CN217981331U - 一种微型tdr土壤含水率测定探头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种微型TDR土壤含水率测定探头。探针均弯折成带有倾斜折角的U型且平行排列间距布置，探针A一端在螺栓A处固定并与连接导线A的一端焊接相连，探针B一端在螺栓B处固定并与连接导线A的一端焊接相连，探针C一端在螺栓C处固定并与连接导线C的一端焊接相连。连接导线A，连接导线C穿过环氧树脂层接入同轴电缆，与同轴电缆内的同轴电缆外导体相连，连接导线B穿过环氧树脂层接入同轴电缆，与同轴电缆内的同轴电缆内导体相连，内外导体与连接导线D相连后与示波器相连，示波器通过BNC与信号源相连。本实用新型的探针对土体含水率数据的监测精度更高，可以实现对土体含水率的高精度测量。
Description
技术领域
本实用新型属于检测技术领域的一种含水率测试探头，具体涉及了一种微型TDR土壤含水率测定探头，可用于盆内植物的土体含水率的监测。
背景技术
智慧农业自动化愈来愈发达，目前需要开发新型检测仪器以检测植物生长过程中含水率的变化。而大部分探头尺寸和精度仍有不足，或过大无法适配土壤容器，或无法没入土壤保证不了数据的精度。本项目开发一种全新的微型TDR探头，可以适配智慧农业靴盆且高精度测量含水率。通过布置电路与示波器和信号源相连，对不同含水率的土壤进行测量分析，波形后处理和含水量-介电常数拟合曲线。项目研究其处理装置和施工工艺，通过室内试验揭示其作用机理和相关规律，并实现智慧农业的应用。
实用新型内容
为了解决背景技术中存在的问题，本实用新型提出了一种带有倾斜折角的U型TDR探头及信息采集装置，能实现对盆内植物土体含水率进行精准测量，克服现有仪器探针有部分暴露在空气中而导致测量数据误差大的问题。本实用新型的探针通过制成U型能保证探针完全没入土中，且大大提高了测量精度，克服空气干扰，实现含水率监测。
本实用新型采用的技术方案是一种微型TDR土壤含水率测定探头，包括探针A、探针B、探针C、连接导线A、连接导线B、连接导线C、连接导线D、环氧树脂层、同轴电缆外导体、同轴电缆内导体、信号源、示波器和BNC同轴电缆连接器；
所述探针A、探针B和探针C均弯折成有棱角的U型且平行排列间距1cm布置；探针A、B和C的一端分别对应连接导线A、连接导线B和连接导线C，另一端插入土中；所述连接导线A和连接导线C穿过环氧树脂层接入同轴电缆，与同轴电缆内的同轴电缆外导体相连，连接导线B穿过环氧树脂层接入同轴电缆，与同轴电缆内的同轴电缆内导体相连，所述同轴电缆外导体和同轴电缆内导体通过连接导线D与示波器相连，所述示波器通过BNC同轴电缆连接器与信号源相连。
进一步地，所述同轴电缆从外到内主要由同轴电缆外绝缘护套、同轴电缆外导体与轴电缆内绝缘护套和同轴电缆内导体所组成。
进一步地，所述的同轴电缆外包裹环氧树脂层。
进一步地，所述信号源向同轴电缆外导体发出电子信号传递到探针A和探针C，所述探针A和探针C发出电磁波，经土体传播后被探针B探测接收，并发送到示波器。
进一步地，所述的探针A、探针B和探针C与对应的连接导线A、连接导线B和连接导线C的连接处，分别通过对应的螺栓固定。
本实用新型的特点和有益效果是：
本实用新型的探针是呈U型弯折布置的，相较于目前使用的直线型的探针，本实用新型的探针对土体含水率数据的监测精度更高，且又能保证探针完全没入土中，大大减少了暴露在空气中产生的误差，可以实现对盆内植物土体含水率的高精度测量。
附图说明
图1是本实用新型的结构正视示意图；
图2是图1的侧视图；
图中：探针A(1)，探针B(2)，探针C(3)，连接导线A(4)，连接导线B(5)，连接导线C(6)，连接导线D(7)，环氧树脂层(8)，同轴电缆外导体(9)，同轴电缆内导体(10)，信号源(11)，示波器(12)，BNC同轴电缆连接器(13)，靴盆(14)。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步说明。
如图一图二所示，本实用新型提供了一种微型TDR土壤含水率测定探头，该探头包括探针A1、探针B2、探针C3、连接导线A4、连接导线B5、连接导线C6、连接导线D7、信号源11、示波器12和同轴电缆；探针A1、探针B2和探针C3均弯折成带有倾斜折角的U型且平行排列布置，且探针之间保持1cm间距，探针A1、探针B2和探针C3均通过螺栓固定安装在环氧树脂层8上，探针A1一端作为焊接点并与连接导线A4的一端焊接相连，探针B2一端作为焊接点并与连接导线B5的一端焊接相连，探针C3一端作为焊接点并与连接导线C6的一端焊接相连，探针A1、探针B2、探针C3的另一端全部插入土中；连接导线A4，连接导线C6穿过环氧树脂层接入同轴电缆，与同轴电缆内的同轴电缆外导体9相连，连接导线B5穿过环氧树脂层接入同轴电缆，与同轴电缆内的同轴电缆内导体10相连，同轴电缆外导体9和同轴电缆内导体10均通过连接导线D7与示波器12相连，示波器12通过BNC同轴电缆连接器13与信号源11相连。探针大小的设计恰好符合靴盆14，并留出足够的工作空间。
信号源11向同轴电缆内导体10发出电子信号，并通过连接导线A4和连接导线C6传递到探针A1和探针C3，探针A1和探针C3发出电磁波，以对土体进行信号探测，电磁波经土体传播后被探针B2探测接收后经同轴电缆内导体10发送到示波器12。
所述示波器12为接收探针B2在探测土体后传回的信号并进行采集的仪器。
本实用新型的具体实施例及其工作过程如下：
工作时将探头插入靴盆14的土中，保证探针A，探针B，探针C全部没入土中，打开外设电路，启动信号源11，使探头开始监测工作，并将收集到的数据信号传回示波器12，最后通过对示波器的波形进行分析，并通过多次实验获得数据，对介电常数进行处理，得出精度更高的含水率的相关数据。
由此实施可见，本实用新型的探针对土体含水率数据的监测精度更高，可以实现对土体含水率的高精度测量。
上述实施例用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种微型TDR土壤含水率测定探头，其特征在于，包括探针A(1)、探针B(2)、探针C(3)、连接导线A(4)、连接导线B(5)、连接导线C(6)、连接导线D(7)、环氧树脂层(8)、同轴电缆外导体(9)、同轴电缆内导体(10)、信号源(11)、示波器(12)和BNC同轴电缆连接器(13)；
所述探针A(1)、探针B(2)和探针C(3)均弯折成有棱角的U型且平行排列间距1cm布置；探针A(1)、B(2)和C(3)的一端分别对应连接导线A(4)、连接导线B(5)和连接导线C(6)，另一端插入土中；所述连接导线A(4)和连接导线C(6)穿过环氧树脂层(8)接入同轴电缆，与同轴电缆内的同轴电缆外导体(9)相连，连接导线B(5)穿过环氧树脂层(8)接入同轴电缆，与同轴电缆内的同轴电缆内导体(10)相连，所述同轴电缆外导体(9)和同轴电缆内导体(10)通过连接导线D(7)与示波器(12)相连，所述示波器(12)通过BNC同轴电缆连接器(13)与信号源(11)相连。
2.根据权利要求1所述的一种微型TDR土壤含水率测定探头，其特征在于：所述同轴电缆从外到内主要由同轴电缆外绝缘护套、同轴电缆外导体(9)与轴电缆内绝缘护套和同轴电缆内导体(10)所组成。
3.根据权利要求1所述的一种微型TDR土壤含水率测定探头，其特征在于：所述的同轴电缆外包裹环氧树脂层(8)。
4.根据权利要求1所述的一种微型TDR土壤含水率测定探头，其特征在于：所述信号源(11)向同轴电缆外导体(9)发出电子信号传递到探针A(1)和探针C(3)，所述探针A(1)和探针C(3)发出电磁波，经土体传播后被探针B(2)探测接收，并发送到示波器(12)。
5.根据权利要求1所述的一种微型TDR土壤含水率测定探头，其特征在于：所述的探针A(1)、探针B(2)和探针C(3)与对应的连接导线A(4)、连接导线B(5)和连接导线C(6)的连接处，分别通过对应的螺栓固定。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117890394A (zh) * | 2024-03-14 | 2024-04-16 | 中铁七局集团第三工程有限公司 | 盾构刀盘结泥饼探测装置及探测方法 |
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