[发明专利]一种过滤器型土壤墒情传感器的制作及标定方法

说明书

本发明公开了属于土壤墒情测试工具及测试技术领域的一种过滤器型土壤墒情传感器的制作及标定方法。过滤器型土壤墒情传感器的结构是在圆筒形过滤器内填满硅藻土，在硅藻土中心插入圆杆电极，在圆杆电极顶端和圆筒形过滤器上端分别焊接引线，接入测量电路组成。然后采用过滤器型传感器和进口主流TDR传感器同时测量，标定过滤器型传感器的电压值对应的土样含水率。本发明制作的过滤器型土壤墒情传感器，结构简单紧凑、原理新颖、测量稳定、成本低、使用方便，适用于农业、林业和绿色环境植物种植。

技术领域

本发明属于土壤墒情测试工具及测试技术领域；特别涉及一种过滤器型土壤墒情传感器的制作及标定方法。

背景技术

在农业生产中，精准灌溉要求长期检测和及时获取田间的土壤水分空间分布信息，这就需要在田间安装土壤水分测试装置。

目前成熟的土壤含水率检测方法有TDR(时域反射法)、FDR(频域反射法)和SWR(驻波率法)，其中TDR和FDR是国外的专利技术，测量精度比较高，但是由于处理电路复杂导致成本极高，一台TDR高达数万美元，一台FDR高达数千美元；由于每亩农作物每年的平均收益不高，所以上述三种土壤水分传感器不可能在田间推广应用。在中国专利201810191352.8一种适应于农业灌溉的剖面式土壤墒情监测仪中，其土壤墒情监测仪是在剖面管内从上至下依次插入三个电阻式水势探头构成；基于无线传输的紧凑型、低功耗土壤水分自动检测仪。所述土壤水分自动检测仪的外壳由埋入支撑杆、转换接头、主板及锂离子电池固定仓和检测仪顶帽依次连接组成各个深层含水量，实时检测不同深度土壤商情信息；在201720067029.0,基于无线传输的紧凑型、低功耗土壤水分自动检测仪，该土壤水分自动检测仪的外壳由埋入支撑杆、转换接头、主板及锂离子电池固定仓和检测仪顶帽依次连接组成，实时检测不同深度土壤商情信息。但是，当前我国不管是农业灌溉还是城市绿化用水都是采取很粗放的方式，即凭借经验定时人工灌溉。这种原始的灌溉方式既无法保证植物正常生长所需水量，同时又大大浪费了宝贵的水资源。而园林绿化用水当中常用的人工漫灌方法会造成土壤表层水流过快而来不及渗透到植物根系就顺着地形的流动形成水洼或流到马路当中造成浪费。在各种不同的灌溉系统中，由于土壤表层与其下方的各个深层含水量的不同，实时检测不同深度土壤商情信息，根据作物不同生长时期的需水量来酌量灌溉，这就需要大范围布设低成本的土壤水分传感器，进行实时监控，以解决如何既有利于植物的生长又尽量不浪费水资源的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种过滤器型土壤墒情传感器的制作及标定方法，其特征在于，所述过滤器型土壤墒情传感器的结构是在圆筒形过滤器2内填满硅藻土1，在硅藻土1中心插入圆杆电极3，在圆杆电极3顶端和圆筒形过滤器2上端各焊接引线4，与测量电路5连接；其中，圆杆电极采用不锈钢针；过滤器采用1CR18NI9TI不锈钢粉末按2μm孔径压制成型，可达到陶土效果，且耐腐蚀，可塑性强。

所述过滤器型土壤墒情传感器的制作工艺步骤：

1)清洗硅藻土和过滤器，尽量减少杂质影响；

2)用电子秤称6g重量的硅藻土放入纸杯，用纯净水稀释至半杯；将不锈钢圆筒形过滤器下半部用O型圈密封，与真空泵连接，从圆筒形过滤器上面倒入稀释后硅藻土溶液，启动真空泵快速抽离硅藻土溶液中的水和空气，从而在圆筒形过滤器中形成具有一定密度且分布均匀的硅藻土溶质；

3)将电极插入到圆筒形过滤器里的硅藻土溶质中，并保持与过滤器同轴；采用激光焊接引线4，一根引线的一端与电极焊接，另一端与测量电路5连接，另一根引线的一端与圆筒形过滤器外壳上端焊接，另一端与测量电路5连接，形成测定回路；用密封胶充填过滤器型土壤墒情传感器的各封口；完成过滤器型土壤墒情传感器的制作；