[發明專利]一種土壤水分傳感器的自動定標方法和系統

在審

• 申請號: 202211717644.3
• 申請日: 2022-12-29
• 公開（公告）號: CN116008507A
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 王春梅;楊健;顧行發;周翔;陶醉;鄭興明;李秉澤;姜濤;高海亮
• 申請（專利權）人: 中國科學院空天信息創新研究院;中國科學院東北地理與農業生態研究所
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 賈然

1.一種土壤水分傳感器的自動定標方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟S1、獲取土壤水分傳感器安裝地區和對應深度的土壤樣品；

步驟S2、將所述土壤樣品在預設溫度下烘干并過篩；

步驟S3、將過篩后的土壤樣品加入水并均勻攪拌至飽和狀態，得到飽和土壤樣品；

步驟S4、將所述飽和土壤樣品填滿定標容器并壓實；

步驟S5、將填滿飽和土壤樣品的定標容器放置于自動計數電子稱上，并設置所述自動計數電子秤的采樣間隔；

步驟S6、將土壤水分傳感器插入定標容器的滿飽和土壤樣品中，并設置所述土壤水分傳感器的采樣間隔；

步驟S7、等待所述滿飽和土壤樣品中的水分完全流失直至土壤樣本干燥，并記錄每個采樣間隔時刻的自動計數電子秤的重量數值和土壤水分傳感器的數值；

步驟S8、應用每個采樣間隔時刻的自動計數電子秤的重量數值，計算對應采樣間隔時刻的土壤體積含水量；

步驟S9、應用每個采樣間隔時刻的土壤體積含水量和土壤水分傳感器的數值，計算土壤水分傳感器的自動定標校準系數；

步驟S10、應用所述定標校準系數對所述土壤水分傳感器的數值進行校準，得到校準后的土壤水分數值。

2.根據權利要求1所述的一種土壤水分傳感器的自動定標方法，其特征在于，在所述步驟S2中，所述預設溫度為105℃。

3.根據權利要求1所述的一種土壤水分傳感器的自動定標方法，其特征在于，在所述步驟S5中，所述自動計數電子秤的采樣間隔為1小時。

4.根據權利要求1所述的一種土壤水分傳感器的自動定標方法，其特征在于，在所述步驟S6中，所述土壤水分傳感器的采樣間隔為1小時；

所述土壤水分傳感器的感應區域小于所述定標容器的體積。

5.根據權利要求1所述的一種土壤水分傳感器的自動定標方法，其特征在于，在所述步驟S8中，所述應用每個采樣間隔時刻的自動計數電子秤的重量數值，計算對應采樣間隔時刻的土壤體積含水量的方法包括：

其中，為第i個采樣間隔時刻的土壤體積含水量；為第i個采樣間隔時刻的自動計數電子秤的重量數值；W_soil為過篩后的土壤樣品的重量；m_r為所述定標容器的質量；r為所述定標容器的半徑；h為飽和土壤樣品的高度。

6.根據權利要求5所述的一種土壤水分傳感器的自動定標方法，其特征在于，在所述步驟S9中，所述應用每個采樣間隔時刻的土壤體積含水量和土壤水分傳感器的數值，計算土壤水分傳感器的自動定標校準系數的方法包括：

其中，為第i個采樣間隔時刻的土壤水分傳感器的數值；a、b、c和d為定標校準系數。

7.根據權利要求6所述的一種土壤水分傳感器的自動定標方法，其特征在于，在所述步驟S10中，所述應用所述定標校準系數對所述土壤水分傳感器的數值進行校準，得到校準后的土壤水分數值的方法包括：

其中，SM為校準后的土壤水分數值。

8.一種用于土壤水分傳感器的自動定標系統，其特征在于，所述系統執行權利要求1-7的方法，所述系統包括：計算機、溫度計、定標容器、自動計數電子秤、土壤水分傳感器和土壤水分傳感器的數值采集器；

所述溫度計和自動計數電子秤與所述計算機連接；所述溫度計插入定標容器的滿飽和土壤樣品中；所述土壤水分傳感器插入定標容器的滿飽和土壤樣品中；所述定標容器放置在所述自動計數電子秤上；所述土壤水分傳感器與所述土壤水分傳感器的數值采集器連接。

9.一種電子設備，其特征在于，所述電子設備包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時，實現權利要求5至7中任一項所述的一種土壤水分傳感器的自動定標方法中的步驟。

10.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時，實現權利要求5至7中任一項所述的一種土壤水分傳感器的自動定標方法中的步驟。