[发明专利]一种土壤水分特征线测量装置及其测量方法

权利要求书

1.一种土壤水分特征线测量装置，其特征在于，包括：

多个探测单元，每个所述探测单元均设有发射极和接收极，内部填充多孔材料；多个探测单元包括：第一探测单元和第二探测单元；所述第一探测单元和所述第二探测单元间隔预设距离，设置在待测土壤中；

测量单元，所述测量单元分别与各所述探测单元的发射极和接收极电连接，用于控制所述探测单元的发射极发射脉冲信号，并控制所述探测单元的接收极接收脉冲信号；

切换单元，所述切换单元与所述第一探测单元和所述第二探测单元的发射极和接收极电连接，用于切换所述第一探测单元和所述第二探测单元的发射极和接收极；

在所述切换单元连通所述第一探测单元的发射极和接收极时，所述第一探测单元的发射极发射脉冲信号，所述第一探测单元的接收极接收脉冲信号；

在所述切换单元连通所述第二探测单元的发射极和接收极时，所述第二探测单元的发射极发射脉冲信号，所述第二探测单元的接收极接收脉冲信号；

在所述切换单元切换单元连通所述第一探测单元的接收极和所述第二探测单元的接收极时，所述第一探测单元和所述第二探测单元中的接收极一个发射脉冲信号，另一个接收脉冲信号。

2.根据权利要求1所述的土壤水分特征线测量装置，其特征在于，所述探测单元为同轴结构，包括：探头和探针；所述探头为接收极；所述探针为发射极，所述探针设置在所述探头内。

3.根据权利要求1所述的土壤水分特征线测量装置，其特征在于，所述土壤水分特征线测量装置还包括：电路板；所述测量单元和所述切换单元集成在所述电路板上。

4.根据权利要求1所述的土壤水分特征线测量装置，其特征在于，所述土壤水分特征线测量装置还包括：多个导线；所述探测单元通过与其对应的所述导线与所述测量单元和所述切换单元电连接。

5.根据权利要求4所述的土壤水分特征线测量装置，其特征在于，所述导线为同轴线，包括从外到内依次套设的保护层、外导体层、绝缘介质层和内导体层。

6.一种根据权利要求1-5任一所述的土壤水分特征线测量装置的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：将两个探测单元插入待测土壤中，将两个探测单元与切换单元和测量单元连接；

步骤S2：通过切换单元对两个探测单元的发射极和接收极进行切换，测量单元获取两个探测单元及两个探测单元之间的水分；

步骤S3：通过两个探测单元及两个探测单元之间的水分，获取待测土壤的水势和水分；

步骤S4：在不同水分条件下利用测量单元获取两个探测单元及两个探测单元之间的水分，得到待测土壤的水分特征线。

7.根据权利要求6所述的土壤水分特征线测量装置的测量方法，其特征在于，两个探测单元为第一探测单元和第二探测单元，所述步骤S2的步骤具体包括：

S21：切换单元连通第一探测单元的发射极和接收极，利用测量单元测量第一探测单元的水分；

S22：切换单元连通第二探测单元的发射极和接收极，利用测量单元测量第二探测单元的水分；

S23：切换单元连通第一探测单元和第二探测单元的接收极，一个作为发射极，另一个作为接收极，然后利用测量单元测量第一探测单元和第二探测单元之间的水分。

8.根据权利要求6所述的土壤水分特征线测量装置的测量方法，其特征在于，所述步骤S3的步骤具体包括：

S31：通过探测单元对应的水分水势关系曲线和测量单元测得的水分，获取两个探测单元的水势；

S32：通过两个探测单元的水势，获取待测土壤的水势。