[發(fā)明專利]土壤傳感器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910574226.5
• 申請(qǐng)日: 2019-06-28
• 公開（公告）號(hào): CN110658136A
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R.雷卡爾;N.K.阿帕納;N.富基
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司;博世有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/27
• 分類號(hào): G01N21/27
• 代理公司: 72001 中國(guó)專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 畢錚;楊美靈

土壤傳感器100適于被布置在土壤表面上并且包括殼體102，殼體102適于至少封裝：在殼體102的第一端103處的光發(fā)射源104；與光發(fā)射源104相鄰地定位的腔室106，腔室106以使得土壤通過流體滲透的方式存儲(chǔ)流體。腔室106還適于接收從光發(fā)射源104發(fā)射的光。光檢測(cè)器108與腔室106相鄰地定位并且適于從腔室106接收透射光以及轉(zhuǎn)換電信號(hào)以用于對(duì)所接收光的分析。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于以土壤傳感器的使用來檢測(cè)土壤中營(yíng)養(yǎng)素濃度和水分的設(shè)備。

背景技術(shù)

土壤肥力是指土壤以足夠的量以及以合適的比例供應(yīng)營(yíng)養(yǎng)素用于農(nóng)作物生長(zhǎng)和農(nóng)作物產(chǎn)量的能力。通過采用高產(chǎn)農(nóng)作物品種增加產(chǎn)量的趨勢(shì)已導(dǎo)致土壤中營(yíng)養(yǎng)素缺乏，并且進(jìn)而導(dǎo)致植物中的缺乏癥狀（deficiency symptom）。因此，需要知道土壤的大量營(yíng)養(yǎng)素（例如氮、磷和鉀）和微量營(yíng)養(yǎng)素（錳、鈣、鐵）的濃度狀態(tài)，以用于施加所需劑量的肥料、營(yíng)養(yǎng)素和水，以便保持土壤肥沃。田地中土壤肥力受如土壤侵蝕、降雨量方面的差異、地理地形等許多因素的影響。因此，為了增加農(nóng)作物的產(chǎn)量，取決于不同的環(huán)境和地形條件而使土壤中的營(yíng)養(yǎng)素維持在適當(dāng)?shù)乃教幨潜匾摹?/p>

現(xiàn)有技術(shù)專利申請(qǐng)US 7189960公開了一種土壤水分傳感器，其具有透明環(huán)烯烴聚合物（COC）的圓柱形主體。在主體中形成一對(duì)朝向彼此錐化的軸向間隔開的腔室。光源放置在一個(gè)腔室中，并且光傳感器放置在另一個(gè)腔室中。腔室的壁如此彎曲使得來自光源的發(fā)散光線在腔室-主體界面處被折射成平行的并且反射的平行光線在主體-腔室界面處被折射以便聚焦在光傳感器上。來自光源的平行光線在主體的外部表面處被反射或折射，這取決于傳感器的周圍環(huán)境是干燥的還是濕潤(rùn)的。

附圖說明

本發(fā)明的不同模式在說明書中被詳細(xì)公開，并且在附圖中被圖示：

圖1圖示了土壤傳感器。

具體實(shí)施方式

圖1圖示了土壤傳感器100。土壤傳感器100適于被布置在土壤表面上，并且包括殼體102，殼體102適于至少封裝：在殼體102的第一端103處的光發(fā)射源104；與光發(fā)射源104相鄰地定位的腔室106，腔室106以使得土壤通過流體滲透的方式存儲(chǔ)流體。土壤可以包括不同量的營(yíng)養(yǎng)素。在一實(shí)施例中，土壤傳感器適于被部分地布置到土壤中或被布置到土壤中。腔室106還適于接收從光發(fā)射源104發(fā)射的光。光檢測(cè)器108與腔室106相鄰地定位并且適于從腔室106接收透射光以及將透射光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)以用于對(duì)所接收光的分析。在一實(shí)施例中，殼體102包括與光檢測(cè)器108相鄰地定位的電容器110。附加于電容器，還可以使用任何其他形式的電源，如太陽能電池單元、可充電電池。土壤傳感器100還包括傳輸器114，傳輸器114定位在殼體102的第二端105處，并且適于從光檢測(cè)器108接收電信號(hào)以及將所述信號(hào)傳輸?shù)教幚砥饕杂糜跈z測(cè)土壤中存在的營(yíng)養(yǎng)素的存在。另外，可滲透或半可滲透膜112附接到殼體102，土壤經(jīng)由可滲透或半可滲透膜112滲透到流體中。

將進(jìn)一步詳細(xì)地解釋土壤傳感器100的構(gòu)造。本文公開的土壤傳感器100一般用于確定土壤中的營(yíng)養(yǎng)素和水分含量，并且特別是土壤中存在的大量和微量營(yíng)養(yǎng)素的濃度。土壤傳感器100包括殼體102。殼體102的材料可以是纖維素、生物塑料或生物可降解材料中的一個(gè)。殼體102適于封裝以下：即光發(fā)射源104、腔室106和光檢測(cè)器108。光發(fā)射源104定位在殼體102的第一端103處。光發(fā)射源104可以是發(fā)光二極管（LED）燈泡。從光發(fā)射源發(fā)出的光的頻率可以是可見光、X射線、紫外線或紅外光中的一個(gè)。腔室106與光發(fā)射源104（燈泡）相鄰地定位。腔室106存儲(chǔ)流體。流體可以是離子水、中性水、濃縮溶液、質(zhì)膜和有機(jī)溶液。光檢測(cè)器108與腔室106相鄰地定位并且適于從腔室106接收透射光以及將透射光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)以用于對(duì)所接收光的分析。