[实用新型]土壤温度感知变送装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及土壤温度测量技术领域，特别涉及一种土壤温度感知变送装置。

背景技术

土壤温度是农作物生长的重要生态因素之一。土壤温度不但能影响植物的外部形态和内部结构，而且会影响植物体内有机物质的变化。土壤温度的高低还关系作物的播种早晚、分蘖消长和越冬安全等问题。由于农作物的主要根系分布在土壤深度0.5m内，所以进行土壤温度的测定，掌握温度变化规律，对农业生产实时服务和理论研究都具有重要意义。

目前比较常用的土壤温度测量设备主要采用红外光谱的非接触式、晶体管PN、热敏电阻及集成式数字温度传感器测量土壤温度，并对传感器接触部分进行加工封装以满足土壤环境，同时增加调理电路对温度传感器的信号进行变送，最终连接到数据采集仪器以获得土壤温度。

利用红外非接触式测量温度方便，但精度低成本较高，并且只能测量土壤表层温度；采用PN结测量与热敏电阻测量成本低，但使用前和过程中都需要对感知参数进行标定和校准，其测量精度不能够满足。PT100、PT1000等电阻式在实际应用中较多，但对变送要求较高，很少能够达到其精度，发挥其精度高的优点；集成式数字传感器如美国美信公司DS18B20、Microchip的TM系类等也有一定的应用，由于其精度大都大于0.5度，精度较高的芯片主要集中于常温段内，其它温度范围精度较大，不能满足更高精度的测量需求；另外，采用工业铠装封装的温度变送器，采用PT100获取温度，能够获得较高的精度，但由于产品密闭性不够，不能够在水中浸泡，实际在室外使用效果不好。

土壤温度测量探头大都采用不锈钢管封装，而具体测量都是对点进行测量，较长的金属管由于热传导作用导致测量准确度不高。传感器变送装置很多不能够满足野外使用环境，在密闭性、感知温度补偿等方面应用到土壤温度测量具有一定的缺陷。并且土层测量深度控制一般通过现场测量，操作繁琐。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是：如何提高测量土壤温度的准确度。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种土壤温度感知变送装置所述装置包括：相互连接的温度感知模块和信号变送模块，

所述温度感知模块，用于获取土壤的温度参数，并将所述温度参数发送至所述信号变送模块；

所述信号变送模块，用于将所述温度参数转换为能够被数据采集仪器所识别的数据，并发送至所述数据采集仪器；

所述温度感知模块进一步包括：温度传感器、筒状的金属套、以及设于所述金属套一端的金属头，所述温度传感器固定于所述金属套中，且位于所述金属头的顶部位置。

优选地，所述温度感知模块还包括：筒状的外壳，所述外壳可拆式地安装于所述金属套的外侧。

优选地，所述外壳为玻璃钢。

优选地，所述外壳外侧表面标有尺寸刻度。

优选地，所述温度感知模块和信号变送模块之间通过连接线缆连接。

优选地，所述连接线缆通过热缩管与所述外壳密闭封装。

优选地，所述信号变送模块由变送电路和封装壳组成，所述变送电路设于所述封装壳中；

优选地，所述变送电路包括依次连接的输入端、线缆干扰补偿模块、信号转换芯片和输出端，

所述输入端，用于接收所述温度参数；

所述线缆干扰补偿模块，用于减少所述温度参数在经过所述连接线缆而引起的信号衰减；

所述信号转换芯片，用于将所述温度参数转换为能够被数据采集仪器所识别的数据，并通过所述输出端发送至所述输出采集仪器。

优选地，所述变送电路还包括：校准变阻器，与所述输入端连接，用于在所述温度感知模块获取土壤的温度参数之前，进行零度校准。

优选地，所述变送电路还包括：量程变阻器，与所述输入端连接，用于在所述温度感知模块获取土壤的温度参数之前，调节测量量程。

(三)有益效果

本实用新型在结构上改变传统长套管方式，通过采用温度传感器感知金属头顶部温度，减少热传导作用对测量土壤温度的影响，以提高测量土壤温度准确度，另外，在外壳上标注尺寸刻度，方便控制测量深度，并通过线缆干扰补偿模块减少信号衰减，通过量程变阻器使得本实用新型的装置能够使用不同量程，以适应不同应用领域的需求，还通过温度感知模块和信号变送模块的封闭型设计，使得本实用新型的装置能够应用于野外环境，并可以很好用于空气、水等其它环境温度的测量。

附图说明