[发明专利]一种非接触式分层土壤墒情监测装置

权利要求书

1.一种非接触式分层土壤墒情监测装置，其特征在于，包括：管状外壳、设置于所述外壳内的多个监测单元以及多个弹簧；

各所述监测单元均包括第一温度传感器、探测波收发装置和数据处理电路，所述数据处理电路包括第一电路、第二电路和第三电路；

所述管状外壳侧壁的不同深度设置有测量点，所述测量点处设置有所述第一温度传感器和所述探测波收发装置；

各所述测量点上设置有对应的温度触点，各所述温度触点均与土壤接触，所述第一温度传感器用于采集所述温度触点的温度信息；各所述弹簧的一端分别连接测量点处的温度传感器；各所述温度触点由金属材质制成；

所述第一温度传感器和所述第一电路连接，所述第一温度传感器用于采集所述测量点处土壤的温度信息；所述第一电路用于接收所述第一温度传感器采集到的土壤温度信息，并将所述土壤温度信息传送至服务器；

所述探测波收发装置包括探测波发射器和探测波接收器，所述探测波发射器和所述第二电路连接，所述第二电路用于产生探测波，所述探测波发射器用于将所述第二电路产生的探测波发射出去；所述探测波接收器和所述第三电路连接，所述探测波接收器用于接收反射回来的探测波，并将所述反射回来的探测波发送给所述第三电路，所述第三电路用于处理所述反射回来的探测波，并将处理后的探测波数据传送至所述服务器；

各所述测量点等间隔设置；所述监测装置包括五层土壤测量点，各所述测量点以100mm等间隔垂直分布，记为第一测量点和第二测量点，所述第一测量点有4个，所述第二测量点有1个；所述第二测量点设置有第二温度传感器，所述第二温度传感器用于测量土壤地表空气的温度；

所述数据处理电路包括整流电路、滤波电路、放大电路、核心处理器、湿度信号处理电路、数据输出电路、温度测量电路、RS485通信电路、电压-电流转换电路和高频信号产生电路；所述高频信号产生电路主要通过有源晶振产生频率为100MHz的交流探测波，所述交流探测波通过所述探测波发射器穿透所述管状外壳进入土壤。

2.根据权利要求1所述的非接触式分层土壤墒情监测装置，其特征在于，所述土壤墒情监测装置还包括数据传输电路和数据汇总电路；各所述数据处理电路均和所述数据汇总电路连接，所述数据汇总电路用于接收各所述数据处理电路的土壤温度信息和探测波数据；所述数据传输电路和所述数据汇总电路连接，所述数据传输电路用于将所述数据汇总电路接收到的数据进行封装处理，并将封装后的数据传输至所述服务器。

3.根据权利要求1所述的非接触式分层土壤墒情监测装置，其特征在于，所述探测波发射器和所述探测波接收器均为圆环形状。

4.根据权利要求3所述的非接触式分层土壤墒情监测装置，其特征在于，所述探测波发射器和所述探测波接收器沿所述管状外壳轴向交叉间隔设置，且与所述管状外壳同轴。

5.根据权利要求2所述的非接触式分层土壤墒情监测装置，其特征在于，所述土壤墒情监测装置还包括卡槽，所述卡槽设置于所述管状外壳内，所述数据汇总电路的电路板和各所述数据处理电路的电路板均设置于所述卡槽上。

6.根据权利要求1所述的非接触式分层土壤墒情监测装置，其特征在于，所述管状外壳底部呈锥形设置。