一种深剖面土壤含水量分布监测装置及系统制造方法及图纸

本申请提供一种深剖面土壤含水量分布监测装置及系统，系统包括深剖面土壤含水量分布监测装置、数据采集装置、TDR测量装置、继电器装置；深剖面土壤含水量分布监测装置包括柔性TDR探头、探头搭载模块和施压杆；施压杆活动插入两个探头搭载模块之间；探头搭载模块包括弹性体和支撑杆，弹性体根据预设第一长度分段连接在支撑杆上，支撑杆上设有输线孔，输线孔用于容纳同轴电缆；柔性TDR探头包括多根平行柔性金属箔带，金属箔带粘贴在弹性体表面。本申请装置便于安装；可测定深度深；使用柔性TDR探头依靠压力紧密贴附至待测土壤，当塑性土壤发生膨胀或收缩后依然能使得TDR探头和土壤紧密接触，对土壤扰动小，增加测量结果的可靠性、准确性。确性。确性。

【技术实现步骤摘要】
一种深剖面土壤含水量分布监测装置及系统


[0001]本申请涉及土壤含水量
，尤其涉及一种深剖面土壤含水量分布监测装置及系统。

技术介绍

[0002]深层土壤水分对于植物生长、水循环、地质灾害、土壤质量演变等过程发挥重要作用，深剖面土壤含水量实时、动态监测可为农业、林业、水利、地质、生态等野外监测、科学研究提供重要参数。
[0003]目前，深剖面土壤含水量分布的测定方法主要有仪器测定法，仪器测定法中的时域发射(time domain reflectometry，TDR)法，主要先安装套管，定期将特制TDR探头伸入不同深度处测定土壤含水量，或在套管不同深度处安装TDR探头进行定位连续监测。
[0004]然而，采用TDR法测定深层土壤含水量，TDR探头可插入土壤或贴附在待测土壤表面测定土壤含水量，需要采用专门工具仔细安装套管，TDR通过套管监测深度较浅，且套管和土壤之间的空隙导致测量误差大。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种深剖面土壤含水量分布监控装置及系统，以解决采用TDR法测定深层土壤含水量，通过套管监测深度较浅，且套管和土壤之间的空隙导致测量误差大的技术问题。
[0006]第一方面，本申请实施例提供一种深剖面土壤含水量分布监测装置，包括柔性TDR探头、探头搭载模块和施压杆；
[0007]所述施压杆活动插入两个所述探头搭载模块之间；
[0008]所述探头搭载模块包括弹性体和支撑杆，弹性体根据预设第一长度分段连接在支撑杆上，所述支撑杆上设有输线孔，所述输线孔用于容纳同轴电缆；
[0009]所述柔性TDR探头包括多根平行柔性金属箔带，所述金属箔带粘贴在所述弹性体表面。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述柔性TDR探头由3根平行柔性金属箔带组成，分别是第一金属箔带、第二金属箔带和第三金属箔带；
[0011]所述第二金属箔带位于所述第一金属箔带和所述第三金属箔带之间；
[0012]第二金属箔带与同轴电缆的内导体连接，第一金属箔带、第三金属箔带与同轴电缆的外导体连接。
[0013]在一种可能的实现方式中，每段所述弹性体之间具有预设间隙，用于容纳弹性体形变。
[0014]在一种可能的实现方式中，所述弹性体根据预设第一长度分段粘贴在所述支撑杆上。
[0015]在一种可能的实现方式中，所述探头搭载模块根据预设第二长度分成多段，各段
之间活动连接。
[0016]在一种可能的实现方式中，所述支撑杆的长度长于钻孔深度。
[0017]第二方面，本申请实施例提供一种深剖面土壤含水量分布监测系统，包括深剖面土壤含水量分布监测装置、数据采集装置、TDR测量装置、继电器装置；
[0018]所述TDR测量装置和所述数据采集装置、所述继电器装置电连接；所述继电器装置和所述深剖面土壤含水量分布监测装置通过同轴电缆连接；
[0019]所述数据采集装置，用于采集和存储数据；
[0020]所述TDR测量装置，用于测定土壤含水量和土壤电导率；
[0021]所述继电器装置，用于根据控制指令控制测量位置。
[0022]在一种可能的实现方式中，所述深剖面土壤含水量分布监测装置包括柔性TDR探头、探头搭载模块和施压杆；
[0023]所述施压杆活动插入两个所述探头搭载模块之间；
[0024]所述探头搭载模块包括弹性体和支撑杆，弹性体根据预设第一长度分段连接在支撑杆上，所述支撑杆上设有输线孔，所述输线孔用于容纳同轴电缆；
[0025]所述柔性TDR探头包括多根平行柔性金属箔带，所述金属箔带粘贴在所述弹性体表面。
[0026]在一种可能的实现方式中，所述柔性TDR探头由3根平行柔性金属箔带组成，分别是第一金属箔带、第二金属箔带和第三金属箔带；所述第二金属箔带位于所述第一金属箔带和所述第三金属箔带之间；第二金属箔带与同轴电缆的内导体连接，第一金属箔带、第三金属箔带与同轴电缆的外导体连接。
[0027]在一种可能的实现方式中，所述弹性体根据预设第一长度分段粘贴在所述支撑杆上；所述探头搭载模块根据预设第二长度分成多段，各段之间活动连接。
[0028]由以上技术方案可知，本申请提供一种深剖面土壤含水量分布监测装置及系统，包括深剖面土壤含水量分布监测装置、数据采集装置、TDR测量装置、继电器装置；所述深剖面土壤含水量分布监测装置包括柔性TDR探头、探头搭载模块和施压杆；所述施压杆活动插入两个所述探头搭载模块之间；所述探头搭载模块包括弹性体和支撑杆，弹性体根据预设第一长度分段连接在支撑杆上，所述支撑杆上设有输线孔，所述输线孔用于容纳同轴电缆；所述柔性TDR探头包括多根平行柔性金属箔带，所述金属箔带粘贴在所述弹性体表面。本申请装置便于安装；可测定深度深；使用柔性TDR探头依靠压力紧密贴附至待测土壤，当塑性土壤发生膨胀或收缩后依然能使得TDR探头和土壤紧密接触，对土壤扰动小，增加测量结果的可靠性、准确性。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。
[0030]图1为本申请实施例一种深剖面土壤含水量分布监测装置施压杆安装前的示意图；
[0031]图2为本申请实施例一种深剖面土壤含水量分布监测装置施压杆安装后的示意图；
[0032]图3为本申请实施例一种深剖面土壤含水量分布监测装置的侧视图；
[0033]图4本申请实施例一种深剖面土壤含水量分布监测系统的结构示意图；
[0034]图5本申请实施例又一种深剖面土壤含水量分布监测系统的结构示意图；
[0035]其中：1
‑
土壤；2
‑
钻孔；3
‑
数据采集装置；4
‑
TDR测量装置；5
‑
继电器装置；6
‑
同轴电缆；7
‑
深剖面土壤含水量分布监测装置；10
‑
探头搭载模块；11
‑
弹性体；12
‑
支撑杆；121
‑
输线孔；20
‑
柔性TDR探头；30
‑
施压杆。
具体实施方式
[0036]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0037]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深剖面土壤含水量分布监测装置，其特征在于，包括柔性TDR探头、探头搭载模块和施压杆；所述施压杆活动插入两个所述探头搭载模块之间；所述探头搭载模块包括弹性体和支撑杆，弹性体根据预设第一长度分段连接在支撑杆上，所述支撑杆上设有输线孔，所述输线孔用于容纳同轴电缆；所述柔性TDR探头包括多根平行柔性金属箔带，所述金属箔带粘贴在所述弹性体表面。2.根据权利要求1所述的一种深剖面土壤含水量分布监测装置，其特征在于，所述柔性TDR探头由3根平行柔性金属箔带组成，分别是第一金属箔带、第二金属箔带和第三金属箔带；所述第二金属箔带位于所述第一金属箔带和所述第三金属箔带之间；第二金属箔带与同轴电缆的内导体连接，第一金属箔带、第三金属箔带与同轴电缆的外导体连接。3.根据权利要求1所述的一种深剖面土壤含水量分布监测装置，其特征在于，每段所述弹性体之间具有预设间隙，用于容纳弹性体形变。4.根据权利要求1所述的一种深剖面土壤含水量分布监测装置，其特征在于，所述弹性体根据预设第一长度分段粘贴在所述支撑杆上。5.根据权利要求1所述的一种深剖面土壤含水量分布监测装置，其特征在于，所述探头搭载模块根据预设第二长度分成多段，各段之间活动连接。6.一种深剖面土壤含水量分布监测系统，其特征在于，包括深剖面土壤含水量分布监测装置、数据采集装置、TDR测量装置、继电器装置；所述TDR测...

【专利技术属性】
技术研发人员：张中典，牛继强，陈飞燕，刘明华，闫军辉，
申请(专利权)人：信阳师范学院，
类型：发明
国别省市：