一种含水率传感器的制作方法

本技术涉及传感器，具体为一种含水率传感器。

背景技术：

1、含水率传感器也称土壤水分传感器，其采用晶体振荡器产生高频信号，并传输到平行金属探针上，产生的信号与返回的信号叠加，通过测量信号的振幅来测量土壤水分含量。由于水的介电常数比一般物料的介电常数要大得多，所以当土壤中的水分增加时，其介电常数相应增大，根据土壤介电常数与土壤水分之间的对应关系可测出土壤的水分。

2、土壤中水分在垂直方向由于受重力作用，在不同水平层面上含水率有所不同。传感器检测范围为一围绕中央探针的一个直径3~7cm，高7~8cm的圆柱体内。当传感器纵向轴线与土壤水平面不垂直时，由于其多个探针之间所包围的柱体状土壤的横截面与水平面形成一定的夹角。该夹角使探针间柱体状土壤横截面与土壤含水率不同的水平面相交。在传感器插入土壤的深度一定时，当这个角度在一定范围内变化时，探针间土壤柱体的含水率就会有变化。这样就会导致在土壤同一测试点位由于传感器插入土壤时与土壤水平面不垂直而导致含水率检测误差。

3、cn213933858u 实用新型名称 土壤水分传感器 本实用新型公开了土壤水分传感器，包括水分传感器本体，所述水分传感器本体的表面套接有固定块，所述固定块内部的前侧和后侧均开设有动力槽，所述动力槽内壁的顶部和底部均固定连接有支撑板，所述支撑板的两侧均固定连接有拉簧，所述拉簧远离支撑板的一侧固定连接有滑动板，所述滑动板远离支撑板的一侧活动连接有连接柱，所述连接柱的顶部和底部均固定连接有位于动力槽内部的卡紧机构，所述连接柱远离支撑板的一侧贯穿固定块并延伸至固定块的外侧并固定连接有矩形板。本实用新型解决了现有的水分传感器为圆柱形，所以在埋设时土壤难以对其进行定位压紧，容易出现埋设不够牢固的问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服上述背景技术困难，提供解决由于传感器插入土壤时与土壤水平面不垂直而导致在土壤同一测试点位含水率检测误差和传感器安装位置不能固定的技术问题的一种含水率传感器。

2、为达到上述目的，采用的技术方案为：一种含水率传感器，包括圆柱体形传感器和探针，所述圆柱体形传感器设有保持垂直度和位置固定装置。所述保持垂直度和位置固定装置包括设置在所述圆柱体形传感器的柱体表面上沿轴向的多条第一竖槽，和在其轴向不同高度处表面设置的与轴向垂直的多条第一横槽，在所述第一横槽内可滑动的设有多个凸块，所述多个凸块的外侧面与圆环状的平面板的内环缘固定连接，所述多个凸块可在所述多个第一竖槽中竖向滑动。

3、进一步的，所述凸块内侧面为与所述第一横槽槽面相匹配的圆弧面，其左右两侧面与第一竖槽两侧槽面形状相匹配，其高度与所述第一横槽的槽体宽度相同，其宽度与所述第一竖槽的槽体宽度相匹配。

4、进一步的，所述圆柱体形传感器的柱体下端的第一条第一横槽设置在与柱体底端相临近的位置。

5、进一步的，所述保持垂直度和位置固定装置包括圆筒状的套圈和内环缘连接有多个凸块的圆环状的平面板，所述套圈的筒体的外表面上设有沿轴向的多条第二竖槽，在其轴向不同高度处外表面设有与轴向垂直的多条第二横槽，所述多个凸块分别可在所述多条第二横槽和多条第二竖槽内横向和竖向滑动，所述套圈的内径与所述圆柱体形传感器的柱体外径相同。

6、进一步的，所述凸块内侧面为圆弧面，其左右两侧面与第二竖槽两侧槽面形状相匹配，其高度与所述第二横槽的槽体宽度相同，其宽度与所述第二竖槽的槽体宽度相匹配。

7、进一步的，所述套圈的筒体下端的第一条第二横槽设置在与筒体底端相临近的位置。

8、进一步的，所述圆柱体形传感器（1）的量程为0~100%（0.1%），分辨率为1/1000，工作温度为-20℃~80℃，产品功耗为30ma@dc12v，防水防尘为ip68，信号输出采用485信号输出。

9、采用上述方案的有益效果为：本申请的一种含水率传感器通过对所述圆柱体形传感器设置保持垂直度和位置固定装置，进一步的，所述保持垂直度和位置固定装置包括设置在所述圆柱体形传感器的柱体表面上沿轴向的多条第一竖槽，和在其轴向不同高度处表面设置的与轴向垂直的多条第一横槽，以及在所述第一横槽内可滑动的多个凸块和与其外侧面固定连接的圆环状的平面板。当传感器进行埋设时，通过面积较大的圆环状平面板与水平地面的相对贴合关系，能够更好的判断和调整传感器与地面的垂直度。提高传感器在地面或地面以下埋设的垂直精度。

10、该含水率传感器解决了由于土壤中水分在垂直方向受重力作用，在不同水平层面上含水率不同。当传感器纵向轴线与土壤水平面不垂直时，由于其多个探针之间所包围的柱体状土壤的横截面与水平面形成一定的夹角而导致的在传感器插入土壤的深度一定时，这个角度的变化使探针间土壤柱体的含水率相应有变化，从而导致的在土壤同一测试点位含水率检测产生误差的技术问题。提高了含水率传感器的检测精度。同时，通过将埋设土壤对其圆环状的平面板进行定位压紧，解决了传感器埋设不牢固的技术问题。

技术特征：

1.一种含水率传感器，包括圆柱体形传感器（1）和探针（2），其特征是：所述圆柱体形传感器（1）设有保持垂直度和位置固定装置；

2.根据权利要求1所述的一种含水率传感器，其特征是：所述凸块（301）内侧面为与所述第一横槽（102）槽面相匹配的圆弧面，其左右两侧面与第一竖槽（101）两侧槽面形状相匹配，其高度与所述第一横槽（102）的槽体宽度相同，其宽度与所述第一竖槽（101）的槽体宽度相匹配。

3.根据权利要求1所述的一种含水率传感器，其特征是：所述圆柱体形传感器（1）的柱体下端的第一条第一横槽（102）设置在与柱体底端相临近的位置。

4.根据权利要求1所述的一种含水率传感器，其特征是：所述保持垂直度和位置固定装置包括圆筒状的套圈（4）和内环缘连接有多个凸块（301）的圆环状的平面板（3），所述套圈（4）的筒体的外表面上设有沿轴向的多条第二竖槽（401），在其轴向不同高度处外表面设有与轴向垂直的多条第二横槽（402），所述多个凸块（301）分别可在所述多条第二横槽（402）和多条第二竖槽（401）内横向和竖向滑动，所述套圈（4）的内径与所述圆柱体形传感器（1）的柱体外径相同。

5.根据权利要求4所述的一种含水率传感器，其特征是：所述凸块（301）内侧面为圆弧面，其左右两侧面与所述第二竖槽（401）两侧槽面形状相匹配，其高度与所述第二横槽（402）的槽体宽度相同，其宽度与所述第二竖槽（401）的槽体宽度相匹配。

6.根据权利要求4所述的一种含水率传感器，其特征是：所述套圈（4）的筒体下端的第一条第二横槽（402）设置在与所述套圈（4）筒体底端相临近的位置。

7.根据权利要求1所述的一种含水率传感器，其特征是：所述圆柱体形传感器（1）的量程为0~100%，分辨率为1/1000，工作温度为-20℃~80℃，产品功耗为30ma@dc12v。

技术总结
本技术公开了一种含水率传感器，属于传感器技术领域，包括圆柱体形传感器和探针，圆柱体形传感器设有保持垂直度和位置固定装置。进一步的，保持垂直度和位置固定装置包括设置在圆柱体形传感器的柱体表面上沿轴向的多条第一竖槽，和在其轴向不同高度处表面设置的与轴向垂直的多条第一横槽，以及在第一横槽内可滑动的多个凸块和与其外侧面固定连接的圆环状的平面板。当传感器进行埋设时，通过面积较大的圆环状平面板与水平地面的相对贴合关系，能够更好的判断和调整传感器与地面的垂直度。提高传感器在地面或地面以下埋设的垂直精度。同时，通过将埋设土壤对其圆环状的平面板进行定位压紧，解决了传感器埋设不牢固的技术问题。

技术研发人员：范彬浩,许午用,姚佳音,汤自华
受保护的技术使用者：遵义市华颖监测技术有限公司
技术研发日：20230614
技术公布日：2024/1/15