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关于水分传感器及表层土壤参数采集装置复审一案成功

发布时间:2019/4/17    来源:本站

国家知识产权局于2018年710日发出关于申请号为201310512718.4,申请日为20131025日,名称为:水分传感器及表层土壤参数采集装置的发明专利的驳回决定。

东方盛凡于201886日受到客户委托对其进行复审,东方盛凡迅速对该案件进行了分析、讨论,并撰写了复审请求书,于2018827日提交至复审委员会,并于20191月份收到国知局发出的办理登记手续通知书,取得专利权。

该案件自收到客户委托至撤销驳回取得专利权仅仅花费了5个月的时间,充分展现了东方盛凡的不俗实力。

以下为该案件具体详情:

涉案专利授权公告时的权利要求书如下:

1.一种表层土壤参数采集装置,其特征在于,所述装置包括:绝缘固定板、水分传感器和数据采集盒,所述水分传感器包括两个片状的电极和两个信号线,所述两个信号线与两个电极一一对应连接,所述两个电极为平行设置,所述水分传感器的两个电极敷设于所述绝缘固定板的下表面,所述绝缘固定板上设有若干通孔,所述水分传感器的两个电极通过所述绝缘固定板上的两个通孔与所述水分传感器的两个信号线连接,所述数据采集盒内设有相互连接的信号调理单元和微控制器,所述信号调理单元与所述水分传感器连接;

所述信号调理单元向所述水分传感器的两个信号线发送高频调制波,再接收由所述水分传感器的两个电极所获得的与表层土壤含水率相关的第一感应信号,所述信号调理单元将所述第一感应信号进行调理,以获得第一标准电信号,由所述微控制器对所述第一标准电信号进行处理,以获得表层土壤含水率;

所述信号调理单元包括:高频信号源、调制电路、检波电路、低通滤波电路和运放电路,所述水分传感器与所述调制电路和所述检波电路分别连接,所述检波电路与所述低通滤波电路连接,所述高频信号源与所述调制电路连接,所述低通滤波电路和运放电路连接,所述运放电路与所述微控制器连接;

所述高频信号源产生高频信号,由所述调制电路进行调制,以产生所述高频调制波,所述检波电路接收所述第一感应信号,并对所述感应信号进行检波,以获得表层土壤含水率信息,所述表层土壤含水率信息由所述低通滤波电路进行滤波处理,再由所述运放电路进行放大处理后,以获得所述第一标准电信号;

所述装置还包括:支撑杆,所述支撑杆穿过且固定所述数据采集盒,所述数据采集盒上表面设有位移传感器,所述支撑杆的下端设有压力传感器,所述压力传感器通过垫片设于所述绝缘固定板上,所述压力传感器和位移传感器分别与所述低通滤波电路连接;

所述压力传感器获得与表层土壤压紧阻力对应的第二感应信号,所述位移传感器获得与下压位移对应的第三感应信号,所述第二感应信号和第三感应信号分别由所述低通滤波电路进行滤波,再由所述运放电路进行放大处理后,获得第二标准电信号和第三标准电信号,由所述微控制器对所述第二标准电信号和第三标准电信号进行处理,以获得所述表层土壤压紧阻力和下压位移,并通过所述表层土壤压紧阻力和下压位移计算获得表层土壤紧实度。

代理人在复审请求书中认为,权利要求1与对比文件1相比至少有如下的区别技术特征:

1)水分传感器的两个电极敷设于绝缘固定板的下表面,绝缘固定板上设有若干通孔,微控制器对第一标准电信号进行处理,可以获得表层土壤含水率。

2)本申请是检测表层土壤参数,数据采集盒内设有相互连接的信号调理单元和微控制器,水分传感器包括两个片状的电极和两个信号线,两个信号线与两个电极一一对应连接,两个电极为平行设置,水分传感器的两个电极敷设于绝缘固定板的下表面;信号调理单元向水分传感器的两个信号线发送高频调制波。

基于上述区别技术特征,权利要求1实际要解决的技术问题是:

如何测量表层土壤的参数。

为了解决上述技术问题,本申请公开了一种表层土壤参数采集装置,主要包括有绝缘固定板、水分传感器、压力传感器、位移传感器和数据采集盒,数据采集盒内设有相互连接的信号调理单元和微控制器。在测量表层土壤参数时,信号调理单元向水分传感器的两个导线发送高频调制波,再接收由水分传感器的两个电极所获得的与表层土壤含水率相关的第一感应信号,第一感应信号经信号调理单元处理获得第一标准信号,由微控制器对第一标准信号进行处理,获得表层土壤含水率。在此过程中土壤本身带有一定的电容量,当高频调制波进过土壤时,波形发生变化,微控制器通过该波形的变化可以得出土壤的电容量大小,进而得出土壤的含水率;在对土壤进行下压时,土壤之间的间隙变小,土壤的电容量变小,而电容量的变化会影响到高频调制波进过土壤时波形的变化,进而得出的土壤含水率也不够准确,为此本申请装置在绝缘固定板上设有若干通孔,通过通孔使装置在下压时,多余的被压的土壤可以通过通孔到绝缘固定板之上,减小土壤在被压实过程中电容量的变化,从而减小试验数据误差。且由于两电极是通过通孔与水分传感器的信号线连接,因此可以通过不同位置的通孔来改变两电极之间的间距,来适应不同环境和实现不同的测量方法;且装置在下压时产生位移,水分传感器的两个电极会随装置的位移而位移,在测量表层土壤紧实度的同时,不断的记录不同深度表层土壤含水量的参数,进而得出表层土壤含水率和表层土壤紧实度之间的耦合关系。

对比文件2具体公开了一种土壤的水分状态确定装置,在该半导体基板上绝缘层配置第 1 电极对和第 2 电极对,第 1 电极对与第 2 电极对通过绝缘层相互隔离,该绝缘层的表面被亲水化处理,电导率确定部与第 1 电极对连接,对该第 1 电极对之间的电导率进行确定 ,电容量确定部与第 2 电极对连接,对该第 2 电极对之间的电容量进行确定,通过对实测到的电导率和电容量,本领域技术人员可以结合对比文件2说明书附图图 13 中所示电导率和电容之间的关系的图表得到真实的水分量估计值;即使对比文件2装置像本申请中所述对土壤进行下压,土壤电容量发生变化,但同时土壤的电导率也会发生相应的变化,对测量结果不会产生影响,因此对比文件2装置即使需要对土壤进行下压,也不需要像本申请装置中在绝缘固定板上开设若干通孔。对比文件2公开的一种土壤的水分状态确定装置在测量土壤的含水率时需要测得电容量及电导率两个数值,而本申请测量土壤含水率时只需要测得土壤的电容量,与对比文件2相比,在测量土壤含水率时更加简单方便。

本申请在测量土壤含水率时,与现有技术相比,在省略了一电极对和对土壤电导率的测量后,仍能测出土壤的含水率,符合要素省略的发明的要求。

对比文件4公开了一种土壤硬度计,利用驱动装置为插土杆提供动力,使插土杆能够上下移动,插入土壤,通过获取插土杆下插时即时的压力,以获取较为全面的土壤硬度信息。而本申请利用安装在支撑杆上的手柄,手动施加压力,与对比文件4相比,起到的效果一样但装置更简单,操作也更加灵活。

本申请数据采集盒内设有相互连接的信号调理单元和微控制器,水分传感器包括两个片状的电极和两个信号线,两个信号线与两个电极一一对应连接,两个电极为平行设置,水分传感器的两个电极敷设于绝缘固定板的下表面;信号调理单元向水分传感器的两个信号线发送高频调制波,反馈回的信息经数据采集盒内的微控制器处理进而得到表层土壤参数,并非只是“电极与测量目标接触这么简单”,此过程是本申请所述装置中各个部件之间紧密配合才能得出的结果,本领域技术人员不能通过简单的电极与测量目标接触来实现本申请的技术效果。

对于对比文件3公开的测量装置探头为针状结构,与土壤接触面积小,在测量时测量的结果会因为探头与土壤之间的接触面积大小而产生偏差,导致测量结果不准确,且由于探头为针形长条形结构,这就导致在实际测量过程中因为土壤硬度的不同,致使探头损坏,影响测量装置的实用性。

综上,对比文件2对本申请修改后的权利要求1的技术方案不存在任何技术启示,在对比文件2的基础上结合对比文件3-4以及本领域常规技术手段不能得到权利要求1要求保护的技术方案,所以,修改后的权利要求1对于本领域技术人员是非显而易见的,具有突出的实质性特点。

本申请公开了一种表层土壤参数采集装置,主要包括有绝缘固定板、水分传感器、压力传感器、位移传感器和数据采集盒,数据采集盒内设有相互连接的信号调理单元和微控制器。在测量表层土壤参数时,信号调理单元向水分传感器的两个导线发送高频调制波,再接收由水分传感器的两个电极所获得的与表层土壤含水率相关的第一感应信号,第一感应信号经信号调理单元处理获得第一标准信号,由微控制器对第一标准信号进行处理,获得表层土壤含水率;通过压力传感器获得与表层土壤压紧阻力对应的第二感应信号,通过位移传感器获得与下压位移对应的第三感应信号,第二感应信号和第三感应信号分别经过信号调理单元处理获得第二标准电信号和第三标准电信号,由微控制器对第二标准电信号和第三标准电信号进行处理,以获得表层土壤压紧阻力和下压位移,并通过表层土壤压紧阻力和下压位移计算获得表层土壤紧实度。在对土壤进行下压时,为了防止土壤被压实而导致的压力值不准确,在绝缘固定板上设有若干通孔 ,通孔可使被压的土壤能够通过一部分,从而减小试验数据误差;且装置在下压时产生位移,水分传感器的两个电极会随装置的位移而位移,在测量表层土壤紧实度的同时,不断的记录不同深度表层土壤含水量的参数,进而得出表层土壤含水率和表层土壤紧实度之间的耦合关系;同时本装置结构简单、操作方便,可以在不同时间、不同地点直接测量田间表层土壤含水率和表层土壤紧实度,测量出来的参数更加真实准确。因此,本申请的权利要求1具有显著的进步。

综上所述,本专利权利要求1具备创造性,符合专利法第22条第3款的规定,应撤销驳回决定。

 东方盛凡团队在本案复审的处理过程中,针对涉案专利创造性的委托,迅速采取行动并取得复审程序的速胜,保障了客户的合法权益,获得案件的全面胜利!

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