1.本实用新型属于土壤检测设备技术领域,特别涉及一种一体式埋入型土壤温湿度计。
背景技术:
2.目前的土壤湿度计,通常都是由探头、主机分体式的结构,有的还外接天线和外接电源组成,使用时把探头插入土壤中,主机天线及电源线在外面,这种设计方法适用于临时插入土壤进行检测的应用环境,或者是有电源条件,又无人干扰的环境。而对于需要长期监测、没有交流电源且人员车辆众多的应用场景就无法适用。
3.因此,需要设计一种一体式的埋入型土壤温湿度计。
技术实现要素:
4.本实用新型的目的是针对现有技术中存在的上述问题,提供了一种一体式埋入型土壤温湿度计。
5.本实用新型的目的可通过下列技术方案实现:一种一体式埋入型土壤温湿度计,其特征在于,包括管体,所述管体用于插入至土壤内,所述管体内设置有控制装置和供电装置,所述供电装置用于给控制装置供电,所述的管体外设置有湿度感应电极,所述管体外侧设置有用于安装湿度感应电极的安装槽,所述的管体的底部还设置有温度感应探头。
6.本实用新型的工作原理:管体能够插入土壤内,管体内设置有控制装置和供电装置,管体外还设置有用于感应土壤湿度湿度感应电极,管体底部设置有用于探测土壤温度的温度感应探头,因此当管体插入土壤内后能够对土壤内的湿度和温度进行测量,而管体内的控制装置能够控制管体运转,供电装置对管体内的控制装置进行供电,并且湿度感应电极和温度感应探头设置在管体上,实现测量供电一体设置,体积更小,携带、安装更方便,不需要冗杂的组装设备,能够适用于多种环境,适用范围广,并且控制装置和供电装置设置在管体内也避免了控制装置和供电装置被环境腐蚀,提高了设备的使用寿命。
7.在上述的一种一体式埋入型土壤温湿度计中,所述的湿度感应电极设置为弧形金属片,所述管体设置为圆柱形,所述的湿度感应电极贴合在管体上,所述的湿度感应电极的数量为两个。
8.在上述的一种一体式埋入型土壤温湿度计中,所属肚饿安装槽内设置有粘贴层,所述的湿度感应电极通过粘贴层粘贴于安装槽内。
9.在上述的一种一体式埋入型土壤温湿度计中,所述的湿度感应电极通过螺栓和管体固定。
10.在上述的一种一体式埋入型土壤温湿度计中,所述的温度感应探头设置为锥形。
11.在上述的一种一体式埋入型土壤温湿度计中,所述的管体内设置有用于容纳控制装置和供电装置的容纳腔,所述管体顶部设置有管盖,所述管盖能打开或关闭容纳腔。
12.在上述的一种一体式埋入型土壤温湿度计中,所述的温度感应探头内设置有第一
密封圈,所述的管盖内设置有第二密封圈。
13.在上述的一种一体式埋入型土壤温湿度计中,所述的控制装置包括控制电路板,所述控制电路板和供电装置电连接。
14.在上述的一种一体式埋入型土壤温湿度计中,所述的控制电路板上设置有中央处理器、温度传感器、湿度传感器、信号转化器、无线发射器。
15.在上述的一种一体式埋入型土壤温湿度计中,所述的湿度传感器通过电连接所述的湿度感应电极,所述的温度传感器通过电连接所述的温度感应探头,所述的湿度传感器通过所述的湿度感应电极检测湿度信号,所述的温度传感器通过所述的温度感应探头检测温度信号。
16.在上述的一种一体式埋入型土壤温湿度计中,所述信号转化器用于将温度传感器和湿度传感器测得的模拟信号转化为数字信号并将数字信号传递给中央处理器。
17.在上述的一种一体式埋入型土壤温湿度计中,所述的处理器还设置有独立时钟装置,所述的独立时钟装置能够控制所述的温度传感器、湿度传感器、信号转化器、无线发射器。
18.在上述的一种一体式埋入型土壤温湿度计中,所述的中央处理器连接所述的无线发射器,所述的中央处理器能够通过所述的无线发射器连接nb
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iot网络进行数据传输。
19.在上述的一种一体式埋入型土壤温湿度计中,所述供电装置为锂电池。
20.在上述的一种一体式埋入型土壤温湿度计中,所述的管体采用聚四氟乙烯制成。
21.在上述的一种一体式埋入型土壤温湿度计中,所述的管体内还设置有天线,所述的天线能够接收和发射信号。
22.与现有技术相比,本实用新型具有能够一体化设置,并且能够长期埋入土壤中,适应多种环境,体积小,携带方便,使用简单的优点。
附图说明
23.图1是本实用新型的结构示意图。
24.图2是本实用新型的剖面结构示意图。
25.图3是本实用新型的控制装置结构示意图。
26.图中,1、管体;2、控制装置;3、供电装置;4、湿度感应电极;5、安装槽;6、粘贴层;7、温度感应探头;8、容纳腔;9、管盖;10、控制电路板;11、中央处理器;12、温度传感器;13、湿度传感器;14、信号转化器;15、第一橡胶密封圈;16、第二橡胶密封圈;17、天线;18、无线发射器。
具体实施方式
27.以下是本实用新型的具体实施例并结合附图,对本实用新型的技术方案作进一步的描述,但本实用新型并不限于这些实施例。
28.如图1
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3所示,本一体式埋入型土壤温湿度计,包括管体1,管体1用于插入至土壤内,管体1内设置有控制装置2和供电装置3,供电装置3用于给控制装置2供电,管体1外设置有湿度感应电极4,管体1外侧设置有用于安装湿度感应电极4的安装槽5,管体1能够插入土壤内,管体1内设置有控制装置2和供电装置3,管体1外还设置有用于感应土壤湿度湿度感
应电极4,管体1底部设置有用于探测土壤温度的温度感应探头7,因此当管体1插入土壤内后能够对土壤内的湿度和温度进行测量,而管体1内的控制装置2能够控制管体1运转,供电装置3对管体1内的控制装置2进行供电,并且湿度感应电极4和温度感应探头7设置在管体1上,实现测量供电一体化设置,体积更小,携带、安装更方便,不需要冗杂的组装设备,能够适用于多种环境,适用范围广,并且控制装置2和供电装置3设置在管体内也避免了控制装置2和供电装置3被环境腐蚀,提高了设备的使用寿命。
29.进一步细说,湿度感应电极4设置为弧形金属片,管体1设置为圆柱形,湿度感应电极4贴合在管体1上,湿度感应电极4的数量为两个,湿度感应电极4设置有两个,并分别贴合在管体1的两侧,且湿度感应电极4设置为弧形金属片,因此能够与土壤充分接触,并且能够充分感应不同区域土壤内的水分和温度,而湿度感应电极4能够贴合在管体1上,使得管体1成为一个完整的整体,管体1整体体积小,密封性更强,使用更加简便。
30.进一步细说,安装槽5内设置有粘层6,湿度感应电极4通过粘贴层6粘贴于安装槽5内,湿度感应电极4通过螺栓和管体1固定,粘贴层6为涂抹在安装槽5内的强力胶,湿度感应电极4和安装槽5内都设置有供螺栓插入的安装孔,通过强力胶和螺栓双重连接,使得湿度感应电极4与安装槽5的连接更加牢固和稳定,提高了产品的整体强度,提高了使用寿命。
31.进一步细说,温度感应探头7设置为锥形,使得管体1能够更加轻松地插入土壤内,同时温度感应探头7还能够对土壤内的温度进行探测,功能多样。
32.进一步细说,管体1内设置有用于容纳控制装置2和供电装置3的容纳腔8,管体1顶部设置有管盖9,管盖9能打开或关闭容纳腔8,容纳腔8内用于容纳控制装置2和供电装置3,管盖9用于打开或是关闭容纳腔8,使得控制装置2和供电装置3能够一体化设置于管体1内,使用更加方便,而管盖9将容纳腔8封闭,使得容纳腔8内不会进水,防止控制装置2和供电装置3被腐蚀。
33.进一步细说,温度感应探头7内设置有第一橡胶密封圈15,管盖9内设置有第二橡胶密封圈16,使得温度感应探头7和管盖9在连接管体1后具有高效的密封性,防尘防水等级可达ip68级。
34.进一步细说,控制装置2包括控制电路板10,控制电路板10和供电装置3电连接,控制电路板10上设置有中央处理器11、温度传感器12、湿度传感器13、信号转化器14、无线发射器18,控制装置2设置有控制电路板10,控制电路板10上设置有中央处理器11、温度传感器12、湿度传感器13、信号转化器14、无线发射器18,将中央处理器11、温度传感器12、湿度传感器13、信号转化器14、无线发射器18集成设置到控制电路板10上,使得安装所需的空间更小,体积更小,使得整个管体1的体积更小,拿取和使用都更加方便,并且集成到控制电路板10上也使得中央处理器11、温度传感器12、湿度传感器13、信号转化器14、无线发射器18之间的信号传输更快更方便,不需要复杂的导线连接,更加简洁明了。
35.进一步细说,湿度传感器13通过电连接湿度感应电极4,温度传感器12通过电连接温度感应探头7,湿度传感器13通过湿度感应电极4检测湿度信号,温度传感器12通过温度感应探头7检测温度信号,湿度感应电极4接触土壤中的水分会使得湿度感应电极4和湿度传感器13之间的电连接强度产生变化,从而使得湿度传感器13能够通过电连接强度变化反馈湿度变化,使得湿度传感器13能够发出湿度变化的湿度信号,而温度感应探头7则是对土壤中的温度变化进行检测,温度感应探头7采用金属材料制成,因此具有良好的导温性,通
过温度的变化使得温度感应探头7与温度传感器12的电连接强度发生变化,使得温度传感器12能够根据电连接强度的变化而反馈温度信号。
36.进一步细说,信号转化器14用于将温度传感器12和湿度传感器13测得的模拟信号转化为数字信号并将数字信号传递给中央处理器11,由于温度传感器12和湿度传感器13测得的温度信号和湿度信号属于模拟信号,因此需要信号转化器14将模拟信号转化为数字信号使得中央处理器11能够接收信号并对数字信号进行处理和反馈。
37.进一步细说,中央处理器11还设置有独立时钟装置,独立时钟装置能够控制温度传感器12、湿度传感器13、信号转化器14、无线发射器18,中央处理器11拥有即时测试的动态模式和间隔测试的静态模式,中央处理器11内自带有能够控制温度传感器12、湿度传感器13、信号转化器14、无线发射器18运行顺序的时钟系统,时钟系统能够产生控制时钟,使得每一个工作件都能够有自己的工作时间,并按照工作时间产生工作顺序,方便控制,当中央处理器11处于静态模式时,独立时钟装置能够产生独立控制时钟控制温度传感器12、湿度传感器13、信号转化器14、无线发射器18仍能进行有序工作,使得中央处理器11真正处于休眠状态,降低功耗,而独立时钟装置的功耗需求为纳安级,对功耗需求更低,更加节省能源。
38.进一步细说,中央处理器11连接所述的无线发射器18,中央处理器11能够通过无线发射器18连接nb
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iot网络进行数据传输中央处理器11,nb
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iot网络相较于其他无线网络技术而言,拥有比其他无线网络技术高50
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100倍的链接强度,并且覆盖范围比lte提升了100倍的覆盖广度,同时又具有低功耗的特性,更加节省电源,提高使用时间。
39.进一步细说,供电装置3为锂电池,作为一个实施例,锂电池设置为3500mah容量,在设备静态电流小于10ua、中央处理器11使用电流为100ma的情况下,每次工作及通信时间为4秒,每天检测上报四次,具体功耗计算如下:
40.运行10年静态功耗=(10ua x 24h x 365 x 10)/1000=876mah
41.运行10年动态功耗=(100ma x 4s x 4 x 365 x 10)/3600=1622mah
42.动行10年电池自放电=[(3500ma x 1%)x10]=350mah
[0043]
由此可得10年运行的总功耗=876+1622+350=2848mah
[0044]
总功耗电量需求远低于锂电池的3500mah容量,因此锂电池容量足够本一体式埋入型土壤温湿度计使用十年。
[0045]
进一步细说,管体1采用聚四氟乙烯制成,耐腐蚀强度高,能适应各种酸碱、温差、微生物侵蚀、水中浸泡等自然环境,使用效果好。
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进一步细说,管体1内还设置有天线17,所述的天线17能够接收和发射信号,天线17能够在土层厚度为5cm的情况下还能够传输和接收无线信号,实用高效。
[0047]
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
[0048]
尽管本文较多地使用了大量术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。