本实用新型专利技术公开了一种稻田地表水位自动检测装置，能够全自动监测大田水稻地表水位并自动计算出水稻日耗水量，包括触水信号检测模块、重锤测针、牵引绳、绕线轮、控制器、步进电机和脉冲控制器，重锤测针通过牵引绳悬挂在待测水位测点处，牵引绳绕制在绕线轮上；所述控制器通过脉冲控制器控制步进电机来控制牵引绳的收放，利用触水信号检测模块检测到重锤测针的触水信号来停止步进电机，通过脉冲控制器来记录步进电机旋转圈数，从而计算重锤测针的移动高度，进而得出水位；本实用新型专利技术通过步进电机的分步控制提高了重锤测针上下移动距离的检测精度，精度可达0.1mm，实现了测针测量水稻地表水层自动化读数，并大大提高了水位测量的量程。量程。量程。
【技术实现步骤摘要】
一种稻田地表水位自动检测装置
[0001]本技术属于农业灌溉
，具体涉及稻田地表水位检测装置。
技术介绍
[0002]2020年，我国相关部门调查统计全国水稻种植总面积稳定在4.5亿亩左右，水稻作为我国主要的粮食作物，科学、高产的种植水稻至关重要。而在水资源日益枯竭及农田水环境保护背景下，如何在农田高效节水的前提，保障水稻产量是一项研究课题。水稻高效节水中最核心的是清楚水稻作物的耗水量，只有知道了水稻耗水量数据，才能制定科学的灌溉制度及推广全自动水稻灌溉技术。我国各省灌溉试验站一直在开展水稻作物需水量、灌溉制度的研究并取得了阶段性成果。
[0003]目前，国内各省灌溉试验站开展水稻耗水量测定时受自动测量水稻地表水位设备精度不够的限制，多数单位延用的监测方式仍然是人工测针监测，科研人员使用气象蒸发皿上的手动水位测针每天按时到水稻田间测量水稻田地表水位变化后人工分析日耗水量或每个生育期的耗水量。少数试验站观测人员应用高精度液位传感器自动测量水稻田间地表水层，此种方式因受液位传感器结构和安装测量方式限制，设备易损坏且监测分辨率达不到水稻日蒸发要求的0.1毫米级监测要求，无法准确监测出水稻日耗水量。
[0004]现有技术CN211121454U公开了一种自动采集读数的水位测针装置，该装置采用丝杠螺母机构驱动测针上下移动，不仅丝杠螺母机构容易损坏，无法适应稻田恶劣环境，而且丝杠螺母机构行程有限，整个装置至少需要占用两倍行程所需空间，大行程的丝杠不仅价格昂贵，而且精度也低，因此无法大面积推广应用。
技术实现思路
[0005]本技术的目的是针对现有水稻稻田地表层水位采用人工检测，不仅操作繁琐而且测量精度低的问题，提供了一种稻田地表水位自动检测装置，能够全自动监测大田水稻地表水位并自动计算出水稻日耗水量。
[0006]本技术是这样实现的：
[0007]一种稻田地表水位自动检测装置，其特征在于：包括触水信号检测模块、重锤测针、牵引绳、绕线轮、控制器、驱动绕线轮转动的电机和用于检测牵引绳收放量的传感器，所述重锤测针通过牵引绳悬挂在待测水位测点处，所述牵引绳绕制在绕线轮上；所述触水信号检测模块用于检测重锤测针的触水信号，并将重锤测针的触水信号发送给电机控制电机停止。
[0008]优选的，所述电机为步进电机，对应的所述传感器为步进电机配套的脉冲控制器。
[0009]优选的，还包括将绕线轮和步进电机包裹在内的防雨外壳。
[0010]优选的，还包括测针保护管，所述测针保护管设于稻田待测水位处，所述重锤测针通过牵引绳驱动在测针保护管内上下移动。
[0011]优选的，所述测针保护管下部四周设有若干透水孔。
[0012]优选的，所述测针保护管外壁其还包裹有用于防止泥沙透过的过滤网。
[0013]优选的，所述重锤测针包括大田水位测针和设于大田水位测针上的配重。
[0014]优选的，所述触水信号检测模块包括接地电极和用于测量大田水位测针与大地之间是否电导通的信号检测装置。
[0015]本技术有益效果是：本技术提供的这种稻田地表水位检测装置，通过采用牵引绳式升降机构，不仅有效解决了使用手动测针测量水稻地表水层而无法实现自动化的问题，同时相比压差和电阻型的液位传感器测量精度更高。
[0016]本技术采用分离式设计，与大田水、淤泥及病虫生物等恶劣环境近距离接触的仅仅有重锤测针，将后端脉冲控制器及其电子芯片等电气部分与其分离，并通过防雨外壳保护起来，大大提高了设备的寿命。
[0017]本技术通过步进电机提高了重锤测针上下移动距离的检测精度(步进电机的控制精度可达每周6400个控制点)，分辨率0.01mm，精度可达0.1mm。
[0018]本技术通过绕线轮和牵引绳驱动重锤测针上下移动，使得量程可以达到1m左右，大大提高了水位测量量程，可以长周期在稻田使用，能完全应对枯水期和洪水期，实现长周期准确监测。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，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它的附图。
[0020]图1为本技术实施例提供的一种稻田地表水位自动检测装置的工作原理示意图；
[0021]图中：1
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控制器，2
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安装支座，3
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步进电机，4
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绕线轮，5
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牵引绳，6
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防雨外壳，7
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重锤测针，8
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测针保护管，9
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过滤网，10
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接地电极，11
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水面，12
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电阻表，13
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脉冲控制器。
具体实施方式
[0022]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
[0023]本技术实施例提供了一种稻田地表水位自动检测装置，包括触水信号检测模块、重锤测针7、牵引绳5、绕线轮4、驱动绕线轮4转动的电机和用于检测牵引绳5收放量的传感器，所述重锤测针7通过牵引绳5悬挂在待测水位测点处，所述牵引绳5绕制在绕线轮4上，所述绕线轮4和电机通过安装支座2安装在大田待测水位的测点处；所述触水信号检测模块用于检测重锤测针7的触水信号，并将重锤测针的触水信号发送给电机控制电机停止。
[0024]需要测量稻田水位时，启动电机，电机带动绕线,4转动，释放牵引绳5，重锤测针7下行，触水后，触水信号检测模块检测到触水信号当做停止信号发给电机，使得电机停止，此时通过传感器记录或者测量重锤测针7的高度，即可得出大田水位。
[0025]作为一种优选实施例，为了提高自动化程度，还可以设置一个控制器，所述触水信号检测模块与重锤测针7电性相连，用于接收重锤测针7的触水信号，所述控制器1与电机电性相连，用于控制电机启停，所述触水信号检测模块与控制器1电性相连，用于将触水信号发送给控制器1。
[0026]所述控制器1具体可以为计算机、工控机或者PLC控制器，控制器1内也可以内置定时器，利用定时器定时启动电机测量，当需要测量时，启动电机带动绕线轮4转动，放线，重锤测针7在自身重力作用下下降，当重锤测针7下端接触到水面时，通过触水信号检测模块检测到触水信号，触水信号检测模块将重锤测针7的触水信号发送给控制器1，控制器1将触水信号当做停止信号发送给电机，控制电机停止，此时重锤测针7下端所在位置记为大田水位，通过传感器记录或者测本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种稻田地表水位自动检测装置，其特征在于：包括触水信号检测模块、重锤测针、牵引绳、绕线轮、驱动绕线轮转动的电机和用于检测牵引绳收放量的传感器，所述重锤测针通过牵引绳悬挂在待测水位测点处，所述牵引绳绕制在绕线轮上；所述触水信号检测模块用于检测重锤测针的触水信号，并将重锤测针的触水信号发送给电机控制电机停止。2.根据权利要求1所述的稻田地表水位自动检测装置，其特征在于：所述电机为步进电机，对应的所述传感器为步进电机配套的脉冲控制器。3.根据权利要求2所述的稻田地表水位自动检测装置，其特征在于：还包括将绕线轮和步进电机包裹在内的防雨外壳。4.根据权利要求2所述的稻田地表水位自动检测装置，其特征在于：还包括测针保护管，所述测针保护管设于稻田待测水位处，...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑方元，吴大帅，盛斌，杨磊，
申请(专利权)人：武汉科瑞特力自动化设备有限公司，
类型：新型
国别省市：
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