[发明专利]土壤冻融过程的测量方法及装置

权利要求书

1.一种土壤冻融过程的测量装置，其特征在于，包括：

操作杆；

固定于所述操作杆底端的冰水介电传感模块，用于实时测量土壤剖面的冰水介电常数；

嵌于所述操作杆内部的深度传感模块，用于测量当前的深度数据；

埋在测量土壤中，用作所述深度传感模块的运行导轨的聚氯乙烯(PVC)塑料管；

数据传输线，用于将所述冰水介电常数和深度数据传输至数据采集模块；

所述数据采集模块，用于根据接收到的数据判断当前土壤冻融情况。

2.如权利要求1所述的土壤冻融过程的测量装置，其特征在于，所述冰水介电传感模块包括：

PVC塑料单元，嵌入所述PVC塑料单元中的电极，介电信号处理单元以及连接所述电极和介电信号处理单元的信号线，其中所述电极用于产生冰水介电信号，所述介电信号处理单元用于将所述介电信号转换为数字化的信号并输出。

3.如权利要求2所述的土壤冻融过程的测量装置，其特征在于，所述介电信号处理单元包括：与所示电极相连接的高频振荡器，与所示高频振荡器相连接的模数分频模块，与所述模数分频模块相连接的二次分频模块，以及与所述二次分频模块相连接的单片机芯片。

4.如权利要求1所述的土壤冻融过程的测量装置，其特征在于，还包括：顶盖，套设于所述操作杆的外部，用于保护所述PVC塑料模块。

5.如权利要求1所述的土壤冻融过程的测量装置，其特征在于，所述深度传感模块为磁敏霍尔开关阵列，以相同间隔嵌于所述操作杆内部。

6.一种土壤冻融过程的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤101、将PVC塑料管埋入测量地点的土壤中；

步骤103、在数据采集模块上设定测量参数，所述测量参数包括深度、采样间隔以及测量速度；

步骤105、将操作杆置于PVC塑料管底端，使得管式冰水介电传感模块进入PVC塑料管；

步骤107、保持操作杆稳速向下滑动，冰水介电传感模块随着操作杆的滑动实时测量土壤剖面的冰水介电常数，并将测得的所述冰水介电常数发送至数据采集模块；所述深度传感模块按步骤103设定的参数采集测量深度数据，达到设定的最大测量深度后停止测量，并将测得的深度数据传输至数据采集模块；

步骤109、数据采集模块将接收到的深度数据和冰水介电常数保存。

7.如权利要求6所述的土壤冻融过程的测量方法，其特征在于，所述步骤105之后还包括：用顶盖将PVC塑料管的上端密封。