[发明专利]具有多孔的进入元件的电容式土壤湿度测量设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种带有至少一个土壤探测器的土壤湿度测量设备。

背景技术

使用土壤湿度测量设备用以测定土壤中的含湿量。例如，依赖于测定的含湿量来控制对相应土壤的灌溉。

被测量含湿量的土壤例如是花园土壤、农业用地或者花盆中的土壤。

由DE 167 30 46公知了一种用于测量土壤湿度的设备，其中，测量土壤的湿度可以由电容量测量来确定，其中，将已知孔隙度和孔隙大小的电介质布置在测量电容器的电极之间的电场中，并且与测量土壤接触。

由WO 2010/097689 A1公知了一种系统，该系统用以测定盆栽植物的状态和/或状态变化和/或状况，以及用以借助无线通信向占有者或使用者显示测定的状态和/变化。在植物器皿中或植物器皿上设置有用于测量土壤温度和/或湿度的传感器。

由US 2008/0202220 A1公知了一种用于确定土壤含湿量的方法，其中，由于加热布置在测量介质中的测量试样而产生温度变化。时间上的温度变化依赖于土壤的含湿量，并且利用相应的变化来确定含湿量。

由US 2011/0043230 A1公知了一种用于测量材料中的含湿量的设备。

由US 2010/0251807 A1公知了另一用于确定含湿量的设备。

由DE 102 02 198 A1公知了一种用于测量材料中的基质势能的设备，其具有测量含水量的设备以及参照体，该参照体与测量对象接触并且允许水侵入，其中，参照体中的含水量与基质势能的关系是预先已知的。参照体至少部段式地由纤维构成。

由DE 10 2009 014 146 A1公知了一种用于测量尤其是土壤或货物的水压力的设备，该设备具有至少部分由多孔的透水的膜包封的测量单元以及传感器。

由EP 0 259 012 Bl公知了一种电子湿度测量器，其包括振荡装置、湿度传感器和被动元件，该振荡装置具有方波脉冲信号发生器，该湿度传感器与方波脉冲信号发生器连接并且提供可随大气湿度变化而改变的特征参数，该被动元件与方波脉冲信号发生器连接并且形成利用湿度传感器的特征参数的时间常数电路，其中，被动元件是不同于湿度传感器的类型，并且振荡装置相应于在湿度传感器的特征参数生的变化地产生方波脉冲信号。

由US 2,941,174公知了一种用于土壤水份的电传感器单元，其包括埋入粒状多孔介质中的电极。介质被包封在多孔陶瓷杯中。

由EP 1 844 323 Bl公知了一种具有至少一个测量探针(其由温度传感器和用于对该温度传感器加温的机构构成)以及线路布置(其由评估电子器件和控制器构成)的装置，该装置用于对可加热的温度传感器加温并且确定测量探针周围的介质的含湿量。在测量探针与周围的介质之间布置有中间层，其中，测量探针被中间层包围，该中间层由有吸附力的可机械变形的且热绝缘的材料构成，该材料由合成纤维和/或毡构成。

发明内容

本发明基于如下任务，即，提供一种开头所述类型的土壤湿度测量装置，通过该土壤湿度测量装置可以用简单且可靠的方式测定含湿量。

根据本发明，该任务在开头所述的土壤湿度测量装置中通过如下方式来解决，即，土壤探测器包括：支架；电容式测量装置，其具有至少一个带第一电容器元件和第二电容器元件的电容器，在这两个电容器元件之间能生产电场，其中，电容式测量装置布置在支架上；以及至少一个进入元件，该进入元件朝着测量外部空间遮盖电容式测量装置，该进入元件开孔地构造并且该进入元件是用亲水性材料浸渍过的。

在一个根据本发明的解决方案中，开孔的进入元件用于将电容式测量装置与待监测的土壤联接。由此，保持了很好的土壤接触。可以不依赖于土壤类型地获得相应的测量信号。

通过在至少一个开孔的进入元件中的毛细管效应，将包含在测量土壤中的水输送到至少一个电容器的场加载区域中。即使在相对较差的土壤接触的情况下，仍然可以实现水在多孔的进入元件中的横向分布，并且获得稳定的测量值。

处于进入元件中的水含量是针对贴靠在进入元件上的土壤的土壤湿度的度量。含水量又影响电容量。至少一个电容器的电容量是针对土壤湿度的度量。因此，通过测定电容量可以探测出土壤湿度。

在一个根据本发明的解决方案中，通过至少一个开孔的进入元件提供用于水到电容式测量装置的进入路径。校准是不需要的，这是因为电容式测量直接依赖于贴靠在开孔的进入元件上的土壤的土壤湿度。