[发明专利]土壤传感器组件

说明书

公开了一种土壤传感器组件和测量未受扰动的土壤的方法。土壤传感器组件可以是体积含水量(VWC)传感器。土壤传感器组件可以包括至少一个土壤探测器。土壤探测器可以固定在支撑件上，以使土壤传感器组件能够安装在目标土壤中。土壤探测器可以包括沿着支撑件在预定的纵向位置处同心地固定的螺旋片。土壤探测器可以包括至少一个射频(RF)电极，该射频电极在离支撑件的纵向轴线预定的径向距离处固定到螺旋片。土壤传感器组件还可以包括至少一个电子单元，该至少一个电子单元耦接到RF电极以接收和/或发送来自RF电极的RF信号。土壤传感器组件能够实现自攻安装动作和/或实现疏远土壤测量(例如，由RF电极)以远离受扰动的土壤。

背景技术

1.技术领域

本发明公开了一种可旋转锚定的土壤传感器，其提供了未受扰动(原状)的土壤的无偏差的测量的简单工具。

2.相关技术的讨论

目前的体积含水量(VWC)轮廓(剖面)传感器可以包括杆(桩)和/或缠绕在杆周围的圆形射频(RF)电极。通常，目前的VWC传感器在安装过程中会显著扰动目标土壤和/或可能需要预钻工序以便安装。不匹配的预钻和VWC传感器的尺寸可能导致VWC传感器与土壤之间的接触不良。受扰动的土壤和/或土壤与湿度传感器之间的接触不良可能引起测量误差。例如，VWC传感器与土壤之间会产生间隙，其中会产生竖直水流和/或空隔(容纳)，从而影响目标土壤的VWC测量。此外，预钻要求会增加安装成本。

发明内容

本发明的一个方面提供了一种土壤传感器组件，包括：可旋转地锚定在土壤中的可旋转锚定部分；安装在可旋转锚定部分上的至少一个土壤传感器；以及通信器，用于将至少一个土壤传感器的至少一个输出传播到远离至少一个土壤传感器组件的位置。

本发明的另一方面提供了一种体积含水量(VWC)传感器，包括：能够使VWC传感器安装在目标土壤中的支撑件；定位在沿着支撑件的预定的纵向位置处的至少一个VWC探测器(探针)，该至少一个VWC探测器包括：螺旋片(叶片)，其沿其侧向内侧固定到支撑件的外表面，以及至少一个射频(RF)电极，其在离支撑件预定的径向距离处固定到螺旋片；以及至少一个电子单元，其耦接到至少一个RF电极以发送和接收来自至少一个RF电极的RF信号。

本发明的另一方面提供了一种体积含水量(VWC)传感器，包括：包括至少两个射频(RF)电极的至少一个VWC探测器，该至少一个VWC探测器用于测量在至少两个RF电极之间的测量区域的目标土壤的VWC；以及用于牢固地定位至少一个或一个VWC探测器的支撑件，其中该支撑件占据测量区域的不到10％。

在下面的详细描述中阐述了本发明的这些、额外的和/或其他方面和/或优点；其可以从详细描述中推断；和/或可通过实践本发明来学习。

附图说明

为了更好地理解本发明的实施例并且示出如何实现本发明，现在仅通过示例参考附图，其中相同的附图标记始终表示相应的元件或部分。

在附图中：

图1A是根据本发明的一些实施例的可旋转锚定传感器及其未受扰动的土壤安装(在图1A的左侧)，以及根据现有技术的目前的土壤传感器与轮廓传感器的泥浆安装、科学传感器的挖掘安装和科学传感器的沟槽安装的安装方法的图示。

图1B-1C是根据本发明的一些实施例的体积含水量(VWC)传感器的图示；

图2A-2C是根据本发明的一些实施例的拆卸的体积含水量(VWC)传感器的图示；

图3A-3B是根据本发明的一些实施例的体积含水量(VWC)传感器的尖端的各种配置的图示；

图4A-4D是根据本发明一些实施例的体积含水量(VWC)传感器的射频(RF)电极的各种配置的图示；