[發明專利]一種土壤內水分連續性檢測系統及其檢測方法

有效

• 申請號: 201910135105.0
• 申請日: 2019-02-25
• 公開（公告）號: CN109613216B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 趙云紅
• 申請（專利權）人: 黑龍江蔚風環境檢測技術服務有限公司
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 廣東金泰智匯專利商標代理事務所(普通合伙) 44721
• 代理人: 林清華

1.一種土壤內水分連續性檢測系統，其特征在于：包括預埋檢測管（1）、牽引繩（2）、活動塊（3）、土壤水分傳感器（4）和繞線驅動機構（5），所述預埋檢測管（1）預先埋設在植株（1a）下方的土壤內，所述預埋檢測管（1）靠近植株（1a）的根系區域，所述預埋檢測管（1）內活動設置有活動塊（3），所述活動塊（3）上設置有土壤水分傳感器（4），兩段所述牽引繩（2）的一端分別沿預埋檢測管（1）的軸線方向連接在活動塊（3）的兩側，且兩段所述牽引繩（2）的另一端分別伸出至預埋檢測管（1）的兩端并連接設置有繞線驅動機構（5），所述活動塊（3）通過兩繞線驅動機構（5）卷繞或放線所述牽引繩（2）在預埋檢測管（1）內沿軸線方向往復滑動位移；

所述預埋檢測管（1）包括內管體（11）和外側板（10），所述內管體（11）為空心管體結構，所述活動塊（3）活動設置在內管體（11）的內腔中，兩個所述外側板（10）沿內管體（11）的軸線對稱設置在內管體（11）的兩外側壁上，兩個所述外側板（10）呈拱橋狀結構，所述內管體（11）通過外側板（10）支撐在土壤上，所述外側板（10）、底層土壤層與內管體（11）壁體之間形成空隙區域（14）；所述內管體（11）的壁體上開設有若干通孔（9），所述內管體（11）的內腔通過通孔（9）與空隙區域（14）連通；

兩個所述外側板（10）之間橫置有阻隔板（7），所述阻隔板（7）為網狀結構，所述阻隔板（7）壓覆在底層土壤層上；

所述內管體（11）的內壁上一體設置有周向限位部（20），所述周向限位部（20）向內管體（11）的軸心方向凸出，所述周向限位部（20）朝向軸線的一側面為限位面（19），所述限位面（19）限位活動塊（3）的周向轉動；

所述活動塊（3）為柔性材質的柱體結構，所述活動塊（3）上、下兩側壁上凹設有滾珠凹槽（16），所述滾珠凹槽（16）與限位面（19）對應設置，所述滾珠凹槽（16）內滾動設置有若干滾珠（17），所述限位面（19）對應滾珠凹槽（16）凹設有導向槽（18），所述滾珠（17）滾動在導向槽（18）內；

所述預埋檢測管（1）為呈連續性的“S”型管體結構，所述預埋檢測管（1）包含的兩相鄰且平行的管體分別位于植種區（6）的兩側，所述預埋檢測管（1）在水平面內呈連續性分布；

所述阻隔板（7）的高度高于外側板（10）的底端，所述外側板（10）位于阻隔板（7）以下的板體形成插入部（8），所述插入部（8）插入至底層土壤層中；

所述活動塊（3）包含容置內腔（21），所述土壤水分傳感器（4 ）設置在所述容置內腔（21）內，所述容置內腔（21）的壁體上開設有若干透氣孔（15），所述容置內腔（21）通過透氣孔（15）與空隙區域（14）連通。

2.根據權利要求1所述的一種土壤內水分連續性檢測系統的檢測方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1：在待測的土壤區域挖開一個預埋坑道，并鋪平底層土壤層，將預埋檢測管（1）鋪設在該預埋坑道內，所述繞線驅動機構（5）埋設在預埋坑道內，或設置在預埋坑道外的土壤地面上；

S2：所述外側板（10）插入至底層土壤層內，所述阻隔板（7）壓覆在底層土壤層上方，在阻隔板（7）、兩個外側板（10）和內管體（11 ）形成一個沒有土壤顆粒的空隙區域（14），所述預埋檢測管（1）周圍的土壤中的水汽向該空隙區域（14）自由擴散，柔性的所述活動塊（3）通過兩繞線驅動機構（5）卷繞或放線所述牽引繩（2）在預埋檢測管（1）內沿預埋檢測管軸線方向往復滑動位移，所述土壤水分傳感器檢測所經路徑上的水分含量；

S3：所述土壤水分傳感器（4）置于活動塊（3）的內腔中，且所述土壤水分傳感器（4）檢測預埋檢測管（1）內的水分含量，所述土壤水分傳感器上的電纜線繞設或者綁縛在牽引繩（2）上，且電纜線的另一端連接數據采集裝置，所述土壤水分傳感器（4）通過活動塊在內管體（11）內往復滑動位移；

S4：所述內管體（11）的內壁上一體設置有周向限位部（20），所述周向限位部（20）限位活動塊（3）的軸向轉動，且導向活動塊（3）的滑動位移，所述活動塊（3）上的滾珠減小活動塊與內管體的摩擦阻力；

S5：回填土壤顆粒至預埋坑道內。