[发明专利]一种水体液位高度和肥力检测设备及其检测方法

说明书

本申请公开了一种水体液位高度和肥力检测设备及其检测方法，采用不锈钢钉阵列的方式，通过测量金属钉之间的电导率来判断水位是在哪两个钉之间，从而获得水面的高度。当两个不锈钢钉之间被水连接时，两个钉之间的电导率变大，当水位降低，相邻两个不锈钢钉之间没有被水连接时，两个钉之间电导小；而电导率的大小可以通过测量两个金属钉之间的电压值获得；本方案的水位测量精度仅取决于H₀和H_Z，而这两个参数的精度按照目前PCB板生产工艺精度，可以控制在±0.1mm以内，完全满足当前农业灌溉对水位的控制要求；底部两个不锈钢钉在用作水的电导率，既作为水体电导率EC₀值的结果，又充当了水位高度达到最小测量高度的判断值，一值两用。

技术领域

本申请涉及农业灌溉技术领域，具体而言，涉及一种水体液位高度和肥力检测设备及其检测方法。

背景技术

面对水资源日益短缺的事实，合理灌溉的重要性也更加凸显，目前的农田水位控制主要是通过人工观察然后手动去控制阀门开关给、排水阀门的，不但工作量大，而且控制精度差，是造成农业用水浪费的一个主要原因，所以，自动化的精准灌溉非常重要。

目前的自动化灌溉系统所使用的水位检测设备的原理，主要是采用超声波传感器，这种传感器有两个主要缺点：一是、对安装环境要求太高，需要保证以超声波传感器探头位顶点的一个锥形区域内完全禁空，不能有遮挡，所以，不适合农田这种复杂环境；二是、测量精度不仅会受环境温度影响，而且会随使用时长逐渐变差。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种水体液位高度和肥力检测设备及其检测方法，以解决目前的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了如下技术：

本发明第一方面在于提供一种水体液位高度和肥力检测设备，包括竖直设置的PCB板，在所述PCB板上设有用于测试作为水体综合肥力指标的电导率EC₀和进行水位判断的不锈钢基准钢钉；位于所述不锈钢基准钢钉上方的所述PCB板上还交错均匀间隔设置有不锈钢测量钢钉；位于所述不锈钢测量钢钉上方的所述PCB板上还设有用于输出电平而测量电压值以及换算电导率EC₀的处理器M1，所述处理器M1分别电性连接所述不锈钢基准钢钉和所述不锈钢测量钢钉。

进一步地，所述不锈钢基准钢钉包括第一不锈钢钉TP₀₁和第二不锈钢钉TP₀₂，所述第一不锈钢钉TP₀₁和所述第二不锈钢钉TP₀₂位于同一水平高度。

进一步地，在竖直方向上，所述第一不锈钢钉TP₀₁和所述第二不锈钢钉TP₀₂与所述PCB板的底边之间的高度相等，皆为H₀。

进一步地，在竖直方向上，所述不锈钢测量钢钉之间的间距为标准间距，皆为H_Z。

本发明第二方面在于提供一种应用上述水体液位高度和肥力检测设备实施的一种水体液位高度和肥力检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、测量水的电导率EC₀；

S2、将电导率EC₀和测量噪声的容限值EC_MIN进行比较；

S3、根据电导率EC₀和测量噪声的容限值EC_MIN的比较结果确定水位高度。

进一步地，所述测量水的电导率EC₀，具体为：

控制处理器M1向第一不锈钢钉TP₀₁输出高电平；