[发明专利]一种手持式土壤参数测量装置及土壤参数测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及农业生产设备技术领域，特别是一种具有自动识别及纠错功能的手持式土壤参数测量装置及土壤参数测量方法。

背景技术

在测量土壤参数时，设备的探头一般需要垂直插入土壤中。由于土壤的绝大部参数都与其含水量相关，而且由于地球重力的作用的影响，水分的分布是沿重力方向非均匀分布的。现有技术中的手持式设备比较轻便，在插入土壤过程中，不容易完全垂直于地平面。而且手持设备由人手操作，极易产生震动、晃动等，对测量的准确度和精度都会产生不良影响。

目前在国际国内市场上有类似的手持式产品,但是功能单一,仅局限于测量土壤的水分或者盐分或温度,而且其测量结果受多重因素的制约:1)测量深度受限制,一般仅能测量5-15cm的深度；对于农作物生长根系要求深度更深的测量，如30-40cm,则无法满足；需要用打孔工具，但是打孔工具不能保证所打孔是垂直向下的。2）测量深度的精确度不受控，随意性大。3）测量过程中人的抖动等对测量结果引入的误差不能有效消除。4）不能同时测量同深度的温度参数，因此不能消除温度对水分、盐分测量以及其他温度敏感参数的误差。5）测量结果需要后期在办公室导入并上传到相关决策机构，实时性和准确性不能满足要求。目前手持式多参数（水分、温度、盐分）的土壤测量设备还没有见到。

因此，针对上述问题，本发明提出了一种具有自动识别及纠错功能的手持式土壤参数测量装置及方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种手持式土壤参数测量装置及土壤参数测量方法，用于解决现在技术中的土壤参数测量存在的不足。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种手持式土壤参数测量装置，包括插入至土壤中使用的柱形体，还包括安装在所述柱形体上的盐分传感器、温度传感器、水分传感器、位移传感器、多轴运动感测传感器、数据处理模块和电源模块；

所述盐分传感器，其连接所述数据处理模块，用于测量土壤盐分；

所述温度传感器，其连接所述数据处理模块，用于测量土壤温度；

所述水分传感器，其连接所述数据处理模块，用于测量土壤水分；

所述位移传感器，其连接所述数据处理模块，用于测量土壤参数测量装置植入土壤的植入深度；

所述多轴运动感测传感器，其连接所述数据处理模块，用于测量所述土壤参数测量装置的震动状态及晃动状态；

所述数据处理模块，其与盐分传感器、温度传感器、水分传感器、位移传感器、多轴运动感测传感器和电源模块均相连，用于采集和处理土壤盐分、土壤温度、土壤水分、植入深度、震动状态及晃动状态；

所述电源模块，其与所述数据处理模块连接，用于向所述数据处理模块供电。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述多轴运动感测传感器为九轴运动感测传感器。

进一步，所述数据处理模块包括信号调理模块、微控制器和无线传输模块；

所述信号调理模块，其连接盐分传感器、温度传感器、水分传感器、位移传感器及多轴运动感测传感器，用于采集土壤盐分、土壤温度、土壤水分、植入深度、震动状态及晃动状态，并将采集的所有数据传送给所述微控制器；

所述微控制器，其连接所述信号调理模块，用于处理所述信号调理模块传送的数据；

所述无线传输模块，其连接所述微控制器，用于将经所述微控制器处理的数据传输至相应的无线终端设备。

进一步，所述微控制器上设置有指示灯和按键，用于根据微控制器的处理结果进行相应提示。

进一步，所述电源模块包括电池、无线充电端口和电源管理模块；

所述电池，其连接电源管理模块，用于向土壤参数测量装置供电；

所述无线充电端口，其连接电源管理模块，用于向土壤参数测量装置提供无线充电模式；

所述电源管理模块，其连接电池、无线充电端口和数据处理模块，用于通过相应调配向所述土壤参数测量装置供电。

本发明还对应给出了一种土壤参数测量方法，其采用上述的土壤参数测量装置，包括：

步骤1，将土壤参数测量装置插入土壤中，通过盐分传感器、温度传感器和水分传感器分别测量土壤盐分、温度、水分，通过位移传感器测量土壤参数测量装置的植入深度，并通过多轴运动感测传感器测量土壤参数测量装置的震动状态及晃动状态；

步骤2，当土壤参数测量装置插入到需要的深度时，如果没有检测到震动和晃动，则数据处理模块开始采集和处理土壤盐分参数、温度参数和水分参数;