[實用新型]一種土壤水分傳感器埋入裝置

有效

• 申請號: 201420379064.2
• 申請日: 2014-07-10
• 公開（公告）號: CN203929699U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 戴偉;麻澤宇;鞏晟宣
• 申請（專利權）人: 北京林業大學
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00
• 代理公司: 北京尚德技研知識產權代理事務所(普通合伙) 11378
• 代理人: 嚴勇剛

技術領域

本實用新型涉及土壤水分的測量裝置，特別是關于一種深層土壤水分測量的傳感器埋入裝置。

背景技術

土壤水分是土壤重要的肥力因子之一，其含量狀況對農林植物的生長有直接影響。在農林生產中，土壤水分含量信息的長期監測和及時獲取，是實現精準灌溉的重要基礎數據。

目前土壤野外水分含量的測定裝置多以介電方法為原理，利用針式結構的土壤水分傳感器測定土壤水分含量。現有傳感器具有幾何結構簡單，制作方便等特點，但也存在著一些應用方面上的局限，主要表現為對深層土壤水分含量的測定限制。首先，對深層土壤，土壤比較硬，石礫比較多，針式結構的土壤水分傳感器則很難插入進去，探頭容易受到破壞，導致很難對深層土壤進行測定；其次，針式結構的傳感器，直徑和長度是有限制的，也無法使其從土壤表層深入到下層，從而限制了對深層土壤和多石礫土壤水分含量的測定。雖然可以通過挖掘土壤剖面將探針放入到測定的深度，但由于剖面的挖掘和回填過程會嚴重破壞土壤的自然狀態，影響土壤中水分的運移特點，因此，測定獲得的土壤水分含量數據很難準確反映出土壤水分的真實特征，嚴重降低數據的代表性；同時，剖面挖掘和回填過程還有費工耗時的缺陷。

實用新型內容

本實用新型的目的在于針對現有技術中的不足，提供一種適用于野外深層土壤水分測量的土壤水分傳感器埋入裝置。該裝置能夠很好的保護傳感器的探針，伸入到土壤深層，真實的測量土壤水分情況。

本實用新型對于這種土壤水分傳感器埋入裝置所采取的技術方案是：該裝置設置于土鉆鉆管上，包括一環形管段，在環形管段的實體部設置有傳送槽，在所述傳送槽正對的環形管段外壁上，開設有探針孔；所述水分傳感器為針式傳感器，包括針式探頭，所述探頭設置在所述傳送槽中，由傳感器驅動機構帶動在傳送槽中移動，并通過所述探針孔伸出至土壤中，或縮回至環形管段中。

進一步講：

所述裝置還包括一曲面隔離板，設置在環形管段開設的曲面槽中，所述曲面槽位于探針孔和傳送槽之間并與兩者貫通；所述曲面隔離板由一隔離板驅動機構帶動在曲面槽中上下移動，將所述探針孔遮掩或展露。

所述隔離板驅動機構為步進電機帶動下的齒輪齒條傳動機構，其中齒條安裝在曲面隔離板上，齒輪由電機帶動。

所述傳感器探頭尾端接觸性設置一壓力傳感器，檢測傳感器探頭前端所受到的壓力。

所述傳感器驅動機構，為一傳送帶機構，包括一步進電機、兩根傳動軸和一傳送帶，傳送帶設置在所述傳送槽中，傳感器固定在傳送帶上。

所述傳感器驅動機構，為一絲杠機構，包括一步進電機、一絲杠、一絲杠螺母，絲杠螺母上固定所述傳感器探頭。

所述傳送槽在環形管段中對稱設置有兩個，在兩槽中各設置一所述傳感器探頭。

所述環形管段取自土鉆鉆管的一部分。

所述環形管段是一段獨立制作好的環形附加管，銜接于鉆管下端與鉆頭之間。

本實用新型由于采取了以上技術方案，其具有的有益效果是：1、本實用新型采用驅動機構自動傳送的方式，將水分傳感器探頭設置在鉆管上環形管段傳送槽中，使傳感器探頭能在傳送槽中前后移動，伸出管壁探針孔或縮回，以此保證在不用探頭檢測時，探頭得以保護。2、進一步的，在傳送槽前端與探針孔之間設置一可上下移動的隔離板，防止土壤由探針孔進入環形管段，并進一步保護探針。3、在探頭尾端設置一壓力傳感器，可以實時上傳感受到的探針壓力，避免探針受損傷。4、上述的水分傳感器探頭和隔離板都可以在步進電機的帶動下自動執行動作，在外部終端的控制下協調工作。綜合上述，本實用新型是一款可以有效保護傳感器，并適合深層土壤水分測量的裝置。

附圖說明

圖1是本實用新型的環形管段安裝示意圖；

圖2是環形管段橫截面示意圖，展露出內部平面結構；

圖3是環形管段的縱剖示意圖，展露出內部的縱向結構；

圖4是曲面隔離板驅動方式的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型的技術方案和突出的效果進行詳細的說明，但這些具體實施方式，僅是用于說明本實用新型，并非用以限定本實用新型的保護范圍，任何本領域的技術人員應明白，在不脫離本實用新型的構思和原則的前提下所做出的等同變化與修改，均應屬于本實用新型保護的范圍。