TU模块相配合用于远距离传输记录仪输出的数据或自控制中心接受信号。GPRS天线位于外壳I顶部，设于筒帽2下方，保证良好的通信条件。本发明中采用航空插座进行短距离有线传输，航空插座紧邻筒帽2下方，打开筒帽2即可连接插座进行数据传输。本发明中记录仪电源5采用干电池组供电，图1中，干电池组位于外壳I顶端通信接口 4下方，避免暴露在外部造成损坏，且便于更换。
[0020]测量组件设于外壳I内下半部分，测量组件包括非金属材料制成的安装骨架10以及设置在安装骨架10上的电极11，电极11成对设置，骨架10上纵向设置数对电极11，这些电极11可以在骨架10上上下滑动，本发明中电极11为圆环形，中部设有通孔，骨架10贯穿各电极11通孔，骨架10上设有多个弹性凸起12，对弹性凸起12施力能够使其下陷，当无外力施加时，弹性凸起12保持突出状态，能够对相邻电极11起到限位作用，弹性凸起12仅仅为一种示例，本领域内技术人员也可以采用其他能够进行限位作用的部件一一如卡槽卡扣等来替代弹性凸起12。当水分记录仪测量组件部分埋设于土壤中时，每对电极11位于土壤不同深度中，一对电极11用于测定某一深度土壤水分数值(采用电极11测得水分值的原理在于电极11之间能够产生电压差，通过固定公式计算后即可得到水分值，这属于现有技术，水分测量相关原理在本发明中不进行详细描述)。骨架10上纵向固定有传感器印制板9，每对电极11均通过柔性电缆13与传感器印制板9连接，柔性电缆13具有优异的弯曲、卷挠、扭转、拉伸性能，采用柔性电缆13连接电极11的好处时，当滑动电极11位置时也不会影响信号的传输和采集。具体的说，如图2所示，以图中最上方的一对电极11为例，其中第一电极IllA和第二电极111A’分别通过柔性电缆13与传感器印制板9连接，其余电极11连接方式参照前述第一对电极11的连接方式。安装骨架10上中还纵向设有扁平缆8以及与该扁平缆8连接的若干扁平缆插座14，传感器印制板9上具有扁平缆插针，将扁平缆插针插入对应的扁平缆插座14中即可实现传感器印制板9与扁平缆8的连接。传感器印制板9作为信号中转部件，能够将各对电极11采集到的电信号传输至扁平电缆。扁平电缆与主板7连接，将各电极11输出的信号传输至主板7中，本发明采用的电缆插口插接方式能够快速将传感器印制板9连接至主板7，便于调整位置，且易于安装。电缆传输方式较为稳定，我们也可以采用其他有线或无线数据连接方式来实现将电极11输出的信号传输至主板?中。
[0021]外壳I整体呈圆筒形，尺寸大小可适应内部各部件排列形状，例如由于需要容纳电子元器件的上半部分直径可较大，而具有测量组件的下半部分直径较小(下半部分为稍小的圆筒形)，适应骨架10及其上电极11的大小。
[0022]使用本水分自动记录仪可以从土壤表面垂直向下对不同深度土壤层水分进行连续监测，监测层数可根据用户需要定制，实现多层土壤水分连续观测，通过调整每对电极11之间的距离能够适应不同距离土层的实际需求，电极11的数量也可以根据需要增加或减少。如图2所示，当需要对5公分土层进行土壤水分的监测时，可滑动电极11位置调整至每对电极11之间的距离为5公分，滑动之前需要抵住弹性凸起12使其下降，滑动到需要位置处时，旁边的弹性凸起12可帮助限位，固定电极11的位置。当需要调整成对10公分土层进行土壤水分的监测时，可滑动电极11位置调整至每对电极11之间的距离为10公分，滑动之前需要抵住弹性凸起12使其下降，滑动到需要位置处时，旁边的弹性凸起12可帮助限位，固定电极11的位置，图3中，每对电极11中上方的电极11位置保持不变，向下滑动位于下方的电极11即可实现位置的调整。甚至在一次测量过程中，可以设置上几层土层监测间隔距离和下几层土层监测间隔距离不等，这些都可以通过调整每对电极11的位置和它们彼此之间的距离来实现。每对电极11获取的数据通过传感器印制板9、扁平缆8传输至主板7核心控制器中，并最终存储入大容量存储器中。当需要定期获取数据时，打开外壳I顶部的筒帽2，通过通信接口 4连接至存储器获取数据。
[0023]本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种一体化可调节土壤纵向水分自动记录仪，其特征在于:包括外壳，所述外壳内设有电子元器件和测量组件，所述电子元器件包括通信接口、电源、主板，所述主板包括控制器、存储器，所述测量组件包括安装骨架，所述安装骨架上设有若干对电极，所述电极能够沿安装骨架滑动，所述安装骨架上还设有限位装置，每对电极均能够通过柔性电缆与主板形成数据连接，所述电极输出的数据传输入控制器中，所述控制器将数据传输入存储器中存储，所述电源用于为电子元器件供电，所述通信接口与控制器相连。2.根据权利要求1所述的一体化可调节土壤纵向水分自动记录仪，其特征在于:还包括传感器印制板、电缆以及电缆插座，所述电极通过柔性电缆与传感器印制板连接，所述传感器印制板与电缆插针连接，所述电缆与电缆插座连接，所述电缆插针用于插入电缆插座中。3.根据权利要求1或2所述的一体化可调节土壤纵向水分自动记录仪，其特征在于:所述限位装置包括弹性凸起。4.根据权利要求1或2所述的一体化可调节土壤纵向水分自动记录仪，其特征在于:所述电源包括干电池组。5.根据权利要求1或2所述的一体化可调节土壤纵向水分自动记录仪，其特征在于:所述电极为圆环形。6.根据权利要求1或2所述的一体化可调节土壤纵向水分自动记录仪，其特征在于:所述外壳顶部设有筒帽。7.根据权利要求1或2所述的一体化可调节土壤纵向水分自动记录仪，其特征在于:所述外壳底部设有防水堵头。8.根据权利要求1或2所述的一体化可调节土壤纵向水分自动记录仪，其特征在于:所述外壳采用非金属材料制成。9.根据权利要求1或2所述的一体化可调节土壤纵向水分自动记录仪，其特征在于:还包括通信模块，所述通信接口通过通信模块与控制器连接。10.根据权利要求1或2所述的一体化可调节土壤纵向水分自动记录仪，其特征在于:所述通信接口包括天线、航空插座、USB接口、454接口、射频模块、蓝牙模块中的至少一种。
【专利摘要】本发明公开了一种一体化可调节土壤纵向水分自动记录仪，包括密封外壳，外壳内设有电子元器件和测量组件，电子元器件包括通信接口、电源、主板，主板包括控制器、存储器，测量组件包括安装骨架，安装骨架上设有若干对电极，电极能够沿安装骨架滑动，安装骨架上还设有限位装置，每对电极均能够通过柔性电缆与主板形成数据连接，电极输出的数据传输入控制器中，控制器将数据传输入存储器中存储，电源用于为电子元器件供电，通信接口与控制器相连。本发明采用一体化设计，将电源、主板、通信部件全部封装在外壳内，并能够对数据进行长期记录存储；同时，不同土层的测量深度还可以根据需要进行调节，满足用户对不同土壤层水分的监测需求。
【IPC分类】G01N27/00
【公开号】CN104950012
【申请号】CN201510380580
【发明人】智永明, 韩继伟, 邵军, 褚泽帆, 李辉, 邓超
【申请人】水利部南京水利水文自动化研究所
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年7月2日