一種土壤滲水監(jiān)測儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及傳感器領(lǐng)域，具體為一種土壤滲水監(jiān)測儀。
【背景技術(shù)】
[0002]空間尺度的土壤水分是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展、區(qū)域資源與環(huán)境定量監(jiān)測的關(guān)鍵變量，在農(nóng)業(yè)、水文、氣象等生態(tài)環(huán)境中具有重要的應(yīng)用價值。傳統(tǒng)的經(jīng)典土壤水分測定方法如取土烘干法、中子水分儀法及張力計方法等精確度較高，但采樣速度慢、需要大量的人力物力并且多局限在點測量的范圍上，難以滿足實際生產(chǎn)中大面積監(jiān)測土壤水分的應(yīng)用需求。
[0003]一般來說，通常認(rèn)為土壤是由空氣、固體和水組成的多孔介質(zhì)，是一種十分復(fù)雜的電介質(zhì)。在10MHz的電磁頻率下，水的介電常數(shù)約為80，固體的介電常數(shù)約為4，而空氣的介電常數(shù)約為I?？梢?，含水土壤的介電常數(shù)主要由含水量來決定，那么通過測量土壤的介電常數(shù)即可達到測量土壤體積含水率的目的，利用這種理論來制備具有大范圍和快速觀測特點的遙感技術(shù)特別是多源遙感手段的發(fā)展，將會給土壤濕度的空間分布監(jiān)測帶來極大便利。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所解決的技術(shù)問題在于提供一種土壤滲水監(jiān)測儀，以解決上述【背景技術(shù)】中的缺點。
[0005]本實用新型所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0006]一種土壤滲水監(jiān)測儀，包括正弦波發(fā)射器以及探針體，正弦波發(fā)射器與探針體之間通過同軸電纜相連，所述探針體包括殼體以及伸出殼體的三根探針，所述探針為表面鍍銀的銅探針，根據(jù)探針長度以及被監(jiān)測土體的硬度選擇為埋入式或者插入式結(jié)構(gòu)，而在所述殼體內(nèi)設(shè)置有控制器，所述控制器的前端設(shè)置有兩個電壓傳感器，兩個電壓傳感器中一個用于接收起始電壓信號，另一個則用來接收結(jié)束電壓信號。
[0007]在本實用新型中，為了方便對聲波信號進行處理，電壓傳感器與控制器之間還連接有放大整形電路以及A/D轉(zhuǎn)換電路，兩者通過串聯(lián)的方式依次連接在傳感器和控制器之間。
[0008]在本實用新型中，所述正弦波發(fā)射器為發(fā)射頻率為10MHz的正弦波發(fā)射器。
[0009]在本實用新型中，所述同軸電纜的特征阻抗為50Ω。
[0010]在本實用新型中，所述控制器上還設(shè)置有無線通訊模塊，用于將相關(guān)數(shù)據(jù)信息進行遠(yuǎn)端無線傳輸。
[0011]有益效果:本實用新型測量精度高，性能可靠，受土壤含鹽量影響較小，可適應(yīng)各種土質(zhì)，大大提高測定的效率，消除人為誤差的產(chǎn)生。同時其探針結(jié)構(gòu)可經(jīng)受長期電解以及土壤中的酸堿腐蝕，可有效延長設(shè)備的使用壽命。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型較佳實施例的示意圖。
[0013]圖2為本實用新型較佳實施例的連接結(jié)構(gòu)簡圖。
[0014]其中:1、殼體；2、同軸電纜；3、正弦波發(fā)射器；4、探針；5、控制器；6、A/D轉(zhuǎn)換電路；7、放大整形電路；8、發(fā)送電壓傳感器；9、接收電壓傳感器；10、GPRS模塊。
【具體實施方式】
[0015]為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0016]參見圖1、圖2的一種土壤滲水監(jiān)測儀的較佳實施例，在本實施例中，包括正弦波發(fā)射器3以及探針體，正弦波發(fā)射器3為發(fā)射頻率為10MHz的正弦波發(fā)射器，其輸出端通過特征阻抗為50 Ω的同軸電纜2連接到探針體，而探針體包括殼體I以及伸出殼體I的探針4，探針4為三根，且均為表面鍍銀的銅探針，其前端開有用于插入被監(jiān)測土體的尖頭端。
[0017]探針4通過正弦波發(fā)射器3輸入控制器5，發(fā)送電壓傳感器8連接到三根探針4的中間探針上，接收電壓傳感器9則分出兩股連接到三根探針4的兩側(cè)探針上，發(fā)送電壓傳感器8、接收電壓傳感器9與控制器5之間還連接有放大整形電路7以及A/D轉(zhuǎn)換電路6，兩者通過串聯(lián)的方式依次連接在發(fā)送電壓傳感器8、接收電壓傳感器9與控制器5之間。另夕卜，在控制器5上還設(shè)置有GPRS模塊10作為無線通訊模塊，用于將相關(guān)數(shù)據(jù)信息進行遠(yuǎn)端無線傳輸。
[0018]使用時，先將三根探針4插入被監(jiān)測土體，正弦波發(fā)射器3發(fā)出10MHz的無線電波作為信號源，此波沿著同軸電纜2傳送到探針4，由于探針4的阻抗與同軸電纜2的阻抗不匹配，入射波與反射波疊加形成駐波，使同軸電纜2上各點的電壓幅值存在變化，而探針4阻抗主要取決于土壤的介電常數(shù)，因此其電壓的變化就反映了土壤中水分的變化。
[0019]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種土壤滲水監(jiān)測儀，包括正弦波發(fā)射器以及探針體，正弦波發(fā)射器與探針體之間通過同軸電纜相連，其特征在于，所述探針體包括殼體以及伸出殼體的三根探針，所述探針為表面鍍銀的銅探針，根據(jù)探針長度以及被監(jiān)測土體的硬度選擇為埋入式或者插入式結(jié)構(gòu)，而在所述殼體內(nèi)設(shè)置有控制器，所述控制器的前端設(shè)置有兩個電壓傳感器，兩個電壓傳感器中一個用于接收起始電壓信號，另一個則用來接收結(jié)束電壓信號。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壤滲水監(jiān)測儀，其特征在于，電壓傳感器與控制器之間還連接有放大整形電路以及A/D轉(zhuǎn)換電路，兩者通過串聯(lián)的方式依次連接在傳感器和控制器之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壤滲水監(jiān)測儀，其特征在于，所述正弦波發(fā)射器為發(fā)射頻率為10MHz的正弦波發(fā)射器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壤滲水監(jiān)測儀，其特征在于，所述同軸電纜的特征阻抗為50 Ω ο5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壤滲水監(jiān)測儀，其特征在于，所述控制器上設(shè)置有無線通訊模塊。
【專利摘要】一種土壤滲水監(jiān)測儀，包括正弦波發(fā)射器以及探針體，正弦波發(fā)射器與探針體之間通過同軸電纜相連，所述探針體包括殼體以及伸出殼體的三根探針，所述探針為表面鍍銀的銅探針，根據(jù)探針長度以及被監(jiān)測土體的硬度選擇為埋入式或者插入式結(jié)構(gòu)，而在所述殼體內(nèi)設(shè)置有控制器，所述控制器的前端設(shè)置有兩個電壓傳感器，兩個電壓傳感器中一個用于接收起始電壓信號，另一個則用來接收結(jié)束電壓信號。本實用新型可用于檢測土壤安全的目的，及時反饋土壤內(nèi)水分含量的變化。
【IPC分類】G01N27/00
【公開號】CN204649669
【申請?zhí)枴緾N201520366095
【發(fā)明人】肖子翔
【申請人】肖子翔
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年6月1日