一種土壤濕度測量裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種土壤濕度測量裝置。
【背景技術】
[0002]土壤濕度傳感器(又名土壤水分計）主要是利用測量土壤的介電常數來測量土壤體積含水率的裝置。土壤是由空氣、固體和水組成的多孔介質，其中水的介電常數大約是80，固體的介電常數大約是4，而空氣的介電常數大約是I。因此，土壤介電常數主要由土壤含水率決定。
[0003]土壤水分測量裝置，主要由信號源（即振蕩器）、傳輸線和探針三部分構成。由信號源發生信號經過傳輸線傳輸到探針，由于傳輸線和探針的連接點阻抗不連續，故在該點發生反射。反射點信號的強度和該處的反射系數有關，反射系數主要由探針阻抗和傳輸線阻抗的大小有關。當探針插入被測土壤中，探針的阻抗隨著含水量的改變而改變，而傳輸線的阻抗一定。因此，探針和傳輸線的連接點處的信號隨含水量變化而變化。
[0004]土壤水分傳感器的探針的阻抗隨土壤水分的含量變化而變化，改變同軸電纜和探針的連接點處的反射系數，故引起了此連接點處電壓的幅值的改變。因此，根據同軸電纜兩端的電壓差值即可反映出土壤的含水量，或采用電流輸出反映土壤的含水量。因此大量應用于農業領域和氣象領域。
[0005]目前國內產品存在如下缺點：
[0006]1、對于長距離傳輸，采用電壓、電流輸出的過程中線路損耗大，部件容易損壞且數據穩定性差，從而影響精確度。
[0007]2、準確度效驗無法實現自動化的一一對應，增加人力和物力成本。
[0008]常規應用領域，多為農業方面，埋設較淺，產品防水性能要求不高，耐水壓測試不足也無法達到IP68等級。
[0009]因此，有必要設計一種土壤濕度測量裝置。
【實用新型內容】
[0010]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種土壤濕度測量裝置，該土壤濕度測量裝置測量精度高。
[0011 ]實用新型的技術解決方案如下：
[0012]—種土壤濕度測量裝置，其特征在于，包括殼體、內部電路模塊、固定盤(110)和至少4根探針(111);
[0013]內部電路模塊置于殼體內，固定盤安裝在殼體的前端，探針固定在固定盤上，且探針的前端從殼體的前方伸出；
[0014]內部電路模塊通過同軸電纜（IO7)與探針相連。同軸電纜構成材料:絕緣材料隔離的銅線導體。
[0015]所述的探針中，一根探針安裝在固定盤的中心處，另外的多根探針沿固定盤的周向均勻布置。
[0016]所述的探針為至少3根。優先4根。
[0017]所述的殼體由第一圓柱形殼體（104)和第二圓柱形殼體（109)對接而成;第一圓柱形殼體用于容納內部電路模塊以及同軸電纜;第二圓柱形殼體用于容納固定盤;第一圓柱形殼體的尾端設有帶通信數據線（101)的機械堵頭（102)。
[0018]探針的尾端從固定盤的背面伸出。【且探針的尾端通過螺絲固定并灌膠密封】
[0019]探針內部電路包括數據處理模塊（105)、振蕩器（106)和數字電壓表（108);振蕩器的信號輸出端與同軸電纜相連;數字電壓表的輸入端與同軸電纜相連，數字電壓表的輸出端接數據處理模塊。
[0020]殼體內還設有溫度傳感器和換算、補償電纜，溫度傳感器和換算、補償電纜均與數據處理模塊(即中央處理器)相連。
[0021]所述的土壤濕度測量裝置還設有信號放大電路、模數轉換電路、存儲器、唯一編號生成器、RS485轉換電路以及信號輸出端電路；
[0022]數字電壓表的輸出端依次通過信號放大電路和模數轉換電路與數據處理模塊相連，存儲器、唯一編號生成器和RS485轉換電路均與數據處理模塊相連，信號輸出電路與RS485轉換電路相連。
[0023]數據處理模塊采用數字處理芯片搭建而成，也可以采用集成芯片，如單片機或DSP等，數據處理模塊的實現為現有成熟技術。
[0024]土壤濕度傳感器測試方法的改進之處在于以下幾點：一：增加傳感器可標定且記錄功能，了解每個傳感器唯一屬性記錄并應用于實際環境，保證測試的準確性；國內不同地方的土壤不同，土質對體積含水率有一定影響，用戶可根據實際情況采用傳統烘干法、比較法來進行二次標定，真正做到因地制宜地使用傳感器;二、因環境溫度變化對傳感器帶來的影響，也是影響精度的原因，傳感器內部設置溫度傳感器，可實現記錄并自我修正數據的功能，對溫度影響直接補償，再次保證的數據的精度和準確度;三、傳感器輸出為數字信號的物理量，減少人為換算和記錄的失誤，保證了數據的絕對可靠性。
[0025]土壤濕度傳感器由精密測試探針、ABS材料注塑件、同軸電纜、電路處理器、溫度傳感器、環形固定件、水工電纜線組成;結構件采用環形電流環設計，提高產品穩定性；
[0026]有益效果：
[0027]本實用新型的土壤濕度測量裝置，采用四根探針和獨特的電流環形式【電流環就是固定盤，4根探針信號取平均，精度高】，保障數據可靠穩定，尤其是直接輸出數字信號(物理量），方便長距離數據穩定傳輸，內部改進了智能測試和記錄的功能，用戶可實現智能化二次標定，增加傳感器的準確度;另外一體化的土壤濕度傳感器增加機械密封，且采用灌膠工藝提高土壤濕度傳感器防水等級，可以達到IP68。
[0028]本實用新型適用于測量數據高精確度、準確性、防水性能強的土壤含水率測量裝置，更適宜深埋或長距離傳輸的土壤溫度和濕度檢測。
[0029]該裝置提供了一種土壤溫度、濕度一體化傳感器，改進固定電纜環設計，增加傳感器的穩定性，增加二次標定的設置和溫度補償的功能，保證傳感器的精確度和準確度，直接數字信號輸出，更加保證了長距離傳輸的數據可靠性，嚴密的結構防水設計，大大開拓了傳感器應用領域的廣泛性，也增加傳感器的使用壽命。精度可以達到±2%F.S，可保證長期穩定性，且該傳感器具有良好的防水性能，防水等級可達到IP68。
[0030]本實用新型可以廣泛應用到除農業之外的其他需求領域，如：土木工程監測領域的高填方地基處理、山區新城建設、高填土路基基礎、機場建設、港口碼頭建設等惡劣環境領域。
【附圖