电路线连接所述A/D转换器；所述同轴信号调理电路线从直管延伸至直管连通的环形管内，并从环形管的出线孔伸出后连接所述A/D转换器。

可选地，所述环形管的直径为15cm～40cm。

本实用新型与现有技术相比，有益的技术效果是：

本实用新型的分层多点式土壤水分测定装置能对土壤多个位点和不同深度进行水分含量的测定，本实用新型中的环形管一方面能用于固定各个插入单元，方便插入单元的整体移动和插入；另一方面，环形管还能将同轴信号调理电路线收集于环形管内后，再将同轴信号调理电路线从出线孔伸出，结构简单，土壤水分传感器能直接稳定地反应各种土壤的真实水分含量，主要应用于科学试验、节水灌溉、温室大棚、花卉蔬菜、草地牧场、土壤速测、植物培养等领域。

本实用新型能够对土壤不同区域同时进行六个观测点的水分测量，同时能根据需要，准确对六个观测点的不同深度同时进行土壤水分测量，然后汇总处理六个观测点水分传感器同时测量得出的数据，并实时的给出最终结果。本实用新型可根据需要于大田或者盆栽试验长期动态监测，可避免阳光方向变化引起的误差，并能由数据采集处理器进行数据的汇总和存储，结构简单，测量效率高，操作方便快捷。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的工作原理示意图。

图中各标号表示为:1-环形管，2-插入单元，3-数据采集处理器，4-A/D转换器；

11-出线孔；

21-直管，22-水分传感器，23-不锈钢锥头。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

如图1和图2所示，一种分层多点式土壤水分测定装置，包括环形管1，环形管1上固定连通有多个插入单元2，插入单元2均位于环形管1所在平面的一侧且垂直于环形管1所在平面；所述插入单元2包括依次同轴设置的多个直管21；相邻直管21之间设有水分传感器22，且插入单元2的一端的直管21连接所述环形管1，插入单元2的另一端固定有水分传感器22；水分传感器22连接有A/D转换器4，水分传感器22通过同轴信号调理电路线连接所述A/D转换器4，所述同轴信号调理电路线为常规的信号调理电路；A/D转换器4连接有数据采集处理器3，A/D转换器4、数据采集处理器3均连接电源接口。

通过上述技术方案，本实用新型的分层多点式土壤水分测定装置能对土壤多个位点和不同深度进行水分含量的测定，本实用新型中的环形管一方面能用于固定各个插入单元，方便插入单元的整体移动和插入；另一方面，环形管还能将同轴信号调理电路线收集于环形管内后，再将同轴信号调理电路线从出线孔伸出，结构简单，土壤水分传感器能直接稳定地反应各种土壤的真实水分含量，主要应用于科学试验、节水灌溉、温室大棚、花卉蔬菜、草地牧场、土壤速测、植物培养等领域。本实用新型能够对土壤不同区域同时进行六个观测点的水分测量，同时能根据需要，准确对六个观测点的不同深度同时进行土壤水分测量，然后汇总处理六个观测点水分传感器同时测量得出的数据，并实时的给出最终结果。本实用新型可根据需要于大田或者盆栽试验长期动态监测，可避免阳光方向变化引起的误差，并能由数据采集处理器进行数据的汇总和存储，结构简单，测量效率高，操作方便快捷。

在本实用新型提供的具体实施方式中，直管21与环形管1之间通过螺纹固定连接；环形管1上开设有固定孔，与环形管1连接的直管21的外壁上部设有螺纹，直管21可拆卸旋紧固定在固定孔内。直管21与环形管1之间通过螺纹固定连接，通过插拔环形管1能实现插入单元2的插拔，结构简单，操作方便快捷。

具体的，直管21与水分传感器22之间通过螺纹固定连接。在直管21的内壁设置内螺纹，水分传感器22上设置外螺纹，从而实现固定连接。在其他实施方式中，直管21与水分传感器22之间还可以通过粘结等固定连接方式进行固定连接，也能实现将水分传感器22与直管21固定连接形成插入单元2。

在本实施方式中，插入单元2有六个，六个插入单元2均匀分布在环形管1上；每个插入单元2包括四个直管21和四个水分传感器22。六个插入单元2能实现同时测定土壤六个观测点的水分含量，每个插入单元2包括四个直管21和四个水分传感器22能实现对六个观测点的不同深度同时进行土壤水分测量。

具体的，每个插入单元2上相邻两个水分传感器22之间的距离为10cm。相邻两个水分传感器22之间的距离为10cm，能实现对每个观测点的10cm、20cm、30cm和40cm深度处的土壤水分测定。

在另一个实施方式中，插入单元2的端部的水分传感器22上设有不锈钢锥头23，不锈钢锥头23能方便将插入单元2插入土壤中。

本实施方式中，环形管1上设有一个出线孔11；水分传感器22通过同轴信号调理电路线连接所述A/D转换器4；同轴信号调理电路线从直管21延伸至直管21连通的环形管1内，并从环形管1的出线孔11伸出后连接所述A/D转换器4。

具体的，环形管1的直径为15cm～40cm，根据测量需要设定环形管1的直径大小，根据需要于大田或者盆栽试验长期动态监测。

本实用新型工作过程：选定土壤区域，手握环形管1两侧，按照所需测定土壤深度的要求，向土壤中按压环形管1，使插入单元2匀速向下运动，达到需要测定的深度；不同层次的水分传感器22会感应不同深度的水分含量，以满足不同层次土壤水分检测需求，也便于移动和安放。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行个合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的个合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (8)

1.一种分层多点式土壤水分测定装置，其特征在于，包括环形管(1)，环形管(1)上固定连通有多个插入单元(2)，插入单元(2)均位于环形管(1)所在平面的一侧且垂直于环形管(1)所在平面；所述插入单元(2)包括依次同轴设置的多个直管(21)；相邻直管(21)之间设有水分传感器(22)，且插入单元(2)的一端的直管(21)连接所述环形管(1)，插入单元(2)的另一端固定有水分传感器(22)；水分传感器(22)连接有A/D转换器(4)，A/D转换器(4)连接有数据采集处理器(3)。

2.如权利要求1所述的分层多点式土壤水分测定装置，其特征在于，所述直管(21)与环形管(1)之间通过螺纹固定连接；所述环形管(1)上开设有固定孔，与环形管(1)连接的直管(21)的外壁上部设有螺纹，直管(21)可拆卸旋紧固定在固定孔内。

3.如权利要求1所述的分层多点式土壤水分测定装置，其特征在于，所述直管(21)与水分传感器(22)之间通过螺纹固定连接。

4.如权利要求1所述的分层多点式土壤水分测定装置，其特征在于，所述插入单元(2)有六个，六个插入单元(2)均匀分布在环形管(1)上；每个插入单元(2)包括四个直管(21)和四个水分传感器(22)。

5.如权利要求1所述的分层多点式土壤水分测定装置，其特征在于，每个插入单元(2)上相邻两个水分传感器(22)之间的距离为10cm。

6.如权利要求1所述的分层多点式土壤水分测定装置，其特征在于，所述插入单元(2)的端部的水分传感器(22)上设有不锈钢锥头(23)，不锈钢锥头(23)能方便将插入单元(2)插入土壤中。

7.如权利要求1所述的分层多点式土壤水分测定装置，其特征在于，所述环形管(1)上设有一个出线孔(11)；所述水分传感器(22)通过同轴信号调理电路线连接所述A/D转换器(4)；所述同轴信号调理电路线从直管(21)延伸至直管(21)连通的环形管(1)内，并从环形管(1)的出线孔(11)伸出后连接所述A/D转换器(4)。

8.如权利要求1所述的分层多点式土壤水分测定装置，其特征在于，所述环形管(1)的直径为15cm～40cm。