[發明專利]一種多排差分式光敏測釬、系統及測釬方法

有效

• 申請號: 202110892447.4
• 申請日: 2021-08-04
• 公開（公告）號: CN113566715B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 雷磊;吳健;董子晗;鄭樹海;周海宏;白曉春;萬昊;王良;王少軍;郭安祥;王辰曦;丁德;馬悅紅;呂平海;郭季璞;樊創;魏剛
• 申請（專利權）人: 國網陜西省電力公司電力科學研究院;國網(西安)環保技術中心有限公司
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

1.一種多排差分式光敏測釬，其特征在于，包括測釬桿(4)，測釬桿(4)側壁安裝有n個線陣光敏元件，每個所述線陣光敏元件包括m只沿豎直方向依次排列的光敏基元(1)，所述n個線陣光敏元件的頂部依次相差距離為a，a小于光敏基元(1)封裝尺寸；所述n個線陣光敏元件和信號處理模塊(5)連接，所述信號處理模塊(5)用于根據n個線陣光敏元件測量到的電流或電壓信號，計算土壤層距離線陣光敏元件頂部的距離。

2.根據權利要求1所述的一種多排差分式光敏測釬，其特征在于，所述測釬桿(4)側壁開設有凹槽，所述n個線陣光敏元件安裝在所述凹槽中。

3.根據權利要求2所述的一種多排差分式光敏測釬，其特征在于，每只光敏基元(1)封裝寬度為1mm～2mm。

4.根據權利要求1所述的一種多排差分式光敏測釬，其特征在于，所述線陣光敏元件與信號處理模塊(5)之間設置有模擬開關，所述模擬開關用于控制線陣光敏元件分時段向信號處理模塊(5)傳遞電流或電壓信號。

5.根據權利要求1所述的一種多排差分式光敏測釬，其特征在于，所述信號處理模塊(5)的輸出端與通過無線通訊模塊(6)與上位機通訊。

6.根據權利要求1所述的一種多排差分式光敏測釬，其特征在于，光敏基元(1)為光電探測器。

7.一種多排差分式光敏測釬系統，其特征在于，包括多根權利要求1所述的多排差分式光敏測釬。

8.一種采用權利要求1-6任意一項中多排差分式光敏測釬的多排差分式光敏測釬方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、在測釬桿(4)上安裝n個線陣光敏元件，相鄰線陣光敏元件高度方向的位置錯開，錯開間距a小于光敏基元(1)封裝尺寸；

S2、將測釬插入被測量區域，線陣光敏元件下部插入土壤中，每只線陣光敏元件獨立測量土壤層在測釬上相對位置的變化，并將多只線陣光敏元件數據差分，求解得到土壤層距離線陣光敏元件頂部的距離。

9.根據權利要求8所述的一種多排差分式光敏測釬方法，其特征在于，所述S2中，土壤層距離線陣光敏元件頂部的距離的包括以下步驟：

第1根線陣光敏元件所確定的土壤層距離本根線陣光敏元件頂部的位置表示為：

第2根線陣光敏元件所確定的土壤層距離本根線陣光敏元件頂部的位置表示為：

第n根線陣光敏元件所確定的土壤層距離本根線陣光敏元件頂部的位置表示為：

聯立每根線陣光敏元件所測得的不定方程，進行差分解算，得到土壤層距離測釬光敏面頂部的距離的范圍為

其中：L₀為線陣光敏元件總長度，Lxi為土壤層距離測釬光敏面頂部的距離，i＝1,2，……m，k為線陣光敏元件中裸露于土壤之上的光敏基元(1)的序號，h為臨界土壤光敏縱排的序號。