[發明專利]一種非侵入式測量土壤水分的測量方法及裝置

有效

• 申請號: 201611122973.8
• 申請日: 2016-12-08
• 公開（公告）號: CN106596644B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 余萍
• 申請（專利權）人: 東方智感（浙江）科技股份有限公司
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00
• 代理公司: 北京文慧專利代理事務所(特殊普通合伙) 11955
• 代理人: 戴麗偉

1.一種非侵入式測量土壤水分的測量裝置，其特征在于，包括：

傳感器，用于采集待測土壤不同深度的電磁信號、土壤表面溫度以及所述測量裝置與水平面之間的傾斜角度；

信號調理器，與所述傳感器連接，用于調理所述電磁信號、所述土壤表面溫度以及所述傾斜角度；

微控制器，與所述信號調理器連接，用于獲取調理后的所述電磁信號，根據所述電磁信號計算得到不同深度的土壤水分含量并存儲，還用于獲取調理后的所述土壤表面溫度并存儲，還用于獲取調理后的所述傾斜角度，根據所述傾斜角度自動校準所述土壤水分含量，得到校準值并存儲；

通信裝置，與所述微控制器連接，用于輸出所述土壤水分含量、調理后的所述土壤表面溫度、所述校準值；

所述傳感器包括水分傳感器，用于采集待測土壤不同深度的所述電磁信號；所述水分傳感器包括多個可活動的感應電極，所述感應電極平行于土壤表面放置，所述感應電極用于根據測量需求改變所述感應電極之間的距離，以及所述感應電極發出的電磁信號的振蕩頻率，將所述感應電極發出的電磁信號穿透于不同深度的土壤中。

2.根據權利要求1所述的測量裝置，其特征在于，所述傳感器還包括：

溫度傳感器，用于采集所述土壤表面溫度；

水平傳感器，用于采集所述測量裝置與水平面之間的所述傾斜角度。

3.根據權利要求2所述的測量裝置，其特征在于，所述水分傳感器包括5個可活動的感應電極。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的測量裝置，其特征在于，還包括：定位裝置，所述定位裝置與所述微控制器連接，用于自動定位，得到所述測量裝置的位置信息并上傳。

5.根據權利要求4所述的測量裝置，其特征在于，還包括：電源管理裝置，所述電源管理裝置包括依次連接的充電接口、電源管理芯片和電池，其中，所述電源管理芯片分別與所述微控制器、所述通信裝置和所述定位裝置連接。

6.根據權利要求1所述的測量裝置，其特征在于，所述微控制器具體用于根據不同感應深度的所述電磁信號，通過聚焦算法，分別計算得到不同深度的土壤水分含量并存儲。

7.一種非侵入式測量土壤水分的測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，獲取待測土壤不同深度的電磁信號、土壤表面溫度以及測量裝置與水平面之間的傾斜角度；

步驟2，調理所述電磁信號、所述土壤表面溫度以及所述傾斜角度；

步驟3，根據調理后的所述電磁信號，計算得到土壤水分含量并存儲；

步驟4，存儲調理后的所述土壤表面溫度；

步驟5，根據調理后的所述傾斜角度自動校準所述土壤水分含量，得到校準值并存儲；

步驟6，輸出所述土壤水分含量、調理后的所述土壤表面溫度、所述校準值；

其中，步驟1中，還包括：通過改變所述測量裝置感應電極之間的距離，以及所述感應電極發出的電磁信號的振蕩頻率，在待測土壤內部的不同深度產生電磁信號，獲取待測土壤內部不同深度的所述電磁信號，所述感應電極平行于土壤表面放置。

8.根據權利要求7所述的測量方法，其特征在于，還包括：

步驟7，自動定位，得到所述測量裝置的位置信息并上傳。

9.根據權利要求7或8所述的測量方法，其特征在于，步驟3中，獲取調理后的所述電磁信號，通過聚焦算法，分別計算得到不同深度的土壤水分含量并存儲。