一种多电极土壤水分检测仪的制作方法

本实用新型属于检测设备领域，具体涉及一种多电极土壤水分检测仪。

背景技术：

农业生产在我国经济发展中占有重要的地位。合理高效利用水资源，将成为农业发展的焦点之一。大量实验研究表明：大棚蔬菜、温室花卉、园艺栽培等种植产业对土壤湿度都有很高的要求，土壤湿度不合理，不但不能使植物快速生长，更甚者会导致植物旱涝而死亡，给农业经济带来严重损失。而在水资源的高效合理利用中，土壤湿度传感器扮演着重要的角色。土壤湿度传感器为农业高效用水提供高精度的数据参考。

如专利号为cn201885993u的一种土壤湿度传感器，包括探针、探针至少有两根，每根探针均由多个电极段构成且各个电极段相互绝缘，各探针上位置相对应的电极段构成一组电极组；所述探针上各组电极组通过所述切换电路与高频振荡电路连接，切换电路与处理器连接并由处理器控制切换状态；所述高频振荡电路、放大电路、a/d转换电路和处理器依次连接；所述电源电路为传感器各部分电路供电。现有的土壤湿度传感器通过介电常数广泛用于测量物质的物理特性,可以敏感不同深度土壤的含水量,易于构建便携式的土壤水分传感器，但灵敏度与探针的长度及探针之间的距离有关，现有的土壤湿度传感器之间探针的位置是相对固定的，在实际检测中，不同的土壤检测环境、不同的检测深度会影响检土壤湿度传感器的检测结果，探针间距太小,导致传感探头插入土壤时阻力增大,若间距过大,会使输出信号电场变弱,不利于信号输出因此现有的土壤湿度传感器达不到精装检测的要求。

技术实现要素：

为了解决上述问题，实用新型提供一种多电极土壤水分检测仪。

为实现上述目的，实用新型所采用的技术方案是：一种多电极土壤水分检测仪，包括支撑杆、传感探针、电极、伸缩机构、信号转化装置，所述传感探针设置于支撑杆底端，所述电极包括至少两个，电极的两端分别与传感器探针和信号转化装置连接，所述伸缩机构设置于支撑杆上以带动多个电极同时以支撑杆轴线缩进或伸出，所述所述信号转化装置设置于支撑杆的顶端。

进一步的，伸缩机构包括多组的伸缩轴、调节块和支撑块，所述支撑杆径向开有通孔，所述伸缩轴插入通孔中，调节块设于支撑杆中与伸缩轴连接、支撑块设置于支撑杆外与伸缩轴连接，所述电极设置于支撑块上。

进一步的，支撑杆为中空的直杆。

进一步的，伸缩机构还包括调节筒，所述调节筒连接于信号转化装置底面，呈锥柱形结构，所述调节筒与调节块配合，调节块随着调节筒的在支撑杆内的升降带动伸缩轴缩进或伸出支撑杆。

进一步的，调节筒上设有与调节块适配的滑槽，所述调节块配设于滑槽内。

进一步的，传感探针与支撑杆连接的端面直径大于支撑杆底端的直径，伸缩杆伸出的距离在支撑杆底端的直径的范围内。

进一步的，电极包括三个，包括一个正级电极和两个负极电极。

进一步的，信号转化装置包括信号检测器、正极输出接头和负极输出接头，所述检测器分别通与正极输出接头、负极输出接头连接，用于将土壤水分值转换成直流电压输出。

进一步的，信号检测器包括信号放大电路、a/d转换器、信号处理电路、信号转换电路，所述正级电极和负极电极的输出信号分别通过光纤导线与信号放大电路的输入端连接，该信号放大电路的输端依次通过a/d转换器、信号处理电路与信号转换电路连接。

进一步的，正极输出接头、负极输出接头为bcn连接头。

由上述对实用新型的描述可知，与现有技术相比，实用新型提供的多电极土壤水分检测仪，电极包括至少两个，电极的两端分别与传感器探针和信号转化装置连接，所述伸缩机构设置于支撑杆上以带动多个电极同时以支撑杆轴线缩进或伸出，而调节正电极和两个负电极之间的距离，以解决不同土壤对电极的适应性问题，随着正电极和两个负电极之间的距离的变化检测信号的幅度也相应变化,有利于提高检测信号的幅度,以提高土壤水分传感器的分辨率；能够适应不同的土壤环境进行连续检测，并动态实时地反映土壤的变化。

附图说明

图1为多电极土壤水分检测仪支撑杆的结构示意图；

图2为多电极土壤水分检测仪支撑杆的截面示意图；

图3为多电极土壤水分检测仪伸缩机构的结构示意图；

图4为多电极土壤水分检测仪信号转化装置的结构示意图；

图5为多电极土壤水分检测仪电极向支撑杆内收缩的截面示意图；

图6为多电极土壤水分检测仪电极向支撑杆内收缩的立体图；

图7为多电极土壤水分检测仪电极向支撑杆内伸出的截面示意图；

图8为多电极土壤水分检测仪电极向支撑杆内伸出的立体示意图。

具体实施方式

下面将结合实用新型实施例中的附图，对实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。

一种多电极土壤水分检测仪，包括支撑杆1、传感探针2、伸缩机构3、电极4、信号转化装置5；

支撑杆1为中空的直杆，支撑杆1的侧壁上径向开有与伸缩轴31配合通孔11；

传感探针2设置于支撑杆1底端，传感探针2与支撑杆1连接的端面直径大于支撑杆1底端的直径；

伸缩机构3包括多组的伸缩轴31、调节块32、支撑块33和调节筒34，所述支撑杆1径向开有通孔12，所述伸缩轴31插入通孔中，调节块32设于支撑杆1中与伸缩轴31连接、支撑块33设置于支撑杆1外与伸缩轴31连接，调节筒34连接于信号转化装置5底面，所述调节筒34上设有与调节块32适配的滑槽341，调节筒34呈上大下小锥柱形结构，调节块32配设于滑槽内与调节块32配合，所述调节块32随着调节筒34的在支撑杆1内的升降带动伸缩轴31缩进或伸出，伸出的范围在支撑杆1底端的直径的范围内，以保证在支撑杆1插入和拔出过程中电极4在垂直方向不直接与土壤接触、摩擦，影响电极4的使用寿命；

电极4包括三个，分别为一个正电极41、和两个负电极42，所述电极4设置于支撑块33上，随着支撑块33同步缩进或伸出以调节三个电极之间的距离，电极4的两端分别与传感器探针2和信号转化装置5连接；

信号转化装置5设置于支撑杆1的顶端，信号检测器51、正极输出接头52和负极输出接头53，信号检测器51上设置有信号放大电路、a/d转换器、信号处理电路、信号转换电路，所述正级电极41和负极电极42的输出信号分别通过光纤导线与信号放大电路的输入端连接，该信号放大电路的输端依次通过a/d转换器、信号处理电路与信号转换电路连接，该信号转换电路分别通过屏蔽导线与正极输出接头52、负极输出接头53连接，用于将土壤水分值转换成直流电压输出；

其中正极输出接头52、负极输出接头53为bcn连接头，信号放大电路采用运算比较器进行放大、然后通过12bit的a/d转换器进行数模转换，信号处理电路为单片机处理器，数模转换的数据进过单片机处理器进行存储和分析处理，将处理后的数据经信号转换电路传输至bcn连接头，然后进行转接输出至外部的检测设备，信号转换电路采用rs232电平转换或其他电平平衡匹配转换电路可以减少信号输出的衰减和干扰程度。

参照图1-图4所示，上述多电极土壤水分检测仪工作时，先将传感探针2插入土壤中，通过调节块32随着调节筒34的在支撑杆1内的升降带动伸缩轴31缩进或伸出，进而调节正电极41、和两个负电极42之间的距离，以解决不同土壤对电极的适应性问题，随着正电极41、和两个负电极42之间的距离的变化检测信号的幅度也相应变化,有利于提高检测信号的幅度,以提高土壤水分传感器的分辨率；能够适应不同的土壤环境进行连续检测，并动态实时地反映土壤的变化。

上述仅为实用新型的优选具体实施方式，但实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯实用新型保护范围的行为。