[发明专利]一种基于电磁涡流法的非接触的土壤电导率测量系统

说明书

本发明公开了一种基于电磁涡流法的非接触的土壤电导率测量系统。发射线圈和接收线圈置于土壤的上方，发射线圈和接收线圈均电连接到控制处理系统；控制处理系统控制发射线圈通电发出随时间变化的磁场，经过土壤传播后由接收线圈磁感应接收获得信号输入到控制处理系统分析处理得到土壤电导率测量结果；控制处理系统包括MCU模块、震荡检测模块、电源处理模块、电量检测模块和无线通讯模块。本发明通过测量土壤在高频电磁场下的涡流损耗来测量土壤的电导率，能够适应不同工况，检测便捷；仪器灵敏度高，稳定可靠。

技术领域

本发明属于农业土壤检测领域的一种土壤参数测量系统，涉及到一种基于电磁涡流法的非接触的土壤电导率测量系统。

背景技术

土壤作为农业生产的重要元素，历来备受重视。土壤中水溶性盐是土壤的重要指标，是判定土壤中盐类离子是否限制农作物生长的重要因素，可通过土壤中电导率的测定来获取水溶性盐的信息，从而了解耕地品质，指导农业生产。当前土壤水溶性盐的测定主要有理化测量和电学探针技术，前者需要复杂的取样过程、耗时，且消耗大量化学试剂，加重了环境负担；后者可以实现现场的快速和准确检测，但其依赖于探针与土壤的直接接触，因此难以实现高能量和动态监测。目前一类新兴技术为基于电磁物理的检测原理，通过电磁诱导土壤(视作导体)产生二次磁场并接收其磁场信号，而二次磁场信号与土壤电导率密切相关，因此可以实现非接触的检测。

然而，当前基于该类技术的设备主要采用产于加拿大的大地电导率检测仪系列仪器，价格昂贵；另一方面，国内无相关核心仪器技术，易受制于人。

发明内容

为解决现有技术的问题，本发明本设计通过测量土壤在高频电磁场下的涡流损耗来测量土壤的电导率，创新性地基于电磁物理检测土壤电导率，能实现非接触式检测且具有较低成本。

本发明的技术方案如下：

本发明包括控制处理系统、发射线圈和接收线圈，发射线圈和接收线圈置于土壤的上方，发射线圈和接收线圈均电连接到控制处理系统；控制处理系统控制发射线圈通电发出随时间变化的磁场，经过土壤传播后由接收线圈磁感应接收获得信号输入到控制处理系统分析处理得到土壤电导率测量结果。

所述控制处理系统包括MCU模块、震荡检测模块、电源处理模块、电量检测模块和无线通讯模块；震荡检测模块的分别和发射线圈、接收线圈连接，震荡检测模块、电源处理模块和无线通讯模块均连接到MCU模块，电量检测模块和电源均连接到电源处理模块。