基于離心機的水土分離和水分收集測量及數據傳輸系統技術方案

本實用新型專利技術提供的一種基于離心機的水土分離和水分收集測量及數據傳輸系統，包括離心管以及套裝在所述離心管底部的集水測量器；所述集水測量器包括：集水筒，用于收集從所述離心管脫出的水；水位測量傳感器，位于所述集水筒的內部，用于實時測量所述集水筒內的水位；微控制電路板，與所述水位測量傳感器相連，用于實時讀取所述水位測量傳感器的測量數據；數據傳輸模塊，與所述微控制電路相連，用于將所述微控制電路讀取的數據向智能終端進行傳輸。本實用新型專利技術能靈敏感應水位變化，并將水位變化的數據實時傳導出去，然后再通過相關轉化方程，轉化為水量變化，從而突破試驗數據的限制，實現脫水過程的連續測量；同時提高了參數測定的速度，縮短實驗時間。

Water and soil separation and water collection measurement and data transmission system based on centrifuge

The utility model provides a water separation and water collecting measurement and data transmission system based on centrifuge, including water meter and centrifugal tube is sheathed in the bottom of the centrifuge tube; the water measuring device includes: in the water, for the collection of the centrifuge tube to emerge from the water; water level measuring sensor inside the water collection barrel, used for real-time measurement of the level set in the water; the micro control circuit board is connected with the water level measuring sensor for measuring real-time data reading of the water level measuring sensor; data transmission module, and the micro control circuit is connected to the micro control circuit reads the data to the intelligent terminal for transmission. The utility model can sensitive water level change, and the change of water level data real-time transmission out, and then through the relevant equations, into the water changes, so as to break through the test data limitations, continuous measurement of the dehydration process; at the same time improve the parameter determination speed, shorten the test time.

【技術實現步驟摘要】
基于離心機的水土分離和水分收集測量及數據傳輸系統
本技術涉及土壤水分特征曲線的測量
，尤其涉及基于離心機的水土分離和水分收集測量及數據傳輸系統。
技術介紹
土壤水分特征曲線一般也叫做土壤特征曲線或土壤PF曲線，它表述了土壤水勢和土壤水分含量之間的關系。是研究土壤水動力學性質必不可少的重要參數，在生產實踐中具有重要意義。目前離心機法應用較為普遍，其通過改變壓力逐步獲取不同壓力下的對應的土壤含水量即可得到水分特征曲線，而壓力來源就是離心機高速旋轉產生的離心力。離心機法可應用于擾動土和原狀土，測定周期短。特征曲線的相對形狀與土壤固有的特征曲線基本相符，可用于土壤水分動態模擬。目前離心機法的測量過程為：用環刀取土壤后，用水浸泡飽和，然后放到離心管里，在不同離心力下測土壤含水率。其缺點在于每個轉速轉完后要取出離心管稱重，倒出離心出的水，用量筒等儀器測量脫水量。再配平衡后放入離心機，因而過程繁瑣、復雜，且不能連續測量脫水過程，試驗的數據獲取受到限制；此外離心機的啟停也需要消耗大量的時間。
技術實現思路
本技術的特征和優點在下文的描述中部分地陳述，或者可從該描述顯而易見，或者可通過實踐本技術而學習。為克服現有技術的問題，本技術提供一種基于離心機的水土分離和水分收集測量及數據傳輸系統，其特征在于，包括離心管以及套裝在所述離心管底部的集水測量器；所述集水測量器包括：集水筒，用于收集從所述離心管脫出的水；水位測量傳感器，位于所述集水筒的內部，用于實時測量所述集水筒內的水量；微控制電路板，與所述水位測量傳感器相連，用于實時讀取所述水位測量傳感器的測量數據；數據傳輸模塊，與所述微控制電路相連，用于將從所述微控制電路讀取的數據向智能終端進行無線傳輸。優選地，所述水位測量傳感器為TDR電極。優選地，所述水位測量傳感器為中空圓杯狀。優選地，所述水位測量傳感器的中心軸線與所述集水筒的中心軸線重合。優選地，所述微控制電路板位于所述集水筒內，通過硅膠密封并固定安裝在所述集水筒的底部。優選地，所述水位測量傳感器的一端固定連接在所述微控制電路板上。優選地，所述水位測量傳感器的一端設有多根引腳，用于與所述微控制電路板相連。優選地，所述微控制電路板與所述數據傳輸模塊連接，所述微控制電路板采集所述水位測量傳感器的測量數據，所述數據傳輸模塊用于實時向智能終端傳輸所述水位測量傳感器的測量數據。優選地，所述離心管的底部設有傾斜的出水通孔，與所述集水筒相連通。本技術提供了一種基于離心機的水土分離和水分收集測量及數據傳輸系統，通過實時對土壤脫水量的實時測量并將測量數據實時傳出，從而獲得土壤的脫水過程線。通過閱讀說明書，本領域普通技術人員將更好地了解這些技術方案的特征和內容。附圖說明下面通過參考附圖并結合實例具體地描述本技術，本技術的優點和實現方式將會更加明顯，其中附圖所示內容僅用于對本技術的解釋說明，而不構成對本技術的任何意義上的限制，在附圖中：圖1為本技術實施例的基于離心機的水土分離和水分收集測量及數據傳輸系統中的離心管和集水測量器的結構示意圖。圖2為本技術實施例的集水測量器的結構示意圖。圖3為本技術實施例的基于離心機的水土分離和水分收集測量及數據傳輸系統的結構示意圖。具體實施方式如圖1、圖2所示，本技術提供一種基于離心機的水土分離和水分收集測量及數據傳輸系統50，包括離心管10以及套裝在離心管10底部的集水測量器20；集水測量器20包括：集水筒21，用于收集從離心管脫出的水；水位測量傳感器23，位于集水筒21的內部，用于實時測量集水筒21內的水量；微控制電路板25，與水位測量傳感器23相連，用于實時讀取水位測量傳感器的測量數據；數據傳輸模塊，與微控制電路25相連，用于將從微控制電路讀取的數據向智能終端進行無線傳輸。其中，離心管10包括管身12、管底14和管蓋16，其中管身12與管底14為一體結構，管身12為圓柱形結構，管底14亦即離心管的底部設有傾斜的出水通孔15，用于與集水筒21相連通。在管身12靠近管底14處設有與管身內徑尺寸相匹配的過濾隔板13。集水測量器20中的集水筒21為圓柱形結構，套裝在中心離心管10的底部，微控制電路板25位于集水筒21內，通過硅膠密封并固定安裝在集水筒21的底部，水位測量傳感器23的一端設有多根引腳，例如是四根，用于與微控制電路板電連；水位測量傳感器23的設有引腳的一端固定連接在微控制電路板25上，在具體實施時，可以通過電焊將水位測量傳感器23的設有引腳的一端固定連接在微控制電路板25。本實施例中，水位測量傳感器23為TDR電極，該TDR電極可以通過測量發射和接收的電信號的差異獲取測量范圍內的水位微小變化，本實施例中，該TDR電極采用中空圓杯狀結構，且該中空圓筒狀的水位測量傳感器23的中心軸線與集水筒21的中心軸線重合，從而提高設備運轉過程中的安全性能。本實施例中，數據傳輸模塊通過藍牙向智能終端進行數據的傳輸，數據傳輸模塊可以直接集成在微控制電路板25上，以便于安裝和固定，此外，集水測量器20的外壁上還設有通孔28，用于供微控制電路板25的引出導線27穿出，從而能將測量數據傳輸到數據傳輸模塊中；亦即微控制電路板25與數據傳輸模塊連接，微控制電路板25用于采集水位測量傳感器的測量數據，數據傳輸模塊則用于實時向智能終端傳輸所述水位測量傳感器的測量數據如圖3所示，在具體實施時，可以將述離心管以及套裝在所述離心管底部的集水測量器安裝到離心機100上，更具體地，該離心機100包括轉軸80以及固定套設到轉軸80的轉盤70；上述至少一個上述離心管以及套裝在所述離心管底部的集水測量器安裝到該轉盤70上。本技術中數據傳輸模塊可以用于實時向智能終端傳輸所述水位測量傳感器的測量數據。該智能終端例如是計算機。如此，在進行土壤樣品脫水的過程中就可以獲取土壤水分的變化過程，進而可以得到不同土壤不同離心力條件下脫水所需的時間。此外，還可以同時測定一個土壤樣品的水分特征曲線和土壤擴散度。保證了測定結果的一致性。為進行土壤水分的數值模擬計算提供更為合理的基礎數據。本技術提供的一種基于離心機的水土分離和水分收集測量及數據傳輸系統，能靈敏感應水量變化，并將水量變化的數據實時傳導出去，從而突破試驗數據的限制，實現脫水過程的連續測量；同時提高了參數測定的速度，縮短了實驗時間。以上參照附圖說明了本技術的優選實施例，本領域技術人員不脫離本技術的范圍和實質，可以有多種變型方案實現本技術。舉例而言，作為一個實施例的部分示出或描述的特征可用于另一實施例以得到又一實施例。以上僅為本技術較佳可行的實施例而已，并非因此局限本技術的權利范圍，凡運用本技術說明書及附圖內容所作的等效變化，均包含于本技術的權利范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于離心機的水土分離和水分收集測量及數據傳輸系統，其特征在于，包括離心管以及套裝在所述離心管底部的集水測量器；所述集水測量器包括：集水筒，用于收集從所述離心管脫出的水；水位測量傳感器，位于所述集水筒的內部，用于實時測量所述集水筒內的水位；微控制電路板，與所述水位測量傳感器相連，用于實時讀取所述水位測量傳感器的測量數據；數據傳輸模塊，與所述微控制電路相連，用于將從所述微控制電路讀取的數據向智能終端進行無線傳輸。

【技術特征摘要】
1.一種基于離心機的水土分離和水分收集測量及數據傳輸系統，其特征在于，包括離心管以及套裝在所述離心管底部的集水測量器；所述集水測量器包括：集水筒，用于收集從所述離心管脫出的水；水位測量傳感器，位于所述集水筒的內部，用于實時測量所述集水筒內的水位；微控制電路板，與所述水位測量傳感器相連，用于實時讀取所述水位測量傳感器的測量數據；數據傳輸模塊，與所述微控制電路相連，用于將從所述微控制電路讀取的數據向智能終端進行無線傳輸。2.根據權利要求1所述基于離心機的水土分離和水分收集測量及數據傳輸系統，其特征在于，所述水位測量傳感器為TDR電極。3.根據權利要求1或2所述基于離心機的水土分離和水分收集測量及數據傳輸系統，其特征在于，所述水位測量傳感器為中空圓杯狀。4.根據權利要求1所述基于離心機的水土分離和水分收集測量及數據傳輸系統，其特征在于，所述水位測量傳感器的中心軸線與所述集水筒的中心軸線重合。5.根據權利要求1所述基于離心機的水土分離和水分收集測量及數據傳輸系統，其特征在于，所述微...

【專利技術屬性】
技術研發人員：喬云峰，
申請(專利權)人：中國科學院地理科學與資源研究所，
類型：新型
國別省市：北京,11