CN208313977U - 一种土壤参数分层测试装置 - Google Patents
一种土壤参数分层测试装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN208313977U CN208313977U CN201821024349.9U CN201821024349U CN208313977U CN 208313977 U CN208313977 U CN 208313977U CN 201821024349 U CN201821024349 U CN 201821024349U CN 208313977 U CN208313977 U CN 208313977U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sensor
- soil
- cylinder
- test device
- airway
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000003475 lamination Methods 0.000 title claims description 10
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 10
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 239000002680 soil gas Substances 0.000 description 2
- 238000004158 soil respiration Methods 0.000 description 2
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 description 1
- 241000790917 Dioxys <bee> Species 0.000 description 1
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 description 1
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 description 1
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000007716 flux method Methods 0.000 description 1
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000009919 sequestration Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
Abstract
本实用新型一种土壤分层测试装置涉及的是检测装置，特别是一种用于土壤温度、湿度以及气体含量的测试装置。包括数据采集部分和检测显示部分，数据采集部分具有筒体，筒体的下端部设为楔形，便于深入土壤；在筒体的一边内侧壁上开有导管连接孔，通过导管连接孔接有通气导管；在通气导管内壁设有二氧化碳传感器；在导管连接孔旁的筒体内壁上开有传感器安装插槽，用于将传感器插在传感器安装插槽内，实现相对固定；所述传感器包括温度传感器、湿度传感器和位置传感器。能持续地分层测试土壤的CO2通量、温度和湿度，为科研和生产提供准确的依据。
Description
技术领域
本实用新型一种土壤分层测试装置涉及的是检测装置，特别是一种用于土壤温度、湿度以及气体含量的测试装置。
背景技术
土壤呼吸是碳素由陆地生态系统返回大气的主要途径，也是土壤中生命活动的表征，准确测定其释放量是评价生态系统中生物学过程的关键；通过对土壤呼吸及其相关参数的监测，可估测根系和土壤微生物对气候变化的响应。土壤CO2通量在时间和空间上受多种复杂的物理和生物过程影响，长期、连续、准确地测量土壤碳通量，对陆地生态系统碳通量研究具有重要意义。
目前，测量土壤二氧化碳通量的方法主要包括静态气室法、动态气室法和涡度相关法三种。静态气室法操作简便，不需要复杂的设备，但测定精度不理想；涡度相关法适合测定大尺度内土壤CO2排放通量，同时对土壤系统几乎不造成干扰，但要求土壤表面的异质性和地形条件要相对简单，而且测定土壤CO2排放的准确度受大气流动、土壤表面和气候风速等因素的影响程度较大，并不适用于二氧化碳地质封存泄露的长期监测工作。动态气室法虽然有如空气流通速率和测量室内外的压力差对测定结果准确性有负面影响、方法所需设备费用昂贵、必须有电力供应等缺点，但是相对于静态气室法而言，测量结果更精确，更适合于测定瞬时和连续时间段内的CO2排放速率，所以是目前国内应用最广泛的监测二氧化碳通量的方法，如中国专利公开号为：CN104897873A、 CN103197048A、CN103235105A、CN103630667B。但是上述装置存在以下问题：1）气体二氧化碳传感器置于测量气室外，需要导气管联通，由气泵导出气体后进行测量，容易造成气室压力不平衡问题，并且气管通气过程中易发生“气障”现象，仪器耗电高，响应时间长，不适于测量系统与控制系统距离较远及地表环境复杂的情况；2）测量系统与控制系统一体化设计虽然简化了设备结构，但使装置难以实现多通道测量的功能拓展；3）控制系统的散热会对监测数值的精确度造成一定程度的影响；4）气室的连续定时开闭需要人员手动控制，无法实现自动化。为了改善上述问题，CN107478801A提出了将二氧化碳传感器的测量端伸入气室内的方案。
综上所述，目前已有的测试装置和采集仪器分开设计，需要将土壤气体采集了以后单独运输到实验室才能进行检测，不能做到实时采集检测；还有的虽然实现了实时采集检测，但是不能同时采集不同深度的土壤气体进行测试，局限性比较大。加上国外的采集检测仪器造价昂贵，设备复杂，同时大量的进口也大大损害了国内生产厂商的利益，不能得到普遍推广和应用。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对上述不足之处提供一种土壤参数分层测试装置，能持续地分层测试土壤的CO2通量、温度和湿度，为科研和生产提供准确的依据。
本实用新型是采取以下技术方案实现的：
一种土壤参数分层测试装置包括数据采集部分和检测显示部分，数据采集部分具有筒体，筒体的下端部设为楔形，便于深入土壤；在筒体的一边内侧壁上开有导管连接孔，通过导管连接孔接有通气导管；在通气导管内壁设有二氧化碳传感器；在导管连接孔旁的筒体内壁上开有传感器安装插槽，用于将传感器插在传感器安装插槽内，实现相对固定；所述传感器包括温度传感器、湿度传感器和位置传感器等。
监测显示部分采用单片机作为主机，所述二氧化碳传感器、温度传感器、湿度传感器以及位置传感器分别与单片机的输入端相连；测试显示部分还设有与单片机相连的显示屏、电源模块和无线数据传输模块；所述电源模块为单片机、二氧化碳传感器、温度传感器、湿度传感器、位置传感器、显示屏以及无线数据传输模块提供工作电源。
所述通气导管至少设有三个，根据土壤测试标准，分别设置在离地面10cm、20cm和30cm的位置。
在筒体的侧壁上设有刻度，便于直观观测插入土壤的深度。
本装置工作时，二氧化碳传感器接收到的气体信息通过滤波、放大处理后输入到单片机，并经温度和气压补偿等处理后，由单片机系统输出送显示屏显示其测量值；同时测量值通过无线数据传输模块传送到监测服务器和智能终端。
本装置将二氧化碳传感器的测量端置于导气通道内部，将温度传感器、湿度传感器和位置传感器分别放置在传感器安装插槽，分别监测不同高度土壤的二氧化碳浓度、湿度、温度以及所处位置，并将监测数据传输回单片机进行存储、计算；实时地将最终监测数据显示在显示屏上，并同步发送到监测服务器和移动终端。非常实用、准确。能持续地分层测试土壤的CO2通量、温度和湿度，为科研和生产提供准确的依据。
附图说明
以下将结合附图对本实用新型作进一步说明：
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的工作原理框图。
图中：1、筒体，2、导管连接孔，3、通气导管，4、二氧化碳传感器，5、位置传感器，6、温度传感器，7、湿度传感器，8、检测显示部分，9、刻度。
具体实施方式
下面针对附图，结合具体实施例说明本装置的结构和工作方式。
参照附图1~2，一种土壤参数分层测试装置的数据采集部分具有筒体，筒体的下端部设为楔形，便于深入土壤；在筒体的一边内侧壁上开有导管连接孔，通过导管连接孔接有通气导管；在通气导管内壁设有二氧化碳传感器；在导管连接孔旁的筒体内壁上开有传感器安装插槽，用于将传感器插在传感器安装插槽内，实现相对固定；所述传感器包括温度传感器、湿度传感器和位置传感器等。
监测显示部分采用单片机作为主机，所述二氧化碳传感器、温度传感器、湿度传感器以及位置传感器分别与单片机的输入端相连；测试显示部分还设有与单片机相连的显示屏、电源模块和无线数据传输模块；所述电源模块为单片机、二氧化碳传感器、温度传感器、湿度传感器、位置传感器、液晶显示器以及无线数据传输模块提供工作电源。
在本实施例中，筒体的侧壁上设有刻度尺，刻度尺的最小刻度为0mm，筒体底部对应最小刻度，使用时随着筒体深入土壤，从筒体端部的刻度值可以方便地观测到筒体插入土壤的深度。
在筒体设有的三个位置传感器将通气导管的位置信息传送给单片机，由单片机将该位置信息通过显示屏进行显示，还可以通过无线数据传输模块传送到监测服务器和智能终端。
所述单片机采用51系列单片机。
所述二氧化碳传感器可以采用市售的低功耗二氧化碳传感器。
温度传感器、湿度传感器以及位置传感器均采用市售的元器件。
所述显示屏采用市售的液晶显示屏。
所述电源模块采用市售的电源模块，包括锂电池和充电控制子模块，所述充电控制子模块采用充电管理芯片，是具有太阳能电池供电的PWM降压模式充电管理集成电路的芯片，具备太阳能电池最大功率点跟踪功能，非常适合对单节或多节锂电池的充电管理；充电控制子模块具有恒流和恒压充电模式。
所述无线数据传输模块采用市售的无线数据传输模块，采用低功耗设计，通过GPRS或短消息方式远程传输数据。
所述电源模块还与太阳能电池板相连，通过太阳能电池板充电。
所述充电管理芯片采用市售的CN3722芯片，其中CN3722是一款可使用太阳能电池供电的PWM降压模式充电管理集成电路芯片，具有太阳能电池最大功率点跟踪功能，非常适合对单节或多节锂电池的充电管理，具有封装外形小，外围电路元器件少和使用简单等优点；CN3722具有恒流和恒压充电模式，恒压充电电压由外部电阻分压网络设置，恒流充电的充电电流通过一个外部电阻设置。
Claims (5)
1.一种土壤参数分层测试装置，其特征在于：包括数据采集部分和检测显示部分，数据采集部分具有筒体，筒体的下端部设为楔形，便于深入土壤；在筒体的一边内侧壁上开有导管连接孔，通过导管连接孔接有通气导管；在通气导管内壁设有二氧化碳传感器；在导管连接孔旁的筒体内壁上开有传感器安装插槽，用于将传感器插在传感器安装插槽内，实现相对固定；所述传感器包括温度传感器、湿度传感器和位置传感器；
监测显示部分采用单片机作为主机，所述二氧化碳传感器、温度传感器、湿度传感器以及位置传感器分别与单片机的输入端相连；测试显示部分还设有与单片机相连的显示屏、电源模块和无线数据传输模块；所述电源模块为单片机、二氧化碳传感器、温度传感器、湿度传感器、位置传感器、显示屏以及无线数据传输模块提供工作电源。
2.根据权利要求1所述的土壤参数分层测试装置，其特征在于：所述通气导管至少设有三个。
3.根据权利要求2所述的土壤参数分层测试装置，其特征在于：三个通气导管分别设置在离地面10cm、20cm和30cm的位置。
4.根据权利要求1所述的土壤参数分层测试装置，其特征在于：在筒体的侧壁上设有刻度，便于直观观测插入土壤的深度。
5.根据权利要求4所述的土壤参数分层测试装置，其特征在于：所述刻度值从下向上增加，在筒体底部的刻度值为0。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821024349.9U CN208313977U (zh) | 2018-06-30 | 2018-06-30 | 一种土壤参数分层测试装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821024349.9U CN208313977U (zh) | 2018-06-30 | 2018-06-30 | 一种土壤参数分层测试装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN208313977U true CN208313977U (zh) | 2019-01-01 |
Family
ID=64717653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201821024349.9U Expired - Fee Related CN208313977U (zh) | 2018-06-30 | 2018-06-30 | 一种土壤参数分层测试装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN208313977U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110057999A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-07-26 | 浙江农林大学 | 一种土壤呼吸碳通量监测装置及方法 |
| CN114166584A (zh) * | 2021-12-06 | 2022-03-11 | 内蒙古自治区农牧业科学院 | 一种土壤呼吸气体收集装置 |
-
2018
- 2018-06-30 CN CN201821024349.9U patent/CN208313977U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110057999A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-07-26 | 浙江农林大学 | 一种土壤呼吸碳通量监测装置及方法 |
| CN114166584A (zh) * | 2021-12-06 | 2022-03-11 | 内蒙古自治区农牧业科学院 | 一种土壤呼吸气体收集装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1129782C (zh) | 自动检测和自动控制风洞风速的方法及装置 | |
| CN206038244U (zh) | 建筑门窗幕墙气密性无线检测系统 | |
| CN203981240U (zh) | 一种内燃机车燃油油耗监测系统 | |
| CN208313977U (zh) | 一种土壤参数分层测试装置 | |
| CN105536105A (zh) | 输液器监测系统及监测方法 | |
| CN203964959U (zh) | 一种堆场煤炭自燃检测装置 | |
| CN102174807A (zh) | 无缆式静力触探仪及数据采集处理方法 | |
| CN105089664B (zh) | 多含水层深孔分层抽水试验自动测量系统及方法 | |
| CN104897873A (zh) | 一种开放型土壤碳通量监测仪及监测方法 | |
| CN108956927A (zh) | 一种高精度溶解氧检测装置 | |
| CN103729810A (zh) | 一种嵌入式绿色建筑可视化评价诊断方法 | |
| CN208077393U (zh) | 一种基于无线通讯的土壤自动检测系统 | |
| CN201335718Y (zh) | 气泡式水位计 | |
| CN203011493U (zh) | 一种投入式静压液位变送器校验装置 | |
| CN205619988U (zh) | 含气量解吸气体定量计 | |
| CN208506126U (zh) | 一种智能电表 | |
| CN201945696U (zh) | 一种高精度可移动式环境数据采集装置 | |
| CN103308565A (zh) | 一种棉包水分测定方法 | |
| CN206804112U (zh) | 一种高精度自动取样校准超声波液位监测系统 | |
| CN107037267A (zh) | 一种电感检测装置及检测方法 | |
| CN207336468U (zh) | 公共场所微小气候空气质量检测仪 | |
| CN103900660A (zh) | 物联网液位测量仪 | |
| CN203587056U (zh) | 一种高度测量工具 | |
| CN105686850A (zh) | 一种身高体重测量方法 | |
| CN103161507A (zh) | 矿井通风参数无线测试系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20190101 |