[發明專利]一種土壤參數自動監測與評價設備及方法

有效

• 申請號: 201210361723.5
• 申請日: 2012-09-25
• 公開（公告）號: CN103674995A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 嚴登華;翁白莎;韓冬梅;趙靜;吳迪;陳娟;劉少華
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G01N24/08
• 分類號: G01N24/08
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 黃燦;安利霞

技術領域

本發明涉及水資源學、農學以及生態學實驗研究技術領域，尤其涉及一種土壤參數自動監測與評價設備及方法。

背景技術

在監測土壤不同時期的含水率、孔隙率、田間持水量和凋萎系數，以及評價土壤墑情等方面亟需開展相關的研究工作，這也是水資源學、農學、生態學等相關領域的研究熱點。

在目前的研究工作中，關于土壤參數的測定主要是以傳統的室內取樣測定方法為主，具體就是：取若干被測土體土樣，經過烘干、壓縮、注水，儀器稱量、觀測，再進行相應的計算最后得到土壤參數值。但是由于室內土壤與野外土壤所處的自然環境包括溫度、濕度和風速等因素差距比較大，且室內傳統測量速度較慢，取土樣過程中難免會破壞土壤結構，難以獲得精確數據。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種土壤參數自動監測與評價設備及方法，測量速度較快且能獲得較為精確的土壤參數。

為解決上述技術問題，本發明的實施例提供一種土壤參數自動監測與評價設備，包括：

利用核磁共振原理對被測原始土壤產生核磁共振信號的測量裝置；

與所述測量裝置電連接，根據所述核磁共振信號對所述被測原始土壤進行即時分析，獲取土壤參數的主控裝置。

其中，所述測量裝置包括：

兩個盒體，分開設置且等大；

繞有線圈的磁鐵，分別裝設在所述兩個盒體內；

射頻發射器，裝設在其中一個盒體內；

射頻接收器，裝設在另一個盒體內。

其中，在所述每個盒體的頂端可拆卸地固定有平衡板；和/或

在盒體上設有調節所述射頻發射器與所述射頻接收器的位置的調節螺母。其中，所述主控裝置包括：

與所述射頻發射器電連接，調節所述射頻發射器發射電磁波頻率的大小的射頻開關；

與所述射頻接收器電連接，將所述射頻接收器輸出的電磁波信號進行轉換的轉換器；

與所述轉換器電連接，對轉換后的電磁波信號進行分析，并輸出所測原始土壤剖面的微觀結構圖的分析儀；

與所述分析儀電連接，顯示所述分析儀的輸出信號的顯示器；

與所述顯示器電連接，對所述輸出信號進行處理，獲得土壤參數的單片機。

其中，所述測量裝置還包括：與所述射頻接收器電連接，對經過土壤的電磁波信號進行放大，并輸出放大信號至所述射頻接收器的放大器。

其中，所述主控裝置的電源為蓄電池或鋰電池。

其中，所述主控裝置還包括：與所述電源連接的變壓器系統。

其中，上述設備還包括：一箱體，所述主控裝置設置于所述箱體內。

其中，所述箱體上還設有提手。

其中，所述箱體上還設置有USB數據芯片接口。

本發明的實施例還提供一種土壤參數自動監測與評價方法，包括：

獲取利用核磁共振原理對被測原始土壤進行測量產生的核磁共振信號；

根據所述核磁共振信號對所述野外的被測原始土壤進行即時分析，獲取所需的土壤參數。

其中，利用核磁共振原理對被測原始土壤進行測量的步驟包括：

在經過所述被測土壤的磁場中，通過射頻發射器發出電磁波信號；

對經過所述被測土壤的電磁波信號進行放大，產生放大后的電磁波信號，并輸出。

其中，根據所述核磁共振信號對所述野外的被測原始土壤進行即時分析，獲取所需的土壤參數的步驟包括：

將接收到的電磁波進行信號轉換；

對經所述轉換后的信號進行分析；

對經分析后的信號，利用核磁共振原理顯示所測原始土壤剖面的微觀結構圖；

對所述原始土壤剖面的微觀結構圖進行灰度處理并計算各灰度值百分比，獲得各灰度值代表的土壤參數。

本發明的上述技術方案的有益效果如下：

上述方案中，能夠對野外的原始土壤進行直接測量與即時分析，不會對土壤的原始結構進行破壞，不僅測量速度較快，而且能獲得較為精確的土壤參數。

附圖說明

圖1為本發明的具體實施方式土壤參數自動監測與評價設備結構的方框示意圖；

圖2為本發明具體實施方式土壤參數自動監測與評價設備立體結構示意圖；

圖3為本發明具體實施方式土壤參數自動監測與評價方法的流程示意圖。

具體實施方式

為使本發明要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。