本實(shí)用新型屬于土壤熱平衡測(cè)試設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種地源巖土層垂直溫度分布測(cè)試及地下水位測(cè)量裝置。

背景技術(shù)：

地源熱泵系統(tǒng)中最主要的組成部分之一，就是深埋在土壤中的地埋管在實(shí)際運(yùn)行中，埋管區(qū)域土壤垂直溫度分布情況以及地下水位分布的檢測(cè)，地埋管區(qū)域的土壤熱平衡會(huì)直接影響到整個(gè)地源熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行效果。通常，在安裝地源熱泵系統(tǒng)之前，都會(huì)對(duì)地下土壤進(jìn)行熱物性測(cè)試試驗(yàn)，獲得土壤原始溫度值。另外，在項(xiàng)目的地埋管系統(tǒng)施工完成并運(yùn)行一段時(shí)間后，會(huì)對(duì)地下埋管進(jìn)行抽樣測(cè)試，來(lái)檢測(cè)埋管中的水溫，根據(jù)埋管的測(cè)試水溫來(lái)判斷運(yùn)行中土壤的溫度變化。在地源熱泵項(xiàng)目應(yīng)用中，很少會(huì)檢測(cè)土壤的實(shí)時(shí)變化，即使有，也是采用電阻型溫度傳感器點(diǎn)對(duì)點(diǎn)單項(xiàng)測(cè)量回水溫度的變化，但采集到的數(shù)據(jù)缺乏準(zhǔn)確性，無(wú)法準(zhǔn)確的反映埋管區(qū)域地下溫度的實(shí)時(shí)變化，也無(wú)法記錄土壤的溫度變化情況，同時(shí)也無(wú)法連續(xù)記錄歷年的土壤變化值，運(yùn)行幾年后也無(wú)法獲得地下土壤的吸熱和散熱情況，因此土壤的熱平衡便不能確定，從而不能根據(jù)土壤變化做出準(zhǔn)確的補(bǔ)救措施，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)及設(shè)備常年運(yùn)行造成不必要的損失。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，人們進(jìn)行了長(zhǎng)期的探索，提出了各式各樣的解決方案。例如，中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種用于測(cè)量水位與溫度傳感器[申請(qǐng)?zhí)枺?01320820692.5]，包括傳感器本體、防水管、磁芯浮球、溫度測(cè)量點(diǎn)及多個(gè)水位測(cè)量點(diǎn)；防水管設(shè)在水池中，防水管底部密封，傳感器本體設(shè)在防水管內(nèi)，磁芯浮球套在防水管上，溫度測(cè)量點(diǎn)設(shè)在防水管內(nèi)；多個(gè)水位測(cè)量點(diǎn)包括第一0％水位測(cè)量點(diǎn)、第二10％水位測(cè)量點(diǎn)、第三20％水位測(cè)量點(diǎn)、第四30％水位測(cè)量點(diǎn)、第五40％水位測(cè)量點(diǎn)、第六50％水位測(cè)量點(diǎn)、第七60％水位測(cè)量點(diǎn)、第八70％水位測(cè)量點(diǎn)、第九80％水位測(cè)量點(diǎn)、第十90％水位測(cè)量點(diǎn)及第十一100％水位測(cè)量點(diǎn)，從上到下等間距依次設(shè)置在傳感器本體上。

上述方案在一定程度上解決了現(xiàn)有檢測(cè)傳感器適用范圍小，實(shí)現(xiàn)了水位檢測(cè)和溫度檢測(cè)同時(shí)進(jìn)行的問(wèn)題，但是該方案依然存在著：穩(wěn)定性差，檢測(cè)精度低，無(wú)法實(shí)時(shí)進(jìn)行檢測(cè)的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，能對(duì)土壤溫度及水位進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)的地源巖土層垂直溫度分布測(cè)試及地下水位測(cè)量裝置。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了下列技術(shù)方案：本地源巖土層垂直溫度分布測(cè)試及地下水位測(cè)量裝置，其特征在于，本裝置包括具有內(nèi)腔且豎直埋設(shè)于土壤中的U型管體，所述的U型管體上端具有兩個(gè)敞口，所述的U型管體下端內(nèi)部具有能將內(nèi)腔分隔成相互獨(dú)立的溫度檢測(cè)腔和水位檢測(cè)腔的分隔結(jié)構(gòu)，所述的U型管體一側(cè)內(nèi)部具有位于溫度檢測(cè)腔內(nèi)且用于檢測(cè)土壤溫度變化信息的土壤溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)，所述的U型管體另一側(cè)內(nèi)部具有位于水位檢測(cè)腔內(nèi)且用于檢測(cè)土壤水位變化信息的土壤水位檢測(cè)機(jī)構(gòu)，且所述的土壤溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)與土壤水位檢測(cè)機(jī)構(gòu)均與設(shè)置在U型管體上端外側(cè)的顯示模塊相連。即由于U型管體埋設(shè)在土壤內(nèi)且通過(guò)土壤水位檢測(cè)機(jī)構(gòu)和土壤溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)能對(duì)土壤內(nèi)的溫度和水位變化信息進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)。這里的U型管體為PE管，且通過(guò)U型管體與巖土層自然換熱，通過(guò)對(duì)地下巖土層垂直溫度分布和地下水位的檢測(cè)，獲得土壤溫度及地下水位分布數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊處理并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，最終在計(jì)算及顯示模塊中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的顯示及處理，其解決了地源熱泵在運(yùn)行中土壤溫度及水位的連續(xù)監(jiān)測(cè)及監(jiān)視問(wèn)題，為地埋管應(yīng)用項(xiàng)目更好的提供埋管區(qū)域的地下溫升或溫降的數(shù)值依據(jù)，從而為項(xiàng)目設(shè)計(jì)之初提供有利的埋管分布設(shè)計(jì)依據(jù)，為優(yōu)化土壤的熱平衡問(wèn)題提供可靠的數(shù)值依據(jù)，在一定程度上加長(zhǎng)項(xiàng)目的運(yùn)行年限。

在上述的地源巖土層垂直溫度分布測(cè)試及地下水位測(cè)量裝置中，所述的分隔結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在U型管體下端中部且能將U型管體分成溫度檢測(cè)子管和水位檢測(cè)子管的分隔板，且所述的溫度檢測(cè)腔形成于溫度檢測(cè)子管內(nèi)，所述的水位檢測(cè)腔形成于水位檢測(cè)子管內(nèi)。這樣保證了土壤溫度和土壤水位檢測(cè)的準(zhǔn)確性，防止土壤溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)和土壤水位檢測(cè)機(jī)構(gòu)相互干擾。

在上述的地源巖土層垂直溫度分布測(cè)試及地下水位測(cè)量裝置中，所述的土壤溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括若干自上向下依次徑向設(shè)置在溫度檢測(cè)子管外側(cè)管壁上的安裝孔，每一個(gè)安裝孔內(nèi)均設(shè)有位于溫度檢測(cè)子管內(nèi)的溫度傳感器，每一個(gè)溫度傳感器均通過(guò)測(cè)溫電纜與數(shù)碼變送器相連，每一個(gè)數(shù)碼變送器均通過(guò)數(shù)據(jù)線與溫度采集模塊相連，且所述的溫度采集模塊連接有與顯示模塊相連的MCU控制模塊。優(yōu)選地，各個(gè)數(shù)碼變送器之間還設(shè)有電源線，溫度傳感器采用不銹鋼外殼封裝，防水防潮。不銹鋼外殼，僅有0.15mm的壁厚，具有很小的蓄熱量，同時(shí)采用導(dǎo)熱性高的密封膠灌封，保證了溫度傳感器的高靈敏性，極小的溫度延遲。溫度傳感器支持“一線總線”接口，測(cè)量溫度范圍為-55℃～+125℃，在-10～+85℃范圍內(nèi)，精度為±0.5℃。現(xiàn)場(chǎng)溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。通過(guò)溫度傳感器與土壤接觸來(lái)測(cè)量土壤的溫度，這里的溫度傳感器以5米的間距從下至上垂直均勻分布，將溫度傳感器連接在對(duì)應(yīng)的數(shù)碼變送器上并通過(guò)數(shù)據(jù)線將數(shù)據(jù)傳送至溫度采集模塊，通過(guò)MCU控制模塊處理將所測(cè)結(jié)果顯示在顯示模塊上。

在上述的地源巖土層垂直溫度分布測(cè)試及地下水位測(cè)量裝置中，所述的溫度檢測(cè)子管一側(cè)內(nèi)部設(shè)有用于防止土壤內(nèi)水流在溫度檢測(cè)腔內(nèi)流動(dòng)且能將溫度檢測(cè)腔自上向下依次分割成若干用于放置數(shù)碼變送器的安裝腔的隔離阻擋組件。

在上述的地源巖土層垂直溫度分布測(cè)試及地下水位測(cè)量裝置中，所述的隔離阻擋組件包括若干自上向下依次等間距設(shè)置在溫度檢測(cè)子管內(nèi)的彈性隔離圈，且每一個(gè)彈性隔離圈均設(shè)置在相鄰兩個(gè)數(shù)碼變送器之間從而將各個(gè)數(shù)碼變送器分隔開(kāi)。數(shù)碼變送器之間設(shè)置的彈性隔離圈，克服了U型管中水對(duì)流導(dǎo)致的溫度分布不均所造成的溫度檢測(cè)誤差。

在上述的地源巖土層垂直溫度分布測(cè)試及地下水位測(cè)量裝置中，所述的溫度傳感器自上向下依次等間距設(shè)置，且每一個(gè)溫度傳感器端部均與溫度檢測(cè)子管外側(cè)壁齊平；所述的數(shù)據(jù)線為雙絞數(shù)據(jù)線且數(shù)據(jù)線包括由四組銅線相互纏繞而成的內(nèi)芯，所述的內(nèi)芯周向外側(cè)套設(shè)有絕緣外套。顯然，溫度傳感器端部與溫度檢測(cè)子管外側(cè)壁齊平可減少U型管體埋設(shè)時(shí)對(duì)溫度傳感器的摩擦損傷；雙絞數(shù)據(jù)線由四組相互纏繞在一起的銅線封裝在一層絕緣外套中而組成的，之所以要進(jìn)行相互纏繞，是因?yàn)楫?dāng)金屬線中有電流，即其實(shí)是數(shù)據(jù)流，通過(guò)的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng)，而將正、負(fù)信號(hào)線對(duì)繞，兩者產(chǎn)生的正、負(fù)磁場(chǎng)便會(huì)相互抵消，減少信號(hào)的干擾。本實(shí)用新型專(zhuān)利雙絞數(shù)據(jù)線采用STP，即屏蔽雙絞線形式，雙絞數(shù)據(jù)線接口的最大傳輸距離不少于150米，并具有良好的抗干擾性、抗溫性、阻燃性。

在上述的地源巖土層垂直溫度分布測(cè)試及地下水位測(cè)量裝置中，所述的土壤水位檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括若干周向開(kāi)設(shè)在水位檢測(cè)子管外側(cè)管壁上的微孔，所述的水位檢測(cè)子管周向設(shè)有尼龍網(wǎng)，在水位檢測(cè)子管內(nèi)設(shè)有位于水位檢測(cè)腔內(nèi)且用于感應(yīng)土壤內(nèi)水位的變化產(chǎn)生的壓力大小的水位感應(yīng)組件，所述的水位感應(yīng)組件連接有水位采集模塊，且所述的水位采集模塊通過(guò)MCU控制模塊與顯示模塊相連。也就是說(shuō)，這里的水位感應(yīng)組件與水位采集模塊連接，所述水位采集模塊與MCU控制模塊連接，并將所測(cè)土壤水位數(shù)據(jù)顯示在顯示模塊上。

在上述的地源巖土層垂直溫度分布測(cè)試及地下水位測(cè)量裝置中，所述的水位感應(yīng)組件包括設(shè)置在水位檢測(cè)子管內(nèi)且呈波紋管狀的波紋彈性壓力包，所述的波紋彈性壓力包一端端面設(shè)置在基座上，另一端為自由端，所述的波紋彈性壓力包與穿設(shè)于U型管體內(nèi)的氣壓管相連，所述的氣壓管上端延伸至U型管體上端外側(cè)且與水位采集模塊相連。通過(guò)地下水的自然滲透水位檢測(cè)子管內(nèi)中的水位即為土壤的水位線，水位檢測(cè)子管內(nèi)有一個(gè)傳導(dǎo)管內(nèi)氣壓變化的氣壓管，優(yōu)選地，這里的氣壓管為PE氣壓管，氣壓管為真空管道，所述氣壓管與一個(gè)波紋彈性壓力包連接，通過(guò)波紋彈性壓力包的伸縮來(lái)測(cè)試水壓，得出土壤水位變化，即通過(guò)土壤水位的變化產(chǎn)生的壓力引起波紋彈性壓力包的變化，并將壓力變化通過(guò)氣壓管將氣壓變化傳至水位采集模塊，通過(guò)MCU控制模塊將土壤水位數(shù)據(jù)顯示在顯示模塊上，其中，波紋彈性壓力包的檢測(cè)原理在于：由于波紋彈性壓力包呈波紋管狀，在壓力或軸向力的作用下，波紋彈性壓力包將伸長(zhǎng)或縮短，由于它在軸向容易變形，所以靈敏度較高。當(dāng)波紋彈性壓力包作為壓力敏感元件時(shí)，將波紋彈性壓力包開(kāi)口的一個(gè)端面焊接于固定的基座上，壓力由此傳至管內(nèi)，在壓力差的作用下，波紋彈性壓力包伸長(zhǎng)或壓縮一直到壓力為彈性力平衡時(shí)為止，這時(shí)波紋彈性壓力包的自由端就產(chǎn)生一定位移，使得波紋彈性壓力包的自由端的位移與所測(cè)壓力成正比。

在上述的地源巖土層垂直溫度分布測(cè)試及地下水位測(cè)量裝置中，所述的尼龍網(wǎng)通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂材料粘接于水位檢測(cè)子管周向外側(cè)；所述的微孔的直徑為3-8mm且所述的微孔的開(kāi)孔率為10％。優(yōu)選地，這里的微孔的直徑為5mm。

在上述的地源巖土層垂直溫度分布測(cè)試及地下水位測(cè)量裝置中，所述的顯示模塊包括溫度顯示屏和水位顯示屏，且所述的溫度顯示屏和水位顯示屏均設(shè)置在一個(gè)移動(dòng)支撐柜體上，且所述的移動(dòng)支撐柜體內(nèi)設(shè)有分別與水位采集模塊、MCU控制模塊、顯示模塊、溫度傳感器以及溫度采集模塊相連的電源模塊。

與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本地源巖土層垂直溫度分布測(cè)試及地下水位測(cè)量裝置的優(yōu)點(diǎn)在于：

1、本地源巖土層溫度及水位測(cè)試裝置針對(duì)地源熱泵運(yùn)行時(shí)土壤溫度及水位變化情況而推出的測(cè)試裝置，通過(guò)數(shù)字溫度傳感器及水位監(jiān)測(cè)裝置將土壤溫度及水位的變化動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)的顯示出來(lái)，并形成綜合分析的數(shù)據(jù)體系，為客戶(hù)及環(huán)境監(jiān)察部門(mén)提供輔助的參考資料，本裝置具有測(cè)量準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)記錄信息量大，采集時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

2、本實(shí)用新型通過(guò)埋于地下土壤中的溫度傳感器獲取溫度數(shù)據(jù)后，通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊的處理并存儲(chǔ)，最終將結(jié)果顯示在液晶顯示屏上，其解決了地源熱泵系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，土壤溫度的連續(xù)監(jiān)測(cè)及監(jiān)視問(wèn)題，而且測(cè)量方便，能為地源熱泵系統(tǒng)正常運(yùn)行及消除土壤熱平衡問(wèn)題提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

3、本實(shí)用新型在溫度檢測(cè)管內(nèi)設(shè)置了彈性隔離圈，克服了U型管中水對(duì)流導(dǎo)致的溫度分布不均所造成的溫度檢測(cè)誤差。

4、本裝置結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，操作安全方便，無(wú)需日常維護(hù)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型提供的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型提供的溫度檢測(cè)子管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型提供的水位檢測(cè)子管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，U型管體1、溫度檢測(cè)子管11、溫度檢測(cè)腔111、水位檢測(cè)子管12、水位檢測(cè)腔121、分隔板13、土壤溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)2、安裝孔21、溫度傳感器22、測(cè)溫電纜23、數(shù)碼變送器24、數(shù)據(jù)線25、MCU控制模塊26、彈性隔離圈27、電源線28、土壤水位檢測(cè)機(jī)構(gòu)3、微孔31、尼龍網(wǎng)32、波紋彈性壓力包33、基座34、氣壓管35、顯示模塊4、溫度顯示屏41、水位顯示屏42、移動(dòng)支撐柜體43、電源模塊44。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

如圖1-3所示，本地源巖土層垂直溫度分布測(cè)試及地下水位測(cè)量裝置，包括具有內(nèi)腔且豎直埋設(shè)于土壤中的U型管體1，U型管體1上端具有兩個(gè)敞口，U型管體1下端內(nèi)部具有能將內(nèi)腔分隔成相互獨(dú)立的溫度檢測(cè)腔111和水位檢測(cè)腔121的分隔結(jié)構(gòu)，這里的分隔結(jié)構(gòu)可以包括設(shè)置在U型管體1下端中部且能將U型管體1分成溫度檢測(cè)子管11和水位檢測(cè)子管12的分隔板13，且溫度檢測(cè)腔111形成于溫度檢測(cè)子管11內(nèi)，水位檢測(cè)腔121形成于水位檢測(cè)子管12內(nèi)，U型管體1一側(cè)內(nèi)部具有位于溫度檢測(cè)腔111內(nèi)且用于檢測(cè)土壤溫度變化信息的土壤溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)2，U型管體1另一側(cè)內(nèi)部具有位于水位檢測(cè)腔121內(nèi)且用于檢測(cè)土壤水位變化信息的土壤水位檢測(cè)機(jī)構(gòu)3，這里的分隔板13保證了土壤溫度和土壤水位檢測(cè)的準(zhǔn)確性，防止土壤溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)和土壤水位檢測(cè)機(jī)構(gòu)相互干擾，且土壤溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)2與土壤水位檢測(cè)機(jī)構(gòu)3均與設(shè)置在U型管體1上端外側(cè)的顯示模塊4相連。

即由于U型管體1埋設(shè)在土壤內(nèi)且通過(guò)土壤水位檢測(cè)機(jī)構(gòu)3和土壤溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)2能對(duì)土壤內(nèi)的溫度和水位變化信息進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)。這里的U型管體1為PE管，且通過(guò)U型管體1與巖土層自然換熱，通過(guò)對(duì)地下巖土層垂直溫度分布和地下水位的檢測(cè)，獲得土壤溫度及地下水位分布數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊處理并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，最終在計(jì)算及顯示模塊4中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的顯示及處理，其解決了地源熱泵在運(yùn)行中土壤溫度及水位的連續(xù)監(jiān)測(cè)及監(jiān)視問(wèn)題，為地埋管應(yīng)用項(xiàng)目更好的提供埋管區(qū)域的地下溫升或溫降的數(shù)值依據(jù)，從而為項(xiàng)目設(shè)計(jì)之初提供有利的埋管分布設(shè)計(jì)依據(jù)，為優(yōu)化土壤的熱平衡問(wèn)題提供可靠的數(shù)值依據(jù)，在一定程度上加長(zhǎng)項(xiàng)目的運(yùn)行年限。

進(jìn)一步地，本實(shí)施例中的土壤溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)2包括若干自上向下依次徑向設(shè)置在溫度檢測(cè)子管11外側(cè)管壁上的安裝孔21，每一個(gè)安裝孔21內(nèi)均設(shè)有位于溫度檢測(cè)子管11內(nèi)的溫度傳感器22，每一個(gè)溫度傳感器22均通過(guò)測(cè)溫電纜23與數(shù)碼變送器24相連，每一個(gè)數(shù)碼變送器24均通過(guò)數(shù)據(jù)線25與溫度采集模塊相連，且所述的溫度采集模塊連接有與顯示模塊4相連的MCU控制模塊26，優(yōu)選地，溫度傳感器22采用不銹鋼外殼封裝，防水防潮。不銹鋼外殼，僅有0.15mm的壁厚，具有很小的蓄熱量，同時(shí)采用導(dǎo)熱性高的密封膠灌封，保證了溫度傳感器22的高靈敏性，極小的溫度延遲。溫度傳感器22支持“一線總線”接口，測(cè)量溫度范圍為-55℃～+125℃，在-10～+85℃范圍內(nèi)，精度為±0.5℃?，F(xiàn)場(chǎng)溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。通過(guò)溫度傳感器22與土壤接觸來(lái)測(cè)量土壤的溫度，這里的溫度傳感器22以5米的間距從下至上垂直均勻分布，將溫度傳感器22連接在對(duì)應(yīng)的數(shù)碼變送器24上并通過(guò)數(shù)據(jù)線25將數(shù)據(jù)傳送至溫度采集模塊，通過(guò)MCU控制模塊26處理將所測(cè)結(jié)果顯示在顯示模塊4上。

其中，這里的溫度檢測(cè)子管11一側(cè)內(nèi)部設(shè)有用于防止土壤內(nèi)水流在溫度檢測(cè)腔111內(nèi)流動(dòng)且能將溫度檢測(cè)腔111自上向下依次分割成若干用于放置數(shù)碼變送器24的安裝腔的隔離阻擋組件，優(yōu)選地，這里的隔離阻擋組件包括若干自上向下依次等間距設(shè)置在溫度檢測(cè)子管11內(nèi)的彈性隔離圈27，且每一個(gè)彈性隔離圈27均設(shè)置在相鄰兩個(gè)數(shù)碼變送器24之間從而將各個(gè)數(shù)碼變送器24分隔開(kāi)，數(shù)碼變送器24之間設(shè)置的彈性隔離圈27，克服了U型管體1中水對(duì)流導(dǎo)致的溫度分布不均所造成的溫度檢測(cè)誤差。

這里的溫度傳感器22自上向下依次等間距設(shè)置，且每一個(gè)溫度傳感器22端部均與溫度檢測(cè)子管11外側(cè)壁齊平；數(shù)據(jù)線25為雙絞數(shù)據(jù)線25且數(shù)據(jù)線25包括由四組銅線相互纏繞而成的內(nèi)芯，內(nèi)芯周向外側(cè)套設(shè)有絕緣外套，顯然，溫度傳感器22端部與溫度檢測(cè)子管11外側(cè)壁齊平可減少U型管體1埋設(shè)時(shí)對(duì)溫度傳感器22的摩擦損傷；雙絞數(shù)據(jù)線由四組相互纏繞在一起的銅線封裝在一層絕緣外套中而組成的，之所以要進(jìn)行相互纏繞，是因?yàn)楫?dāng)金屬線中有電流，即其實(shí)是數(shù)據(jù)流，通過(guò)的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng)，而將正、負(fù)信號(hào)線對(duì)繞，兩者產(chǎn)生的正、負(fù)磁場(chǎng)便會(huì)相互抵消，減少信號(hào)的干擾。本實(shí)用新型專(zhuān)利雙絞數(shù)據(jù)線采用STP，即屏蔽雙絞線形式，雙絞數(shù)據(jù)線接口的最大傳輸距離不少于150米，并具有良好的抗干擾性、抗溫性、阻燃性。

進(jìn)一步地，這里的土壤水位檢測(cè)機(jī)構(gòu)3包括若干周向開(kāi)設(shè)在水位檢測(cè)子管12外側(cè)管壁上的微孔31，水位檢測(cè)子管12周向設(shè)有尼龍網(wǎng)32，這里的尼龍網(wǎng)32可以通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂材料粘接于水位檢測(cè)子管12周向外側(cè)；微孔31的優(yōu)選直徑為5mm且微孔31的開(kāi)孔率為10％，在水位檢測(cè)子管12內(nèi)設(shè)有位于水位檢測(cè)腔121內(nèi)且用于感應(yīng)土壤內(nèi)水位的變化產(chǎn)生的壓力大小的水位感應(yīng)組件，水位感應(yīng)組件連接有水位采集模塊，且水位采集模塊通過(guò)MCU控制模塊26與顯示模塊4相連。也就是說(shuō)，這里的水位感應(yīng)組件與水位采集模塊連接，所述水位采集模塊與MCU控制模塊26連接，并將所測(cè)土壤水位數(shù)據(jù)顯示在顯示模塊4上。

具體地，這里的水位感應(yīng)組件包括設(shè)置在水位檢測(cè)子管12內(nèi)且呈波紋管狀的波紋彈性壓力包33，波紋彈性壓力包33一端端面設(shè)置在基座34上，另一端為自由端，波紋彈性壓力包33與穿設(shè)于U型管體1內(nèi)的氣壓管35相連，氣壓管35上端延伸至U型管體1上端外側(cè)且與水位采集模塊相連，即通過(guò)地下水的自然滲透水位檢測(cè)子管12內(nèi)中的水位即為土壤的水位線，水位檢測(cè)子管12內(nèi)有一個(gè)傳導(dǎo)管內(nèi)氣壓變化的氣壓管35，優(yōu)選地，這里的氣壓管35為PE氣壓管，氣壓管35為真空管道，所述氣壓管35與一個(gè)波紋彈性壓力包33連接，通過(guò)波紋彈性壓力包33的伸縮來(lái)測(cè)試水壓，得出土壤水位變化，即通過(guò)土壤水位的變化產(chǎn)生的壓力引起波紋彈性壓力包33的變化，并將壓力變化通過(guò)氣壓管35將氣壓變化傳至水位采集模塊，通過(guò)MCU控制模塊26將土壤水位數(shù)據(jù)顯示在顯示模塊4上，其中，波紋彈性壓力包33的檢測(cè)原理在于：由于波紋彈性壓力包33呈波紋管狀，在壓力或軸向力的作用下，波紋彈性壓力包33將伸長(zhǎng)或縮短，由于它在軸向容易變形，所以靈敏度較高。當(dāng)波紋彈性壓力包33作為壓力敏感元件時(shí)，將波紋彈性壓力包33開(kāi)口的一個(gè)端面焊接于固定的基座34上，壓力由此傳至管內(nèi)，在壓力差的作用下，波紋彈性壓力包33伸長(zhǎng)或壓縮一直到壓力為彈性力平衡時(shí)為止，這時(shí)波紋彈性壓力包33的自由端就產(chǎn)生一定位移，使得波紋彈性壓力包33的自由端的位移與所測(cè)壓力成正比。

另外，這里的顯示模塊4包括溫度顯示屏41和水位顯示屏42，且溫度顯示屏41和水位顯示屏42均設(shè)置在一個(gè)移動(dòng)支撐柜體43上，且移動(dòng)支撐柜體43內(nèi)設(shè)有分別與水位采集模塊、MCU控制模塊26、顯示模塊4、溫度傳感器22以及溫度采集模塊相連的電源模塊44，即各個(gè)數(shù)碼變送器之間還設(shè)有電源線28，源模塊44通過(guò)電源線28與數(shù)碼變送器相連。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說(shuō)明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類(lèi)似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。

盡管本文較多地使用了U型管體1、溫度檢測(cè)子管11、溫度檢測(cè)腔111、水位檢測(cè)子管12、水位檢測(cè)腔121、分隔板13、土壤溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)2、安裝孔21、溫度傳感器22、測(cè)溫電纜23、數(shù)碼變送器24、數(shù)據(jù)線25、MCU控制模塊26、彈性隔離圈27、電源線28、土壤水位檢測(cè)機(jī)構(gòu)3、微孔31、尼龍網(wǎng)32、波紋彈性壓力包33、基座34、氣壓管35、顯示模塊4、溫度顯示屏41、水位顯示屏42、移動(dòng)支撐柜體43、電源模塊44等術(shù)語(yǔ)，但并不排除使用其它術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新型精神相違背的。