水盐一体速测仪制造技术

本实用新型专利技术提供了一种水盐一体速测仪，包括土壤水分传感器、处理器和输入输出设备。使用方便、操作简单，能够实地读取数据。广泛的适用性，设备适用于不同质地的土壤，在使用之前将仪器调整至待测地区土壤质地，进行测量更准确。根据频域反射原理，能测得含水率、含盐量、电导率和温度，同时操作简单，方便快捷，更重要的是精度高，稳定性好。

Water-salt integrated tachometer

The utility model provides a water-salt integrated tachometer, which comprises a soil moisture sensor, a processor and an input-output device. It is easy to use and operate, and can read data in real time. Wide applicability, the equipment is suitable for different texture of soil, before use, the instrument is adjusted to the soil texture of the area to be measured, and the measurement is more accurate. According to the principle of frequency domain reflection, the water content, salt content, conductivity and temperature can be measured. At the same time, the operation is simple, convenient and fast. More importantly, the accuracy is high and the stability is good.

【技术实现步骤摘要】
水盐一体速测仪
本技术涉及盐碱地研究
，具体而言，涉及一种水盐一体速测仪。
技术介绍
目前，全球范围内土壤盐渍化范围广、面积大、类型多，例如中国的盐渍土面积约为l.0×108ha(公顷)。大多研究土壤盐分数据均来自野外采集土壤样品、室内通过土壤浸提液，进行大量的室内外实验，将分析结果与野外测得土壤的电导率、水分、温度等其他指标拟合分析。传统的分析土壤电导率的设备主要有以下几种：一，基于阻抗技术的电导率仪，例如TYC-2传感器与SY系列袖珍数字盐分计。当土壤探针按电流-电压四端法分布时，土壤电导率ECb可以通过下式计算：其中，ECb为土壤电导率，单位为dS/cm；k＝[2a-1-(a-b)-1-(a+c)-1]-1，单位为cm。I为一恒流源，作为测量电路的激励信号源；ΔVAB为相邻两探针间的电位差。4根土壤探针分为等距的2组(A/B，C/D)，分别与I和ΔVAB连接，C、D分别为激励电流I的流入与流出端口，如图1所示，A、B分别为测量电路的输出点位端口，a为C、D电流端中心点至电压端A、B中心点的距离；b为A与B和C与D间的距离。这种特殊的测量探针分布结构，称为阵列电流-电压四端法。针对土壤电导率四电极法，早在上世纪80年代，中国生产的便携式土壤电导率仪便得到推广应用。南京土壤研究所研制的TYC-2传感器与SY系列袖珍数字盐分计成为当时中国科研单位与大专院校所广泛使用的仪器。该仪器将电导率作为影响土壤盐分的唯一值，并没有考虑其他因素影响。二，中子水分仪，中子水分仪是高精度测定土壤含水量的工具。中子水分仪基于动量守恒定律，利用氢原子的质量和中子十分接近的特点，用仪器前端装载的同位素中子源不断地发射出快中子与土壤水中的氢原子碰撞，降低其能量，使得快中子转化成热中子。这些热中子犹如云雾一般紧紧围绕在中子源的周围，通过热中子探头，测定单位体积内的热中子，建立热中子计数和土壤含水量之间的关系，从而通过标定计数算出土壤含水量。中子水分仪在农田土壤熵情研究中，有着一定的应用，但在测量过程中，不同物质间的界面和安装中子管时产生的空隙对中子测水仪的测量精度有较大影响。同时，由于中子仪成本高，设备维护困难，且前端的放射源具有危险性，并受到使用管制。因此，该设备的普及率低，并无推广应用。三，基于电磁技术的的土壤水分、盐分速测仪，例如加拿大乔尼克斯公司生产大地电导率探测仪EM38。由于土壤是一种具有一定结构和不规则表面的大小不同的颗粒组成的多孔结构体，在这一结构系统中经常产生着化学键的断裂和形成，从而使土壤胶体表面发生一定的电性磁性的变化，最终体现在土壤“力”场的物质基础——双电层的变化上。利用这种土壤电层分层结构，以及人造产生的磁场，根据磁场强度随大地深度的增加而逐渐减弱的能量变化以及时间动态变化，诱导土层中的微弱交流感应电流产生次生磁场，利用信号端接收的磁场信号，分解出次生磁场强度，从而通过土壤电导率与电信号间的关系，转化为土壤表观电导率。EM38已经成为一种广泛使用的农业勘查土壤盐分含量的仪器，其可通过非接触式的方式快速勘查和测量大面积土壤中的含盐量。大地电导仪EM38总长度1m，主要由信号发射和信号接受2个端口组成，两者之间相隔一定的距离，发射频率为14.6kHz，测量的有效深度可达1.5m。但是，其测量精度差，在应用EM38电磁发生仪测定土壤含盐量时，不仅要深入研究影响EM38测定结果的环境因素，而且要结合实验室分析方法，建立EM38读数和土壤盐分常规法分析结果及作物产量之间的关系。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本技术提供了一种水盐一体速测仪。第一方面，本技术实施例提供了一种水盐一体速测仪，包括土壤水分传感器、处理器和输入输出设备；所述土壤水分传感器，包括一对探针，用于与所述处理器连接，测量土壤的复介电常数，并将所述复介电常数传输给所述处理器；所述处理器，和所述土壤水分传感器连接，用于根据所述复介电常数得到电导率、土壤含盐量和含水量；所述输入输出设备，与所述处理器连接，用于显示电导率、土壤含盐量和含水量。进一步的，所述输入输出设备为显示屏幕。进一步的，所述输入输出设备为触控屏。进一步的，所述处理器通过光纤与所述土壤水分传感器连接。进一步的，所述速测仪还包括定位装置；所述定位装置，用于与所述处理器连接，向所述处理器传输定位信息。进一步的，所述速测仪还包括警示装置；所述警示装置与所述处理器连接，当土壤含水量小于阈值时，所述警示装置进行报警。进一步的，所述速测仪还包括存储装置；所述存储装置，与所述处理器连接，用于存储所述土壤水分传感器测量到的和所述处理器得到各种数据。第二方面，本技术实施例提供了一种土壤含盐量检测方法，所述方法包括：测量土壤的电导值和电容值；根据所述电导值和电容值,得到土壤的复介电常数的实部和虚部；根据土壤的复介电常数的实部和虚部，计算土壤的电导率和含水率；根据所述复介电常数的虚部、电导率、含水率和预设的土壤中砂粒和粘粒的含量，计算土壤的含盐量。进一步的，所述方法还包括：显示并保存所述土壤的含水率和含盐量。第三方面，本技术实施例提供了一种土壤含盐量检测装置，所述装置包括：测量模块，用于测量土壤的电导值和电容值；复介电常数计算模块，用于根据所述电导值和电容值,得到土壤的复介电常数的实部和虚部；含水率计算模块，用于根据土壤的复介电常数的实部和虚部，计算土壤的电导率和含水率；含盐量计算模块，用于根据所述复介电常数的虚部、电导率、含水率和预设的土壤中砂粒和粘粒的含量，计算土壤的含盐量。本技术实施例带来了以下有益效果：本技术实施例提供了一种水盐一体速测仪，包括土壤水分传感器、处理器和输入输出设备。使用方便、操作简单，能够实地读取数据。广泛的适用性，设备适用于不同质地的土壤，在使用之前将仪器调整至待测地区土壤质地，进行测量更准确。根据频域反射原理，能测得含水率、含盐量、电导率和温度，同时操作简单，方便快捷，更重要的是精度高，稳定性好。本技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的地和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为为现有技术的基于阻抗技术的电导率仪的应用原理图；图2为本技术实施例所提供的水盐一体速测仪的结构图；图3为本技术实施例所提供的土壤含盐量检测方法的流程图；图4为本技术实施例所提供的土壤含盐量检测装置的结构框图。具体实施方式为使本技术实施例的目的地、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水盐一体速测仪，其特征在于，包括土壤水分传感器、处理器和输入输出设备；所述土壤水分传感器，包括一对探针，用于与所述处理器连接，测量土壤的复介电常数，并将所述复介电常数传输给所述处理器；所述处理器，和所述土壤水分传感器连接，用于根据所述复介电常数得到电导率、土壤含盐量和含水量；所述输入输出设备，与所述处理器连接，用于显示电导率、土壤含盐量和含水量。

【技术特征摘要】
1.一种水盐一体速测仪，其特征在于，包括土壤水分传感器、处理器和输入输出设备；所述土壤水分传感器，包括一对探针，用于与所述处理器连接，测量土壤的复介电常数，并将所述复介电常数传输给所述处理器；所述处理器，和所述土壤水分传感器连接，用于根据所述复介电常数得到电导率、土壤含盐量和含水量；所述输入输出设备，与所述处理器连接，用于显示电导率、土壤含盐量和含水量。2.根据权利要求1所述的速测仪，其特征在于，所述输入输出设备为显示屏幕。3.根据权利要求1所述的速测仪，其特征在于，所述输入输出设备为触控屏。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵忠贺，刘高焕，于博威，
申请(专利权)人：中国科学院地理科学与资源研究所，
类型：新型
国别省市：北京,11