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申请/专利权人：石河子大学

摘要：本发明公开了一种低频声波远距离土壤含水率测量系统及方法，系统包括：远程控制模块、低频旋笛模块、亥姆霍兹式声波放大模块、远程数据通讯模块与数据处理模块；低频旋笛模块用于发出低频声波信号；远程控制模块用于控制低频旋笛模块发出低频声波信号，并将低频声波信号采集后发送低频声波数字信号至远程数据通讯模块；亥姆霍兹式声波放大模块用于接收低频声波信号并进行放大处理后采集输出放大低频声波数字信号至数据处理模块；数据处理模块用于根据低频声波数字信号与放大低频声波数字信号得到声学变化量数据；远程数据通讯模块用于将声学变化量数据发送至终端设备，通过终端设备计算出土壤含水率。本发明实现了远距离测量土壤含水量。

主权项：1.一种低频声波远距离土壤含水率测量系统，与终端设备连接，其特征在于，包括：远程控制模块、低频旋笛模块、亥姆霍兹式声波放大模块、远程数据通讯模块与数据处理模块；其中，所述低频旋笛模块与所述远程控制模块连接，用于发出低频声波信号；所述远程控制模块分别与所述低频旋笛模块以及所述远程数据通讯模块连接，用于控制所述低频旋笛模块发出低频声波信号，并将所述低频声波信号采集为低频声波数字信号发送至所述远程数据通讯模块；所述亥姆霍兹式声波放大模块与所述数据处理模块连接并与所述低频旋笛模块相对设置，用于接收所述低频声波信号并对所述低频声波信号进行放大处理后采集输出放大低频声波数字信号至所述数据处理模块；所述数据处理模块分别与所述亥姆霍兹式声波放大模块以及所述远程数据通讯模块连接，用于根据所述低频声波数字信号与所述放大低频声波数字信号得到声学变化量数据；所述远程数据通讯模块分别与所述数据处理模块以及终端设备连接，用于将所述声学变化量数据发送至终端设备，通过终端设备计算出土壤含水率；其中，所述声学变化量数据包括声速、衰减率和波形形变量；其中，所述远程控制模块与所述低频旋笛模块为测量系统的发射端，所述亥姆霍兹式声波放大模块、所述远程数据通讯模块与所述数据处理模块为测量系统的接收端；开始检测时所述远程控制模块接收到检测指令，与所述远程数据通讯模块进行自动对时，对两部分时间进行校对，声波信号接收端完成对时处于接收状态；所述低频旋笛模块包括：壳体、驱动电机、发声腔、旋转部件与扩音部件；所述旋转部件设置在所述壳体内，用于通过切割空气产生声波；所述驱动电机设置在所述壳体上，并与所述发声腔连接，用于控制所述发声腔发出不同频率、不同强度的声波；所述扩音部件与所述发声腔连通，用于将声波进行扩音传导；所述亥姆霍兹式声波放大模块包括：亥姆霍兹式声波放大器和第二声波接收采集单元；其中，所述亥姆霍兹式声波放大器与所述第二声波接收采集单元连接，用于将所述低频声波信号进行放大并输出放大低频声波信号至所述第二声波接收采集单元；所述第二声波接收采集单元与所述数据处理模块连接，用于接收所述放大低频声波信号并采集为放大低频声波数字信号输出至所述数据处理模块。

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