[实用新型]一种土壤渗水监测仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及传感器领域，具体为一种土壤渗水监测仪。

背景技术

空间尺度的土壤水分是农业生产发展、区域资源与环境定量监测的关键变量，在农业、水文、气象等生态环境中具有重要的应用价值。传统的经典土壤水分测定方法如取土烘干法、中子水分仪法及张力计方法等精确度较高，但采样速度慢、需要大量的人力物力并且多局限在点测量的范围上，难以满足实际生产中大面积监测土壤水分的应用需求。

一般来说，通常认为土壤是由空气、固体和水组成的多孔介质，是一种十分复杂的电介质。在100MHz的电磁频率下，水的介电常数约为80，固体的介电常数约为4，而空气的介电常数约为1。可见，含水土壤的介电常数主要由含水量来决定，那么通过测量土壤的介电常数即可达到测量土壤体积含水率的目的，利用这种理论来制备具有大范围和快速观测特点的遥感技术特别是多源遥感手段的发展，将会给土壤湿度的空间分布监测带来极大便利。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种土壤渗水监测仪，以解决上述背景技术中的缺点。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种土壤渗水监测仪，包括正弦波发射器以及探针体，正弦波发射器与探针体之间通过同轴电缆相连，所述探针体包括壳体以及伸出壳体的三根探针，所述探针为表面镀银的铜探针，根据探针长度以及被监测土体的硬度选择为埋入式或者插入式结构，而在所述壳体内设置有控制器，所述控制器的前端设置有两个电压传感器，两个电压传感器中一个用于接收起始电压信号，另一个则用来接收结束电压信号。

在本实用新型中，为了方便对声波信号进行处理，电压传感器与控制器之间还连接有放大整形电路以及A/D转换电路，两者通过串联的方式依次连接在传感器和控制器之间。

在本实用新型中，所述正弦波发射器为发射频率为100MHz的正弦波发射器。

在本实用新型中，所述同轴电缆的特征阻抗为50Ω。

在本实用新型中，所述控制器上还设置有无线通讯模块，用于将相关数据信息进行远端无线传输。

有益效果：本实用新型测量精度高，性能可靠，受土壤含盐量影响较小，可适应各种土质，大大提高测定的效率，消除人为误差的产生。同时其探针结构可经受长期电解以及土壤中的酸碱腐蚀，可有效延长设备的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例的示意图。

图2为本实用新型较佳实施例的连接结构简图。

其中：1、壳体；2、同轴电缆；3、正弦波发射器；4、探针；5、控制器；6、A/D转换电路；7、放大整形电路；8、发送电压传感器；9、接收电压传感器；10、GPRS模块。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1、图2的一种土壤渗水监测仪的较佳实施例，在本实施例中，包括正弦波发射器3以及探针体，正弦波发射器3为发射频率为100MHz的正弦波发射器，其输出端通过特征阻抗为50Ω的同轴电缆2连接到探针体，而探针体包括壳体1以及伸出壳体1的探针4，探针4为三根，且均为表面镀银的铜探针，其前端开有用于插入被监测土体的尖头端。

探针4通过正弦波发射器3输入控制器5，发送电压传感器8连接到三根探针4的中间探针上，接收电压传感器9则分出两股连接到三根探针4的两侧探针上，发送电压传感器8、接收电压传感器9与控制器5之间还连接有放大整形电路7以及A/D转换电路6，两者通过串联的方式依次连接在发送电压传感器8、接收电压传感器9与控制器5之间。另外，在控制器5上还设置有GPRS模块10作为无线通讯模块，用于将相关数据信息进行远端无线传输。

使用时，先将三根探针4插入被监测土体，正弦波发射器3发出100MHz的无线电波作为信号源，此波沿着同轴电缆2传送到探针4，由于探针4的阻抗与同轴电缆2的阻抗不匹配，入射波与反射波叠加形成驻波，使同轴电缆2上各点的电压幅值存在变化， 而探针4阻抗主要取决于土壤的介电常数，因此其电压的变化就反映了土壤中水分的变化。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。