[实用新型]一种土壤物理多参数传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及土壤物理参数采集传感器的设计和应用技术领域，具体来说，涉及一种土壤物理多参数传感器。

背景技术

长期以来，为了测量土壤的不同物理参数，人们使用了很多设备和技术。这些技术只能对一种或两种土壤物理参数进行测量，如果对同一点土壤进行多种物理参数信息分析时就遇到了困难，因为任何一个物理参数的先行测量都会扰动该点土壤而造成后行数据测量条件的干扰。若在该点附近测量又无法进行严格的数据比较，因此给土壤物理参数测量带来困难，而一些测量技术采用土壤采样后的实验室方法进行，土壤采样不但会扰动土壤，而且无法实现测量数据的现场化和自动化；同时，现有的土壤物理参数检测传感器都采用直流电源或电池供电，这就需要为每个传感器布置电源线或定期更换电池，建设成本及维护成本很大。

针对上述相关技术中所述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中上述的问题，本实用新型提出土壤物理多参数传感器，能够利用太阳能供电，对同一被测点的土壤含水量、热容量、导热率、蒸发量、土壤水饱和度等重要物理参数进行同时测量，同时对检测结果进行无线传输，工作稳定、可靠，测量精度高，数据传输效率高，不需要定期更换电池。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种土壤物理多参数传感器，包括传感器保护壳，所述传感器保护壳内设置有数据采集控制装置及连接在所述数据采集控制装置上的传感器，所述数据采集控制装置包括太阳能电池，所述太阳能电池上连接有充放电管理电路，所述充放电管理电路上分别连接有锂电池与单片机，所述单片机上连接有ZIgbee无线收发装置，所述传感器包括与所述单片机相连的探头电路，所述探头电路上连接有PCB板，所述PCB板上设置有中间不锈钢管和若干周边不锈钢管，其中，所述PCB板与所述中间不锈钢管之间设置有环氧树脂垫片，并且，所述中间不锈钢管中嵌有热电偶和电热丝，所述周边不锈钢管内均嵌有热电偶。

进一步的，所述传感器保护壳为圆柱体。

进一步的，所述的周边不锈钢管的根数为三根。

进一步的，所述中间不锈钢管的半径为0.8mm，所述周边不锈钢管的半径为0.7mm，并且，所述周边不锈钢管均匀布置在以所述中间不锈钢管为圆心的半径为7mm的圆上。

进一步的，所述电热丝填充所述中间不锈钢管整个长度，所述热电偶末端设置在所述中间不锈钢管和所述周边不锈钢管的中间位置。

本实用新型的有益效果：

1、能够对同一被测点的土壤含水量、热容量、导热率、蒸发量、土壤水饱和度等重要物理参数进行同时测量，同时，由于采用弥散频率法进行土壤含水量测量，能有效的减少因土壤温度、含盐量等因素造成的土壤含水量测量干扰，拓宽了传感器的使用范围，提高了土壤含水量的测量精度；

2、传感器头使用特殊设计的PCB板，有效解决了探头电路与探针的连接匹配，减少了微波反射值，提高了测量精度，同时还利于传感器的维修和探针更换；

3、整合了短距离无线通信技术、太阳能电池及充放电管理等技术，能实现检测结果无线传输，因此可节省大量的通讯电缆，也不需要定期更换电池，可大大节约成本，具有较广阔的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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。

图1是根据本实用新型实施例所述的土壤物理多参数传感器的结构示意图。

图中：

1、传感器保护壳；2、数据采集控制装置；3、传感器；4、太阳能电池；5、充放电管理电路；6、锂电池；7、单片机；8、ZIgbee无线收发装置；9、探头电路；10、PCB板；11、中间不锈钢管；12、周边不锈钢管；13、环氧树脂垫片；14、热电偶；15、电热丝。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。