本實用新型涉及一種自動檢測裝置，具體是一種用于插針式土壤水分傳感器的雙工位自動檢測裝置。

背景技術：

土壤水分傳感器應用在氣象、農業(yè)、生態(tài)及水文環(huán)境等領域，主要是用來檢測土壤含水量測量儀器?；贔DR（Frequency Domain Reflectometry）頻域反射技術測量土壤介電常數。土壤內水分變化導致介電常數變化，土壤的體積含水率與介電常數存在函數關系。

目前，對插針式土壤水分傳感器的快速檢測，國內存在空白，現階段傳感器的標定主要采用中國氣象局《農業(yè)氣象觀測規(guī)范》規(guī)定的烘干稱重法。采用烘干稱重法測量土壤含水量的主要優(yōu)點是精度較高、測量范圍寬，但是存在著以下缺點：一，烘干稱重法是全程由人工完成的，它必須將所安裝地點土樣由田間取回實驗室進行烘干、稱重，最后通過計算求出土壤的含水量，因此工作量大、效率低。二，測量周期長，從土壤采樣到烘干、稱重、計算往往需要較長的時間，通常需要24小時，較快也需要5~12小時，給快速測量帶來很大的不便。三，采樣土壤時破壞土壤結構，不宜定點長期觀察。

由于烘干稱重法主要是用來給傳感器標定使用，平時測量主要用來測量傳感器有無數據輸出，數據是否正常，不作為定點長期觀察使用。

技術實現要素：

為了解決傳統檢測方法人工工作量大、效率低、測量周期長、破壞土壤結構、不宜定點長期觀察的缺點，本實用新型提供了用于插針式土壤水分傳感器的雙工位自動檢測裝置。該裝置，能夠快速測量插針式土壤水分傳感器是否故障、不破壞土壤結構，是能夠定點長期觀察的自動化裝置。

本實用新型為實現上述目的，是采用如下技術方案實現的：一種用于插針式土壤水分傳感器的雙工位自動檢測裝置，包括升降桿、智能液晶模塊、步進電機，其特征在于：還包括傳感器固定支架、土壤水分環(huán)境模擬裝置、旋轉支架、外殼、光電開關、水平泡、調平螺栓、底座、連接塊；

四個所述調平螺栓分別固定在底座的下面，所述光電開關、步進電機、連接塊分別固定在底座上面，所述智能液晶模塊、水平泡分別安裝在外殼上，智能液晶模塊的電阻觸摸屏顯露出外殼的前面板上，水平泡顯露出外殼的上面板上，所述外殼固定在底座上，光電開關的發(fā)光二極管及步進電機的軸分別伸出外殼上面板外，所述旋轉支架固定在步進電機的軸上，旋轉支架上的兩個圓孔中分別安裝一個土壤水分環(huán)境模擬裝置，所述升降桿的底端固定在連接塊上，升降桿的上端與傳感器固定支架相固定；

電路連接為，智能液晶模塊分別與升降桿、光電開關、步進電機連接，升降桿可根據智能液晶模塊指令，帶動傳感器固定支架提升或下降。

與傳統技術相比，本實用新型具有以下優(yōu)點：

采用土壤水分環(huán)境模擬裝置代替?zhèn)鹘y方法中的采樣土壤，大幅減少了檢測的工作量，縮短了測量周期，測量過程全程自動化運行，減少人員操作過程中的不穩(wěn)定因素，模擬裝置可在實驗室隨時制作，節(jié)省了人力、物力，提高了檢測的工作效率，可定點長期觀察。該裝置使用方便，全程不需要人工參與，時間效率高，提高了工作效率，利于大批量快速測試使用。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型的結構分解示意圖；

圖3為本實用新型傳感器固定支架的結構示意圖；

圖4為本實用新型使用狀態(tài)的半剖視示意圖。

具體實施方式

為了更進一步闡述本實用新型所采取的技術手段及其效果，下面結合優(yōu)選實施例及其附圖對本實用新型作進一步詳細描述。

如圖1、2、3所示，用于插針式土壤水分傳感器的雙工位自動檢測裝置，包括升降桿2、智能液晶模塊6、步進電機11，還包括傳感器固定支架1、土壤水分環(huán)境模擬裝置3、旋轉支架4、外殼5、光電開關7、水平泡8、調平螺栓9、底座10、連接塊12。

傳感器固定支架1一側為垂直狀的半圓形體，半圓形體的面為半圓形槽1-1，對應半圓形槽1-1設有一個半圓環(huán)1-2，在半圓形體的上下面上分別固定一片半圓形擋片1-3，使半圓形槽1-1內上下端形成了對稱的半圓形凸臺1-1-1，傳感器固定支架1另一側上端，固定有T形狀連接件1-4，在T形狀連接件1-4的凸起面上設有連接孔1-4-1。

四個調平螺栓9分別固定在底座10的下面，光電開關7、步進電機11、連接塊12分別通過螺栓固定在底座10上面，智能液晶模塊6、水平泡8分別安裝在外殼5上，智能液晶模塊6的電阻觸摸屏6-1通過外殼矩形框5-1顯露出外殼5的前面板上，水平泡8顯露出外殼5的上面板上，外殼5螺裝在底座10上，光電開關7的發(fā)光組件及步進電機11的軸分別伸出外殼5上面板外，旋轉支架4固定在步進電機11的軸上，旋轉支架4上的兩個圓孔4-1中分別安裝一個土壤水分環(huán)境模擬裝置3，升降桿2的底端凸起2-1插入連接塊12U口12-1中通過螺栓固定在連接塊12上，升降桿2的上端插入固定支架1連接孔1-4-1中，通過螺栓與傳感器固定支架1相固定。

電路連接為，智能液晶模塊6分別與升降桿2、光電開關7、步進電機11連接，升降桿2可根據智能液晶模塊6指令，帶動傳感器固定支架1提升或下降。

升降桿2型號為： XTL150-12-1000電動推桿。

智能液晶模塊6型號為：IHMI43智能液晶模塊。

如圖4所示，一種用于插針式土壤水分傳感器的雙工位自動檢測裝置的檢測方法，步驟如下：

升降機構，包括固定支架1、升降桿2，旋轉機構，包括旋轉支架4安裝在步進電機11。

第一步、準備工作，

將裝置置于穩(wěn)定桌面上，通過四個調平螺栓9使時水平泡8中心對準中心點，調節(jié)水平工作完成。

土壤水分環(huán)境模擬裝置3共有2個工位，均為內部直徑65mm的圓筒，一個圓筒工位Ⅰ3-1內部裝有使用天平稱取標準克重的水13，另一個圓筒工位Ⅱ3-2裝有使用天平稱取另一個標準克重的純凈水及設定好克重的玻璃球14，玻璃球14用來模擬土壤，通過計算玻璃球14總體積占整個圓筒容積比例用來模擬土壤的不同含水率，保證了土壤環(huán)境模擬的真實性。

然后將土壤水分傳感器15卡在傳感器固定支架1半圓形槽1-1和半圓環(huán)1-2內的上下半圓形凸臺1-1-1之間，裝置開機，智能液晶模塊6自動進行程序和升降機構、旋轉機構復位工作。

第二步驟、工作時，智能液晶模塊6識別上位機發(fā)送來的操作命令，首先控制旋轉機構，通過步進電機11驅動旋轉支架4帶動土壤水分環(huán)境模擬裝置3圓筒工位Ⅰ3-1旋轉至光電開關7位置時，光電開關7位置光被遮擋后輸出信號到智能液晶模塊6，控制步進電機11停止轉動，然后智能液晶模塊6控制升降機構將升降桿2帶動傳感器固定支架1拖動土壤水分傳感器15向下移動，當升降桿2下降到設定位置時，內部行程開關動作，升降桿2停止，此時正好傳感器插針進入土壤水分環(huán)境模擬裝置3是圓筒工位Ⅰ3-1內，通過智能液晶模塊6讀取傳感器輸出的土壤水分數據，數據保存在智能液晶模塊6中。

第三步驟：控制升降機構，將升降桿2帶動傳感器固定支架1拖動土壤水分傳感器15向上移動，當升降桿2上升到設定位置時，內部行程開關動作，升降桿2停止，此時正好土壤水分傳感器15插針離開土壤水分環(huán)境模擬裝置3圓筒工位Ⅰ3-2內，然后控制旋轉機構，通過步進電機11驅動旋轉支架4帶動土壤水分環(huán)境模擬裝置3圓筒工位Ⅱ3-2旋轉至光電開關7位置時，光電開關7位置光被遮擋后輸出信號到智能液晶模塊6，然后控制升降機構，將升降桿2帶動傳感器固定支架1拖動土壤水分傳感器15向下移動，然后智能液晶模塊6控制升降機構，將升降桿2帶動傳感器固定支架1拖動土壤水分傳感器15向下移動，當升降桿2下降到設定位置時，內部行程開關動作，升降桿2停止，此時正好傳感器插針進入土壤水分環(huán)境模擬裝置3圓筒工位Ⅱ3-2內，通過智能液晶模塊6讀取此時土壤水分傳感器15輸出的土壤水分數據，數據保存在智能液晶模塊6中。

第四步驟、智能液晶模塊6將兩次土壤水分傳感器15插針插入不同工位的土壤水分環(huán)境模擬裝置3的數據通過與當初人工設定標準值誤差范圍作對比，實際測定值在人工設定的標準值誤差范圍內，則判斷土壤水分傳感器15正常，否則判斷土壤水分傳感器15故障，將最終判定結果顯示在觸摸屏上，同時數據儲存在智能液晶模塊6中，以便操作人員查閱，從而實現土壤水分傳感器的全自動檢測。