专利名称：一种用于土壤侵蚀观测的光电测尺的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于土壤侵蚀观测的光电测尺。适用于水土保持监测。
背景技术：
水土流失在全国范围内均有分布，其侵蚀速率的变化情况反映区域水土流失特 征，是水土保持防护措施设计的重要设计依据，土壤侵蚀速率的获取也是国家制定宏观政 策的重要依据。 现有简易水土流失观测场法中，在土壤侵蚀观测时，将测钎埋入观测坡面中，记录 初次埋设测钎时各测钎地表出露长度。经过一段时间后，土壤发生侵蚀，测钎周边一定厚度 的土壤发生流失，测钎地表出露长度增加，通过记录测钎两次出露长度的变化情况和土壤 容重，计算土壤侵蚀强度。 由于传统的简易水土流失观测场使用的测钎为竹片和带刻度的钢钎，量测时水土 保持监测人员通常半蹲在观测坡面上直接使用巻尺进行量测。观测时存在两个不足之处 第一，当坡面坡度较大或地表组成物质较为疏松以及测钎尺寸外形不够规整时， 观测人员无法保证长度测量工具能够与测钎保持平行，读数时半蹲的观测姿势无法保证人 眼视线与测量工具垂直，严重影响观测数据精度； 第二，为提高数据精度，常需要多次重复测量后取平均值来提高数据精度，水土保 持监测人员长时间保持半蹲的观测姿势体力消耗较大，重复测量将增加监测人员野外工作 量，延长单个简易水土流失观测场测量所需时间，相应降低观测工作效率。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足之处，从而提供一种 测量数据精确、省时省力、科学先进的用于土壤侵蚀观测的光电测尺。
本实用新型所采用的技术方案是用于土壤侵蚀观测的光电测尺，其特征在于 该光电测尺由光电池PV数量不少于l块的线型排列的光电池阵列、与光电池阵列电连接 的电路板和受电路板控制电路控制的发光二极管LED阵列组成；光电池阵列和发光二极管 LED阵列分别安装在电路板的两端。 所述电路板上设有滑动开关K。 所述电路板控制电路包括运算放大器IC，运算放大器IC的单路对应放大光电池 PV阵列中的单块光电池电压信号，其输出端连接驱动三极管T，三极管T的发射极与集电极 之间串接发光二极管LED阵列中的单个LED，发光二极管LED阵列的个数与光电池PV的数 量一致，该控制电路由电池供电。 每块光电池PV的宽度《lmm。 本实用新型的有益效果是(1)解决了观测人员无法保证长度测量工具无法与测 钎平行而导致观测数据精度较低的问题，提高了数据的精确度；(2)可直接读数，减少了水 土保持监测人员野外原位观测的工作量，縮短单个简易水土流失观测场的观测时间，相应地提高了工作效率；(3)改变原有使用竹片、钢筋等材料作为测钎的落后情况，大幅提升行 业科技含量。
图1是本实用新型实施例的主视图。 图2是图1的侧视图。 图3是本实用新型实施例的单块光电池工作电原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例用于土壤侵蚀观测的光电测尺由线型排列的光电池阵列1、 电路板2和发光二极管LED阵列3组成。光电池PV的数量不少于1块，每块光电池PV的 宽度为lmm，呈规则的矩形。光电池阵列1与电路板2电连接，并安装在电路板2的一端，电 路板2的另一端安装发光二极管LED阵列3。所述电路板2上设有滑动开关K，用于控制光 电测尺的工作状态。 所述电路板2的控制电路主要包括运算放大器IC，运算放大器IC的单路对应放大 光电池PV阵列中的单块光电池电压信号，其输出端连接驱动三极管T，三极管T的发射极与 集电极之间串接发光二极管LED，发光二极管LED的个数与光电池PV的数量一致。光电池 PV连接在运算放大器IC的输入端。该控制电路由6V电池供电。 本实用新型的工作原理是以规则的矩形微型光电池作为测量单位，一个微型光 电池相当于常用尺子的"lmm"，将一列光电池线型排列起来做成一把光电测尺，将光电测尺 (光电池阵列1 一端)直接埋在土中后，每侵蚀掉1单位尺寸厚的土壤后，相应位置的光电 池感光，光电池发出的微弱信号通过运算放大电路放大，间接驱动对应的LED发光，即表示 一个单位厚度的土壤已侵蚀。工作时，将测尺插入观测坡面中，记录亮灯数量，下次观测时， 重新记录亮灯数量，根据两次亮灯数量的差值计算两次观测时段内土壤侵蚀厚度。
权利要求一种用于土壤侵蚀观测的光电测尺，其特征在于该光电测尺由光电池PV数量不少于1块的线型排列的光电池阵列(1)、与光电池阵列电连接的电路板(2)和受电路板控制电路控制的发光二极管LED阵列(3)组成；光电池阵列(1)和发光二极管LED阵列(3)分别安装在电路板(2)的两端。
2. 根据权利要求l所述的用于土壤侵蚀观测的光电测尺，其特征在于所述电路板(2) 上设有滑动开关K。
3. 根据权利要求1或2所述的用于土壤侵蚀观测的光电测尺，其特征在于所述电路 板(2)控制电路包括运算放大器IC，运算放大器IC的单路对应放大光电池PV阵列中的单 块光电池电压信号，其输出端连接驱动三极管T，三极管T的发射极与集电极之间串接发光 二极管LED阵列(3)中的单个LED，发光二极管LED阵列的个数与光电池PV的数量一致，该 控制电路由电池供电。
4. 根据权利要求1或2所述的用于土壤侵蚀观测的光电测尺，其特征在于每块光电 池PV的宽度《lmm。
专利摘要本实用新型涉及一种用于土壤侵蚀观测的光电测尺。本实用新型所要解决的技术问题是提供一种测量数据精确、省时省力、科学先进的用于土壤侵蚀观测的光电测尺。解决该问题的技术方案是用于土壤侵蚀观测的光电测尺，其特征在于该光电测尺由光电池PV数量不少于1块的线型排列的光电池阵列、与光电池阵列电连接的电路板和受电路板控制电路控制的发光二极管LED阵列组成；光电池阵列和发光二极管LED阵列分别安装在电路板的两端。本实用新型适用于水土保持监测。
文档编号G01B11/06GK201488705SQ200920191369
公开日2010年5月26日 申请日期2009年8月8日 优先权日2009年8月8日
发明者尉全恩, 李俊, 李健, 李海林 申请人:中国水电顾问集团华东勘测设计研究院