土壤水分检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及土壤水分检测技术领域，尤其涉及一种土壤水分检测装置。


背景技术：

2.水分是农田内农作物正常生长过程中重要的环境参数，水分过多或过少都会影响农作物的产量，因此，需要实时对农田内的土壤进行水分检测。
3.现有土壤水分检测装置主要为剖面水分传感器，用于水分检测的传感器安装于剖面水分传感器的检测端，在检测过程中，将检测端垂直插入土壤中，根据不同农作物根系深度的不同，需对应调节检测端的插入深度，而农作物在生长周期中根系深度均不同，需要反复调节检测端的插入深度，从而不便于对不同根系深度的土壤进行水分检测。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种土壤水分检测装置，用以解决现有剖面水分传感器存在不便于对不同深度的土层进行水分检测的问题。
5.本实用新型提供一种土壤水分检测装置，包括：检测杆，所述检测杆包括多个检测节段，所述检测节段用于检测土壤的含水量；所述多个检测节段沿所述检测杆的延伸方向排布；相邻两个所述检测节段的相对端部可拆卸式连接。
6.根据本实用新型提供的一种土壤水分检测装置，所述检测杆还包括连接节段；所述连接节段设于相邻两个所述检测节段之间，所述连接节段与所述检测节段电性连接。
7.根据本实用新型提供的一种土壤水分检测装置，所述检测节段包括信号检测模块；所述信号检测模块的一端设有第一公头接口，所述信号检测模块的另一端设有第一母头接口；所述连接节段包括信号连接模块；所述信号连接模块的一端设有第二公头接口，所述信号连接模块的另一端设有第二母头接口；所述第一公头接口与所述第二母头接口插接，所述第一母头接口与所述第二公头接口插接。
8.根据本实用新型提供的一种土壤水分检测装置，所述检测节段还包括检测壳体与电容模块；所述信号检测模块设于所述检测壳体内，所述第一母头接口伸向所述检测壳体的第一检测端口，所述第一公头接口伸向所述检测壳体的第二检测端口，所述第一检测端口与所述第二检测端口沿所述检测杆的延伸方向分设于所述检测壳体的两端；所述电容模块设于所述检测壳体的外侧壁，所述电容模块与所述信号检测模块电性连接。
9.根据本实用新型提供的一种土壤水分检测装置，所述电容模块包括第一金属环与第二金属环；所述第一金属环与所述第二金属环套设于所述检测壳体的外侧壁，所述第一金属环与所述第二金属环分别与所述信号检测模块电性连接；所述第一金属环用于发送电磁信号，所述第二金属环用于接收电磁信号。
10.根据本实用新型提供的一种土壤水分检测装置，所述连接节段还包括连接壳体；所述信号连接模块设于所述连接壳体内，所述第二母头接口伸向所述连接壳体的第一连接端口，所述第二公头接口伸向所述连接壳体的第二连接端口，所述第一连接端口与所述第
二连接端口沿所述检测杆的延伸方向分设于所述连接壳体的两端。
11.根据本实用新型提供的一种土壤水分检测装置，还包括第一连接组件与第二连接组件；在所述第一连接端口与所述第二检测端口呈相对设置的情况下，所述第一连接端口与所述第一连接组件的一端螺纹连接，所述第二检测端口与所述第二连接组件的一端螺纹连接，所述第一连接组件的另一端与所述第二连接组件的另一端转动连接；在所述第二连接端口与所述第一检测端口呈相对设置的情况下，所述第一检测端口与第一连接组件的一端螺纹连接，所述第二连接端口与所述第二连接组件的一端螺纹连接，所述第一连接组件的另一端与所述第二连接组件的另一端转动连接。
12.根据本实用新型提供的一种土壤水分检测装置，还包括：采集器；所述采集器包括采集模块、通讯模块及采集壳体；所述采集模块与所述通讯模块设于所述采集壳体内，所述采集模块分别与多个所述检测节段电性连接，所述采集模块与所述通讯模块电性连接，所述通讯模块用于与终端设备通讯连接；所述采集壳体的一端与所述检测杆的一端可拆卸式连接。
13.根据本实用新型提供的一种土壤水分检测装置，所述采集壳体包括密封结构、第一壳体及第二壳体；所述第一壳体与所述第二壳体沿所述检测杆的延伸方向可拆卸式连接，所述密封结构设于所述第一壳体与所述第二壳体之间，所述第二壳体上设有电性接口，所述电性接口与所述采集模块电性连接；所述电性接口用于与供电装置电性连接，或者，所述电性接口用于与存储装置电性连接；所述第二壳体与所述检测杆的一端可拆卸式连接。
14.根据本实用新型提供的一种土壤水分检测装置，还包括套管与封堵结构；所述套管套设于所述检测杆的外侧，所述套管的一端与所述采集壳体可拆卸式连接，所述套管的另一端与封堵结构连接。
15.本实用新型提供的一种土壤水分检测装置，通过将检测杆设置为多个检测节段，且相邻两个检测节段之间可拆卸式连接，在对土壤不同深度的土层进行水分检测时，可相应调节检测节段的位置与数量，以便于土壤水分检测装置能够同时对土壤不同深度的土层进行水分检测。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是本实用新型提供的土壤水分检测装置的结构示意图之一；
18.图2是本实用新型提供的土壤水分检测装置的结构示意图之二；
19.图3是本实用新型提供的检测节段的爆炸结构示意图；
20.图4是本实用新型提供的连接节段的爆炸结构示意图；
21.图5是本实用新型提供的第一连接组件与第二连接组件沿轴线排布的结构示意图；
22.图6是本实用新型提供的采集器的爆炸结构示意图；
23.图7是本实用新型提供的第二壳体的结构示意图；
24.图8是本实用新型提供的第一检测端口的侧视结构示意图；
25.图9是本实用新型提供的第二检测端口的侧视结构示意图；
26.附图标记：
27.1：检测杆；
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2：第一连接组件；
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3：第二连接组件；
28.4：第一限位结构；
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5：第二限位结构；
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6：采集器；
29.7：套管；
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8：封堵结构；
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11：检测节段；
30.12：连接节段；
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110：信号检测模块；
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111：检测壳体；
31.112：电容模块；
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120：信号连接模块；
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121：连接壳体；
32.1101：第一母头接口； 1102：第一公头接口； 1111：第一半壳；
33.1112：第二半壳；
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1113：第一检测端口； 1114：第二检测端口；
34.1115：第一卡槽；
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1116：定位结构；
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1121：第一金属环；
35.1122：第二金属环；
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1201：第二母头接口； 1202：第二公头接口；
36.1211：第三半壳；
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1212：第四半壳；
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1213：第一连接端口；
37.1214：第二连接端口； 1215：第二卡槽；
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61：采集模块；
38.62：通讯模块；
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63：采集壳体；
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611：采集公头接口；
39.631：第一壳体；
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632：第二壳体；
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633：密封结构；
40.634：电性接口。
具体实施方式
41.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
42.下面结合图1至图9描述本实用新型提供的一种土壤水分检测装置。
43.如图1所示，本实施例所示的一种土壤水分检测装置，包括：检测杆1，检测杆1包括多个检测节段11，检测节段11用于检测土壤的含水量；多个检测节段11沿检测杆1的延伸方向排布；相邻两个检测节段11的相对端部可拆卸式连接。
44.具体地，本实施例通过将检测杆设置为多个检测节段，且相邻两个检测节段之间可拆卸式连接，在对土壤不同深度的土层进行水分检测时，可相应调节检测节段的位置与数量，以便于土壤水分检测装置能够同时对土壤不同深度的土层进行水分检测。
45.在此应指出的是，本实施例所示的相邻两个检测节段11的相对端部可拆卸式连接，既可以是相邻两个检测节段11直接连接；又可以通过设置多个长度相等的连接节段12，相邻两个检测节段11之间设有至少一个连接节段12，以实现对不同深度土层进行含水量的检测；还可以通过设置多个长短不一的连接节段12，相邻两个检测节段11之间设有其中一个连接节段12，以实现对不同深度土层进行含水量的检测。
46.优选地，如图1所示，本实施例所示的检测杆1还包括连接节段12，连接节段12设于相邻两个检测节段11之间，连接节段12与检测节段11电性连接。
47.具体地，通过连接节段12与检测节段11的电性连接，以实现相邻两个检测节段11
之间的电性连接。
48.在一个实施例中，相邻两个检测节段11之间设有一个连接节段12，第一个检测节段11的一端与连接节段12的一端电性连接，连接节段12的另一端与第二个检测节段11的一端电性连接，连接节段12的一端与另一端电性连接，以使得电信号在第一个检测节段11和第二个检测节段11之间传输。
49.优选地，如图3所示，本实施例所示的检测节段11包括信号检测模块110；信号检测模块110的一端设有第一公头接口1102，信号检测模块110的另一端设有第一母头接口1101；连接节段12包括信号连接模块120；信号连接模块120的一端设有第二公头接口1202，信号连接模块120的另一端设有第二母头接口1201；第一公头接口1102与第二母头接口1201插接，第一母头接口1101与第二公头接口1202插接。
50.在此应指出的是，本实施例所示的信号检测模块110可以为检测电路板，检测电路板用于对土壤进行含水量的检测；信号连接模块120可以为连接电路板或导线，以实现电信号从信号连接节段12的一端传输至另一端；第一公头接口1102与第二公头接口1202可以为弹针结构或usb接头，优选弹针结构，相应地，在第一公头接口1102与第二公头接口1202为弹针结构的情况下，第一母头接口1101与第二母头接口1201为弹针座结构；在第一公头接口1102与第二公头接口1202为usb接头的情况下，第一母头接口1101与第二母头接口1201为usb接口。
51.优选地，如图3所示，本实施例所示的检测节段11还包括检测壳体111与电容模块112；信号检测模块110设于检测壳体111内，第一母头接口1101伸向检测壳体111的第一检测端口1113，第一公头接口1102伸向检测壳体111的第二检测端口1114，第一检测端口1113与第二检测端口1114沿检测杆1的延伸方向分设于检测壳体111的两端；电容模块112设于检测壳体111的外侧壁，电容模块112与信号检测模块110电性连接。
52.具体地，本实施例所示的电容模块112包括高频电容探头，高频电容探头与信号检测模块110通过焊线连接，以实现电容模块112与信号检测模块110的电性连接，高频电容探头用于朝向土壤发送电磁信号，并接收反射回的电磁信号，土壤的介电常数与土壤的含水量具有一一对应的关系，而不同的介电常数对电磁信号的传播有着不同程度的影响，从而根据接收到的电磁信号，计算出与其相对应的介电常数，进而得到土壤的含水量。
53.优选地，如图3所示，本实施例所示的检测壳体111包括第一半壳1111与第二半壳1112，第一半壳1111与第二半壳1112沿检测杆1的径向方向可拆卸式连接，第一半壳1111与第二半壳1112一一对应设有卡接结构，以使得第一半壳1111与第二半壳1112的卡接。
54.具体地，本实施例通过将检测壳体111设为第一半壳1111与第二半壳1112，便于信号检测模块110的安装与维护。
55.优选地，如图3所示，本实施例所示的检测壳体111内设有第一卡槽1115，信号检测模块110用于卡入第一卡槽1115内，避免信号检测模块110在检测壳体111内转动。
56.优选地，如图3所示，本实施例所示的电容模块112包括第一金属环1121与第二金属环1122；第一金属环1121与第二金属环1122套设于检测壳体111的外侧壁，第一金属环1121与第二金属环1122分别与信号检测模块110电性连接；第一金属环1121用于发送电磁信号，第二金属环1122用于接收电磁信号。
57.具体地，本实施例所示的第一金属环1121与第二金属环1122作为高频电容探头，
第一金属环1121与第二金属环1122分别通过焊线与信号检测模块110连接，以实现第一金属环1121与第二金属环1122分别与信号检测模块110电性连接。
58.在此应指出的是，第一金属环1121与第二金属环1122可以为铜环或不锈钢环，优选铜环。
59.优选地，如图1和图3所示，本实施例所示的检测壳体111的外侧壁上设有定位结构1116，定位结构1116用于限制第一金属环1121与第二金属环1122沿检测杆1的轴向方向窜动
60.优选地，如图4所示，本实施例所示的连接节段12还包括连接壳体121，信号连接模块120设于连接壳体121内，第二母头接口1201伸向连接壳体121的第一连接端口1213，第二公头接口1202伸向连接壳体121的第二连接端口1214，第一连接端口1213与第二连接端口1214沿检测杆1的延伸方向分设于连接壳体121的两端。
61.具体地，本实施例通过将信号连接模块120设于连接壳体121内，提高了信号连接模块120的使用寿命。
62.优选地，如图4所示，本实施例所示的连接壳体121包括第三半壳1211与第四半壳1212，第三半壳1211与第四半壳1212沿检测杆1的径向方向可拆卸式连接，第三半壳1211与第四半壳1212一一对应设有卡接结构，以使得第三半壳1211与第四半壳1212的卡接。
63.具体地，本实施例通过将连接壳体121设为第三半壳1211与第四半壳1212，便于信号连接模块120的安装与维护。
64.优选地，如图4所示，本实施例所示的连接壳体121内设有第二卡槽1215，信号连接模块120用于卡入第二卡槽1215内，避免信号连接模块120在连接壳体121内转动。
65.优选地，如图5所示，本实施例所示的土壤水分检测装置还包括第一连接组件2与第二连接组件3；在第一连接端口1213与第二检测端口1114呈相对设置的情况下，第一连接端口1213与第一连接组件2的一端螺纹连接，第二检测端口1114与第二连接组件3的一端螺纹连接，第一连接组件2的另一端与第二连接组件3的另一端转动连接；在第二连接端口1214与第一检测端口1113呈相对设置的情况下，第一检测端口1113与第一连接组件2的一端螺纹连接，第二连接端口1214与第二连接组件3的一端螺纹连接，第一连接组件2的另一端与第二连接组件3的另一端转动连接。
66.具体地，在第一连接端口1213与第二检测端口1114呈相对设置的情况下，装配顺序为，首先将第二母头接口1201与第一公头接口1102插接，再将第一连接端口1213与第一连接组件2的一端通过螺纹拧紧，接着将第二检测端口1114与第二连接组件3的一端通过螺纹拧紧，由于第一连接组件2的另一端与第二连接组件3的另一端转动连接，因此，在螺纹拧紧的过程中，第一连接端口1213与第二检测端口1114不会发生相对转动；
67.同理，在第二连接端口1214与第一检测端口1113呈相对设置的情况下，装配顺序为，首先将第二公头接口1202与第一母头接口1101插接，再将第一检测端口1113与第一连接组件2的一端通过螺纹拧紧，接着将第二连接端口1214与第二连接组件3的一端通过螺纹拧紧，由于第一连接组件2的另一端与第二连接组件3的另一端转动连接，因此，在螺纹拧紧的过程中，第二连接端口1214与第一检测端口1113不会发生相对转动。
68.优选地，如图5所示，本实施所示的第一连接组件2与第二连接组件3均呈环状，第一连接组件2的另一端的外侧壁设有凸起结构，第二连接组件3的另一端的内侧壁设有环状
凹槽，环状凹槽的侧壁上开设有缺口，凸起结构用于伸入缺口，凸起结构还用于设于环状凹槽内，并沿环状凹槽的周向转动。
69.具体地，本实施例所示的第一连接组件2与第二连接组件3的装配过程为，将第一连接组件2与第二连接组件3的中心对中，凸起结构伸入缺口中，凸起结构卡入环状凹槽内，以使得第一连接组件2与第二连接组件3转动连接，同时，第一连接组件2与第二连接组件3不会沿检测杆1的轴向方向脱开。
70.优选地，如图8和图9所示，第一检测端口1113与第二检测端口1114设有外螺纹，第一连接端口1213与第二连接端口1214设有外螺纹，相应地，第一连接组件2的一端设有内螺纹，第二连接组件3的一端设有内螺纹；第一检测端口1113与第一连接端口1213设有第一限位结构4，第二检测端口1114与第二连接端口1214设有第二限位结构5，第一限位结构4与第二限位结构5相匹配。
71.具体地，通过第一限位结构4与第二限位结构5的对接，实现检测节段11与连接节段12的可靠连接。
72.优选地，如图6所示，本实施例所示的土壤水分检测装置还包括采集器6，采集器6包括采集模块61、通讯模块62及采集壳体63；采集模块61与通讯模块62设于采集壳体63内，采集模块61分别与多个检测节段11电性连接，采集模块61与通讯模块62电性连接，通讯模块62用于与终端设备通讯连接；采集壳体63的一端与检测杆1的一端可拆卸式连接。
73.具体地，本实施例所示的多个检测节段11分别检测土壤不同深度的含水量，采集模块61对检测到的含水率数据进行处理，并将处理后的数据由通讯模块62发送至终端设备。
74.在此应指出的是，本实施例所示的采集模块61为采集电路板，通讯模块62包括wifi模块、蓝牙模块、4g模块或5g模块中的任一者。
75.优选地，如图6所示，本实施例所示的采集模块61靠近检测杆1的一端设有采集公头接口611，采集公头接口611用于与第一母头接口1101或第二母头接口1201插接。
76.优选地，如图6所示，本实施例所示的采集壳体63包括密封结构633、第一壳体631与第二壳体632；第一壳体631与第二壳体632沿检测杆1的延伸方向可拆卸式连接，密封结构633设于第一壳体631与第二壳体632之间，第二壳体632上设有电性接口634，电性接口634与采集模块61电性连接；电性接口634用于与供电装置电性连接，或者，电性接口634用于与存储装置电性连接，第二壳体632与检测杆1的一端可拆卸式连接。
77.具体地，第一壳体631与第二壳体632之间通过螺纹连接，密封结构633为两个o型密封圈，以保证第一壳体631与第二壳体632连接的密闭性；检测杆的一端与第一连接组件2的一端螺纹连接，第二壳体632与第二连接组件3的一端螺纹连接，第一连接组件2的另一端与第二连接组件3的另一端转动连接，以实现检测杆1与第二壳体632的可拆卸式连接；电性接口634用于为土壤水分检测装置供电，电性接口634还可以外接存储装置将检测数据导出。
78.在此应指出的是，本实施例所示的电性接口634可以为防水航空插头，防水航空插头与采集模块61通过排线实现电性连接。
79.优选地，如图7所示，本实施例所示的第二壳体632靠近所述检测杆1的一端设有第二限位结构5，以使得第二壳体632在与第一检测端口1113或第一连接端口1213连接时，实
现第二限位结构5与第一限位结构4的对接。
80.优选地，如图2所示，本实施例所示的土壤水分检测装置还包括套管7与封堵结构8；套管7套设于检测杆1的外侧，套管7的一端与采集壳体63可拆卸式连接，套管7的另一端与封堵结构8连接。
81.具体地，本实施例所示的套管7的一端与采集壳体63螺纹连接，套管7的另一端塞入封堵结构8，并在套管7与封堵结构8之间添加密封胶，以实现套管7外的水或其他杂质与检测杆1相隔离，确保了检测杆1检测的精度。
82.在此应指出的是，本实施例所示的套管7材质为pvc塑料，套管7的长度可根据实际土壤的检测深度自由切割，首先将套管7与封堵结构8连接，再将采集器6与检测杆1连接，接着将采集器6与套管7的一端连接，完成土壤水分检测装置的装配；在检测过程中，将套管7装有封堵结构8的一端插入土壤中，且采集器6需露出土壤的表面，在田间出现积水的情况下，采集壳体63将采集模块61与外界水隔离，套管7将信号检测模块110、信号连接模块120与外界水隔离，避免了土壤水分检测装置的损坏。
83.进一步地，在需要调节检测杆1长度的情况下，可将采集器6由套管7的一端通过螺纹拧出，待调节完毕后再将采集器6与套管7的一端连接，在此过程中无需将套管7从土壤中拔出，提高了检测杆1检测深度调节的便捷性。
84.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。