一种考古现场土壤理化参数原位在线监测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种考古现场土壤理化参数原位在线监测装置及方法，属于考古技术领域，包括：监测主机、土壤监测探头、云数据库和显示终端；土壤监测探头用于对土壤中的温度、含水量、电导率和酸碱度进行同时测量，各个参数无需逐个测量，极大地简化了测量步骤，在考古现场实现原位监测；监测主机与土壤监测探头电性连接，监测主机包括液晶显示屏，液晶显示屏上可显示实时的检测数据；监测主机和显示终端均与云数据库通信连接；监测主机可将检测数据传输至云数据库，云数据库可自动处理和存储检测数据，降低了整理数据的人力成本，显示终端可远程访问云数据库中的检测数据。远程访问云数据库中的检测数据。远程访问云数据库中的检测数据。

【技术实现步骤摘要】
一种考古现场土壤理化参数原位在线监测装置及方法


[0001]本专利技术属于考古
，具体涉及一种考古现场土壤理化参数原位在线监测装置及方法。

技术介绍

[0002]文物在土壤埋藏过程中的腐蚀，是在土壤环境中发生的一系列化学反应及电化学反应，影响因素有温度、湿度、酸碱度及电导率等。在考古发掘过程中，土壤环境从密闭到敞开，各项参数均会发生剧烈变化，需要对土壤环境进行实时监测，获取土壤环境中影响文物各项因素的数据，并且监测其变化，为文物保护提供数据支持。
[0003]现有技术中，土壤温度依靠布设温度计测量，土壤含水率采用烘干法测定，土壤酸碱度使用PH计测定，土壤化学指标使用离子色谱仪测定。而对于土壤测试仪器，目前往往只可以测量出单一的参数，例如单独测量温度、含水量、电阻率等。
[0004]对考古现场土壤环境的测定，现有技术除土壤温度、含水量，其余几项均需要在现场取土壤样品，回实验室内制备溶液样品后测定，步骤复杂，周期性长。在考古现场，随着发掘工作的不断进行，原本处于埋藏状态的土壤被翻动暴露出来，土壤环境处于不断变化的状态，按照原有分析方法要达到对土壤环境监测的目的，工作量庞大。同时，土壤取样后，取样点无法在原位再次取样，将无法达到原位监测的效果。此外，获取的多项土壤监测数据，数据量庞大，目前的方法只能够由人力完成数据整理工作。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术存在的多个参数需要逐个测量，测量步骤复杂，无法在考古现场实现原位监测，检测数据量巨大，整理数据的人力成本高的技术问题，本专利技术提供一种考古现场土壤理化参数原位在线监测装置及方法。
[0006]第一方面
[0007]本专利技术提供一种考古现场土壤理化参数原位在线监测装置，包括：监测主机、土壤监测探头、云数据库和显示终端；
[0008]土壤监测探头用于对土壤中的温度、含水量、电导率和酸碱度进行同时测量；
[0009]监测主机与土壤监测探头电性连接，监测主机包括液晶显示屏，液晶显示屏上可显示实时的检测数据；
[0010]监测主机和显示终端均与云数据库通信连接；
[0011]监测主机可将检测数据传输至云数据库，云数据库可自动处理和存储检测数据，显示终端可远程访问云数据库中的检测数据。
[0012]可选地，土壤监测探头包括正极化电极、负极化电极和微电流检测电路；微电流检测电路的一端与正极化电极电性连接，另一端与负极化电极电性连接；其中，在正极化电极和负极化电极插入土壤的情况下，通过微电流检测电路检测产生的微电流，以测量土壤的酸碱度。
[0013]可选地，土壤监测探头包括第一土壤电极、第二土壤电极和测量电路；测量电路的一端与第一土壤电极电性连接，另一端与第二土壤电极电性连接；其中，在第一土壤电极和第二土壤电极插入土壤的情况下，通过测量电路同时测量土壤的含水量和电导率。
[0014]可选地，测量电路包括：控制电路、开关、电容、变压器和交变信号测量子电路；控制电路通过开关与电容电性连接；变压器的一侧与电容并联，变压器的另一侧连接第一土壤电极和第二土壤电极；交变信号测量子电路的一端与第一土壤电极电性连接，另一端与第二土壤电极电性连接。
[0015]可选地，开关为以下一种：单刀单掷开关、场效应管或者三极管。
[0016]可选地，测量电路还包括：桥式整流电路和负载；变压器的一端与第一土壤电极电性连接；变压器的另一端通过桥式整流电路与第二土壤电极电性连接；桥式整流电路通过负载接地。
[0017]可选地，土壤监测探头包括热电偶和微电压信号检测器；微电压信号检测器与热电偶电性连接；其中，在土壤监测探头插入土壤的情况下，通过微电压信号检测器检测热电偶产生的微电压信号，以测量土壤的温度。
[0018]可选地，监测主机包括主机前壳、主机后壳、电池和充电口；主机前壳和主机后壳连接，并形成容纳空间；电池设置于容纳空间中；充电口与电池电性连接。
[0019]可选地，考古现场土壤理化参数原位在线监测装置包括：数据线，监测主机包括：固定架前盖、固定架后盖和密封圈；监测主机通过数据线与土壤监测探头电性连接；固定架前盖和固定架后盖组成固定架，以对数据线进行固定；固定架与数据线之间通过密封圈进行密封连接。
[0020]可选地，监测主机包括：腰扣和三脚架接口；腰扣设置于监测主机的外侧；三脚架接口用于与外部的三脚架进行连接。
[0021]第二方面
[0022]本专利技术提供一种考古现场土壤理化参数原位在线监测方法，其特征在于，应用于第一方面所述的考古现场土壤理化参数原位在线监测装置，包括：
[0023]S101：在考古现场选取待测试点；
[0024]S102：将所述土壤监测探头插入所述待测试点，以获取检测数据；
[0025]S103：所述监测主机将所述检测数据传输至所述云数据库；
[0026]S104：所述云数据库自动处理和存储所述检测数据，以一次性地获取所述待测试点的土壤的酸碱度、温度、含水量和电导率。
[0027]可选地，所述土壤的酸碱度的测量方式为：在所述正极化电极和所述负极化电极插入土壤的情况下，通过所述微电流检测电路检测产生的微电流，以测量所述土壤的酸碱度。
[0028]可选地，所述土壤的含水量和电导率的测量方式为：在所述第一土壤电极和所述第二土壤电极插入土壤的情况下，通过所述测量电路同时测量所述土壤的含水量和电导率。
[0029]可选地，所述土壤的温度的测量方式为：在所述土壤监测探头插入土壤的情况下，通过所述微电压信号检测器检测所述热电偶产生的微电压信号，以测量所述土壤的温度。
[0030]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益技术效果：
[0031]在本专利技术中，在考古现场通过土壤监测探头对土壤中的温度、含水量、电导率和酸碱度进行同时测量，各个参数无需逐个测量，极大地简化了测量步骤，在考古现场实现原位监测，并且将检测数据上传到云数据库，通过云数据库对检测数据进行自动化地处理和存储，降低了整理数据的人力成本。
附图说明
[0032]下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本专利技术的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
[0033]图1是本专利技术提供的一种考古现场土壤理化参数原位在线监测装置的结构示意图；
[0034]图2是本专利技术提供的一种土壤监测探头的结构示意图；
[0035]图3是本专利技术提供的一种测量电路的结构示意图；
[0036]图4是本专利技术提供的一种监测主机的结构示意图；
[0037]图5是本专利技术提供的一种考古现场土壤理化参数原位在线监测方法的流程示意图。
具体实施方式
[0038]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本专利技术的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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他本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考古现场土壤理化参数原位在线监测装置，其特征在于，包括：监测主机、土壤监测探头、云数据库和显示终端；所述土壤监测探头用于对土壤中的温度、含水量、电导率和酸碱度进行同时测量；所述监测主机与所述土壤监测探头电性连接，所述监测主机包括液晶显示屏，所述液晶显示屏上可显示实时的检测数据；所述监测主机和所述显示终端均与所述云数据库通信连接；所述监测主机可将所述检测数据传输至所述云数据库，所述云数据库可自动处理和存储所述检测数据，所述显示终端可远程访问所述云数据库中的所述检测数据。2.根据权利要求1所述的考古现场土壤理化参数原位在线监测装置，其特征在于，所述土壤监测探头包括正极化电极、负极化电极和微电流检测电路；所述微电流检测电路的一端与所述正极化电极电性连接，另一端与所述负极化电极电性连接；其中，在所述正极化电极和所述负极化电极插入土壤的情况下，通过所述微电流检测电路检测产生的微电流，以测量土壤的酸碱度。3.根据权利要求1所述的考古现场土壤理化参数原位在线监测装置，其特征在于，所述土壤监测探头包括第一土壤电极、第二土壤电极和测量电路；所述测量电路的一端与所述第一土壤电极电性连接，另一端与所述第二土壤电极电性连接；其中，在所述第一土壤电极和所述第二土壤电极插入土壤的情况下，通过所述测量电路同时测量土壤的含水量和电导率。4.根据权利要求3所述的考古现场土壤理化参数原位在线监测装置，其特征在于，所述测量电路包括：控制电路、开关、电容、变压器和交变信号测量子电路；所述控制电路通过所述开关与所述电容电性连接；所述变压器的一侧与所述电容并联，所述变压器的另一侧连接所述第一土壤电极和所述第二土壤电极；所述交变信号测量子电路的一端与所述第一土壤电极电性连接，另一端与所述第二土壤电极电性连接。5.根据权利要求4所述的考古现场土壤理化参数原位在线监测装...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩化蕊，张红燕，刘大玮，杨晓丽，李文红，刘晓慧，
申请(专利权)人：中国社会科学院考古研究所，
类型：发明
国别省市：