一种土壤湿度测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种土壤湿度测量装置，包括壳体、内部电路模块、固定盘(110)和至少4根探针(111)；内部电路模块置于壳体内，固定盘安装在壳体的前端，探针固定在固定盘上，且探针的前端从壳体的前方伸出；内部电路模块通过同轴电缆(107)与探针相连。所述的探针中，一根探针安装在固定盘的中心处，另外的多根探针沿固定盘的周向均匀布置。该土壤湿度测量装置测量精度高。

Soil moisture measuring device

The utility model discloses a soil moisture measuring device, which comprises a shell, the internal circuit module, a fixed disk (110) and at least 4 probes (111); the internal circuit module is arranged in the shell, the fixing disk is arranged on the front end of the casing, the probe is fixed on the fixed plate, and a front end of the probe extends from the front of the shell the internal circuit module; through the coaxial cable (107) is connected with the probe. In the probe, a probe is arranged at the center of the fixed plate, and a plurality of other probes are arranged along the circumferential direction of the fixed disk. The soil moisture measuring device has high measuring precision.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种土壤湿度测量装置。
技术介绍
土壤湿度传感器(又名土壤水分计)主要是利用测量土壤的介电常数来测量土壤体积含水率的装置。土壤是由空气、固体和水组成的多孔介质，其中水的介电常数大约是80，固体的介电常数大约是4，而空气的介电常数大约是1。因此，土壤介电常数主要由土壤含水率决定。土壤水分测量装置，主要由信号源(即振荡器)、传输线和探针三部分构成。由信号源发生信号经过传输线传输到探针，由于传输线和探针的连接点阻抗不连续，故在该点发生反射。反射点信号的强度和该处的反射系数有关，反射系数主要由探针阻抗和传输线阻抗的大小有关。当探针插入被测土壤中，探针的阻抗随着含水量的改变而改变，而传输线的阻抗一定。因此，探针和传输线的连接点处的信号随含水量变化而变化。土壤水分传感器的探针的阻抗随土壤水分的含量变化而变化，改变同轴电缆和探针的连接点处的反射系数，故引起了此连接点处电压的幅值的改变。因此，根据同轴电缆两端的电压差值即可反映出土壤的含水量，或采用电流输出反映土壤的含水量。因此大量应用于农业领域和气象领域。目前国内产品存在如下缺点：1、对于长距离传输，采用电压、电流输出的过程中线路损耗大，部件容易损坏且数据稳定性差，从而影响精确度。2、准确度效验无法实现自动化的一一对应，增加人力和物力成本。常规应用领域，多为农业方面，埋设较浅，产品防水性能要求不高，耐水压测试不足也无法达到IP68等级。因此，有必要设计一种土壤湿度测量装置。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种土壤湿度测量装置，该土壤湿度测量装置测量精度高。技术的技术解决方案如下：一种土壤湿度测量装置，其特征在于，包括壳体、内部电路模块、固定盘(110)和至少4根探针(111)；内部电路模块置于壳体内，固定盘安装在壳体的前端，探针固定在固定盘上，且探针的前端从壳体的前方伸出；内部电路模块通过同轴电缆(107)与探针相连。同轴电缆构成材料：绝缘材料隔离的铜线导体。所述的探针中，一根探针安装在固定盘的中心处，另外的多根探针沿固定盘的周向均匀布置。所述的探针为至少3根。优先4根。所述的壳体由第一圆柱形壳体(104)和第二圆柱形壳体(109)对接而成；第一圆柱形壳体用于容纳内部电路模块以及同轴电缆；第二圆柱形壳体用于容纳固定盘；第一圆柱形壳体的尾端设有带通信数据线(101)的机械堵头(102)。探针的尾端从固定盘的背面伸出。【且探针的尾端通过螺丝固定并灌胶密封】探针内部电路包括数据处理模块(105)、振荡器(106)和数字电压表(108)；振荡器的信号输出端与同轴电缆相连；数字电压表的输入端与同轴电缆相连，数字电压表的输出端接数据处理模块。壳体内还设有温度传感器和换算、补偿电缆，温度传感器和换算、补偿电缆均与数据处理模块(即中央处理器)相连。所述的土壤湿度测量装置还设有信号放大电路、模数转换电路、存储器、唯一编号生成器、RS485转换电路以及信号输出端电路；数字电压表的输出端依次通过信号放大电路和模数转换电路与数据处理模块相连，存储器、唯一编号生成器和RS485转换电路均与数据处理模块相连，信号输出电路与RS485转换电路相连。数据处理模块采用数字处理芯片搭建而成，也可以采用集成芯片，如单片机或DSP等，数据处理模块的实现为现有成熟技术。土壤湿度传感器测试方法的改进之处在于以下几点：一：增加传感器可标定且记录功能，了解每个传感器唯一属性记录并应用于实际环境，保证测试的准确性；国内不同地方的土壤不同，土质对体积含水率有一定影响，用户可根据实际情况采用传统烘干法、比较法来进行二次标定，真正做到因地制宜地使用传感器；二、因环境温度变化对传感器带来的影响，也是影响精度的原因，传感器内部设置温度传感器，可实现记录并自我修正数据的功能，对温度影响直接补偿，再次保证的数据的精度和准确度；三、传感器输出为数字信号的物理量，减少人为换算和记录的失误，保证了数据的绝对可靠性。土壤湿度传感器由精密测试探针、ABS材料注塑件、同轴电缆、电路处理器、温度传感器、环形固定件、水工电缆线组成；结构件采用环形电流环设计，提高产品稳定性；有益效果：本技术的土壤湿度测量装置，采用四根探针和独特的电流环形式【电流环就是固定盘，4根探针信号取平均，精度高】，保障数据可靠稳定，尤其是直接输出数字信号(物理量)，方便长距离数据稳定传输，内部改进了智能测试和记录的功能，用户可实现智能化二次标定，增加传感器的准确度；另外一体化的土壤湿度传感器增加机械密封，且采用灌胶工艺提高土壤湿度传感器防水等级，可以达到IP68。本技术适用于测量数据高精确度、准确性、防水性能强的土壤含水率测量装置，更适宜深埋或长距离传输的土壤温度和湿度检测。该装置提供了一种土壤温度、湿度一体化传感器，改进固定电缆环设计，增加传感器的稳定性，增加二次标定的设置和温度补偿的功能，保证传感器的精确度和准确度，直接数字信号输出，更加保证了长距离传输的数据可靠性，严密的结构防水设计，大大开拓了传感器应用领域的广泛性，也增加传感器的使用寿命。精度可以达到±2％F.S，可保证长期稳定性，且该传感器具有良好的防水性能，防水等级可达到IP68。本技术可以广泛应用到除农业之外的其他需求领域，如：土木工程监测领域的高填方地基处理、山区新城建设、高填土路基基础、机场建设、港口码头建设等恶劣环境领域。附图说明图1为本技术实施例的结构原理框图；图2为本技术实施例的工作原理图；图3为本技术实施例的电路原理框图；图4为本技术实施例的用户使用修正流程图；标号说明：101-通信数据线，102-机械堵头，103-密封垫，104-第一圆柱形壳体，105-数据处理模块，106-振荡器，107-同轴电缆，108-数字电压表，109-第二圆柱形壳体，110-固定盘，111-探针。具体实施方式以下将结合附图和具体实施例对本技术做进一步详细说明：实施例1：如图1-4，一种土壤湿度传感器，包括：第一圆柱形壳体104、第二圆柱形壳体109、固定盘110、探针111、振荡器106、同轴电缆107、数字电压表DVM108、数据处理模块105、机械堵头102、密封垫103、通信数据线101、温度传感器、串行存储芯片、换算补偿电路。所述第一圆柱形壳体104一端与第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种土壤湿度测量装置，其特征在于，包括壳体、内部电路模块、固定盘(110)和至少4根探针(111)；内部电路模块置于壳体内，固定盘安装在壳体的前端，探针固定在固定盘上，且探针的前端从壳体的前方伸出；内部电路模块通过同轴电缆(107)与探针相连。

【技术特征摘要】
1.一种土壤湿度测量装置，其特征在于，包括壳体、内部电路模块、固定盘(110)
和至少4根探针(111)；
内部电路模块置于壳体内，固定盘安装在壳体的前端，探针固定在固定盘上，且探针的前端从壳体的前方伸出；
内部电路模块通过同轴电缆(107)与探针相连。
2.根据权利要求1所述的土壤湿度测量装置，其特征在于，所述的探针中，一根探针安装在固定盘的中心处，另外的多根探针沿固定盘的周向均匀布置。
3.根据权利要求2所述的土壤湿度测量装置，其特征在于，所述的探针为至少3根。
4.根据权利要求1所述的土壤湿度测量装置，其特征在于，所述的壳体由第一圆柱形壳体(104)和第二圆柱形壳体(109)对接而成；第一圆柱形壳体用于容纳内部电路模块以及同轴电缆；第二圆柱形壳体用于容纳固定盘；第一圆柱形壳体的尾端设有带通信数据线(101)的机械堵头(102)。
5.根据权利要求1所述的土壤...

【专利技术属性】
技术研发人员：张波，谢彩霞，张清华，吴凌云，
申请(专利权)人：长沙亿拓土木工程监测仪器有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43