圈的作用，使内管与套管不能直接发生碰撞，在插拔的时候起到很好的阻止碰撞的问题，进而避免了碰撞带来的元器件损坏的问题。这样设置节约了成本，并且保证了测量数据的准确性，对后续的工作打下很好的基础。
[0029]在环形槽的槽壁上设置孔槽15，这样便于弹性圈安装与拆卸，当需要拆卸的时候，只需使用针或者其他细长的东西伸进孔槽15内，将弹性圈挑起即可。
[0030]在内管I的底部设置一个用于与套管9配合时起导向作用的导头8，该导头8与内管I的底部螺纹连接。
[0031]为了实现防水，在控制处理单元5与传感单元之间设置有两个防水槽4，配合弹性圈、手柄和套管，在安装时起到双重防水作用。
[0032]套管9为玻纤材质，在套管9的底部设置一个防水堵头11。防水堵头11的导向柱上采用锥形结构，上有凹槽与弹性圈配合，与套管9采用橡胶圈密封连接。
[0033]控制处理单元，主要负责数据的计算处理、通讯、分时供电采集控制。
[0034]频率采集单元，接收控制处理单元的控制信号，进行频率信号分时采集。
[0035]每个传感单元由两个铜环电容、频率采集单元和片选电路板组成。传感单元的数量可以为I?8个，各层位置可任意调整。两个铜环电容与频率采集单元的电路板焊接点焊接，凹槽内的片选电路板和控制处理单元连接。
[0036]频率采集单元的电路板与片选电路板通过5芯排线连接。
[0037]铜环电容的铜皮的尺寸为:64 mm X 25 mm，两个铜环电容的间距为12 mm。铜环电容作为振荡电路的一部分，将水分的变化转换为频率的变化。
[0038]频率米集电路板上具有LC振荡电路和分频电路。振荡电路的振荡频率变化在100MHZ ?150MHZ 之间。
[0039]控制处理单元，主要负责数据的计算处理、通讯、通过控制I个8路电子开关，实现对8路频率采集单元的分时供电控制；频率采集单元，负责频率信号的采集，接收控制处理单元的分时控制供电信号，实现对8路频率信号的分时采集；片选电路板，用于选通频率采集电路的供电线，和选通8路供电控制信号。
[0040]控制处理单元板包括I个CPU，I个电源转换单元，一个8路电子开关，I个4芯插座，I个20芯排线端子。CPU用于各种控制信号的控制、频率信号的处理计算、数据的存储；I个电源转换单元实现+12V到+5V转换；I个8路电子开关接收CPU的控制信号，实现对8路频率采集单元的分时供电。4芯插座接收上位机的+12V供电，实现控制处理单元与上位机的485通讯；20芯排线端子主要包括GND、+12V、+5V、8路分时供电控制信号端口、频率信号端口。
[0041]频率采集单元包括一个电源转换单元、一个LC振荡电路和两个分频电路；电源转换单元将+12V转换为+5V，供给LC振荡电路和分频电路。LC振荡电路上有一组焊接点接两个铜环作为电容，该电容与电感组成LC振荡电路，LC振荡电路产生高频信号传送至分频电路，分频后通过传送至控制处理单元进行频率信号处理计算。
[0042]传感器内管外径26mm，内径Ilmm,长1300mm。玻纤材质的保护套管内径26mm，夕卜径 28mm 长 1260mm。
[0043]以上给出了具体的实施方式，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。本实用新型的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本实用新型的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种插管式土壤水分传感器，包括传感器内管和套管，该传感器内管上自上而下依次设置控制处理单元和分层布置的至少一个传感单元，所述传感单元包括两个铜环电容、一个片选电路板和一个频率采集单元，在传感器内管外壁上沿长度方向布设凹槽，铜环电容与频率采集单元的焊盘面焊接，套装在凹槽上，其特征在于，在所述传感器内管外壁上沿长度方向间隔设定距离布设凹槽，在内管外壁上没有设置凹槽的部分设置至少一个环形槽，所述环形槽上套设有用于使内管与套管保持一定间隙的弹性圈。
2.根据权利要求1所述的插管式土壤水分传感器，其特征在于，所述环形槽的槽壁上设置有用于方便弹性圈安装与拆卸的孔槽。
3.根据权利要求2所述的插管式土壤水分传感器，其特征在于，所述传感单元的上方设置有防水槽。
4.根据权利要求3所述的插管式土壤水分传感器，其特征在于，所述内管底部设置一个用于与套管配合时起导向作用的导头，所述导头与内管螺纹连接。
5.根据权利要求4所述的插管式土壤水分传感器，其特征在于，所述弹性圈分为两层，内圈为橡胶圈、外圈为弹簧线圈。
6.根据权利要求5所述的插管式土壤水分传感器，其特征在于，所述内管顶部设置有一个手柄，所述手柄与内管通过螺钉连接。
7.根据权利要求6所述的插管式土壤水分传感器，其特征在于，所述套管底部设置一个锥形结构的防水堵头，所述防水堵头与套管之间用橡胶圈密封连接。
【专利摘要】本实用新型涉及一种插管式土壤水分传感器，在传感器内管外壁上沿长度方向间隔设定距离布设凹槽，在内管外壁上没有设置凹槽的部分设置至少一个环形槽，环形槽上套设有用于与套管保持一定间隙的弹性圈。本实用新型在传感器内管外壁上沿长度方向间隔一定距离布设凹槽，在内管外壁上没有设置凹槽的部分设置环形槽，在环形槽上套设有弹性圈。该弹性圈用于内管与套管保持一定间隙，在与套管进行装套时，弹性圈起到很好的阻止与内管碰撞的作用，防止碰撞带来的元器件损坏的问题，而且弹性圈起到中心定位的作用，保证传感器多次插拔时数据的一致性，解决了批量生产中产品测量数据一致性的难题。
【IPC分类】G01N27-22
【公开号】CN204374133
【申请号】CN201420775546
【发明人】张振强, 黄小龙, 王一, 陈浩, 张勇, 李明放, 刘伟杰, 冶金, 吴苏, 韩振宇, 陈涛, 李鹏, 李秀红, 顾建军
【申请人】河南中原光电测控技术有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月9日