CN102854033A - 一种剖面土壤水分传感器安装设备 - Google Patents

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赵春江
邢振
郭瑞
申长军
闫华
邱权
李文龙
单飞飞
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Abstract

本发明涉及一种取土设备，具体涉及一种剖面土壤水分传感器安装设备。该剖面土壤水分传感器安装设备包括：取土钻和水平仪；所述取土钻包括：把柄、钻杆和钻头；把柄底端连接钻杆，钻杆的底端与钻头连接；水平仪包括水平底座，水平底座上设有通孔，水平底座上设有安装传感器套筒的圆筒，圆筒穿过所述通孔；圆筒上连接多个支架，支架上设有用于固定水平仪的固定脚。本发明实施例提供的剖面土壤水分传感器安装设备，设备结构简单，易于携带和拆装，可有效确保剖面土壤水分传感器套筒外壁与土壤紧密接触，同时不会改变土壤的质地，保证土壤水分测量的准确性。

Description

一种剖面土壤水分传感器安装设备
技术领域
本发明涉及一种取土设备，具体涉及一种剖面土壤水分传感器安装设备及使用方法。
背景技术
土壤水分是作物生长必不可少的条件，适宜的土壤水分含量不仅能够提高作物产量，而且能够避免水资源浪费和土壤流失。因此，对土壤水分含量的实时监测是十分必要的。目前，常用的土壤水分传感器有探针式土壤水分传感器和剖面土壤水分传感器，采用的布设方法是先挖沟、在侧壁布设、然后填土的方式，这种方法的主要缺陷是破坏土壤发生层并改变了土壤结构及空隙状况等土壤剖面物理性状特征，改变了土壤的压实度和土壤结构，而土壤水分传感器测量土壤水分含量受土壤质地、结构以及压实度的影响很大，势必造成土壤水分含量测量结果存在偏差，另外，此种布设方法还影响作物种植和生长。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种剖面土壤水分传感器安装设备，以克服现有技术中。
（二）技术方案
为了实现上述目的，本发明提供一种剖面土壤水分传感器安装设备，包括：
取土钻和水平仪；所述取土钻包括：把柄、钻杆和钻头；所述把柄底端连接钻杆，所述钻杆的底端与钻头连接；
所述水平仪包括水平底座，所述水平底座上设有通孔，所述水平底座上设有安装传感器套筒的圆筒，所述圆筒穿过所述通孔；所述圆筒上连接多个支架，所述支架上设有用于固定水平仪的固定脚。
进一步地，所述把柄为T形，把柄底端通过螺纹与钻杆连接。
进一步地，所述把柄底端设有带有内螺纹的钻杆连接套筒，所述钻杆连接套筒与钻杆螺纹连接。
进一步地，还包括钻头连接套筒，所述钻杆的底端通过钻头连接套筒与钻头连接；
进一步地，所述钻头包括不锈钢筒，所述不锈钢筒的顶端连接U形支架，所述不锈钢筒的底端连接切土刀刃。
进一步地，所述切土刀刃由两片弧形刀刃组成，刀刃厚度为2-4mm，刃口经过打磨和淬火处理，两片刀刃的刃尖都落在不锈钢筒的外圆上。
进一步地，所述钻头的不锈钢筒的壁厚为2-4mm，长度为240-300mm。
进一步地，所述水平底座上设有的圆筒由不锈钢材料制成，筒壁厚为2.5-4mm，长度为400-600mm。
进一步地，所述钻杆的壁厚为2-4mm，长度为60-100cm。
进一步地，所述钻杆连接套筒的壁厚为2-4mm，长度为60-80mm。
（三）有益效果
本发明实施例具有以下优点：本发明实施例提供的剖面土壤水分传感器安装设备，设备结构简单，易于携带和拆装，可有效确保剖面土壤水分传感器套筒外壁与土壤紧密接触，同时不会改变土壤的质地，保证土壤水分测量的准确性。
附图说明
图1为本发明实施例埋设传感器套筒示意图；
图2为本发明实施例剖面土壤水分传感器安装设备中取土钻结构示意图；
图3为本发明实施例剖面土壤水分传感器安装设备中水平仪结构示意图；
图4为本发明实施例剖面土壤水分传感器安装设备中取土钻钻头结果示意图；
图5为本发明实施例剖面土壤水分传感器安装设备取土钻钻头刀刃局部放大图。
其中：1：取土钻；11：把柄；12：钻杆；13：钻头2：水平仪；；31：固定螺栓；32：U型支架32；33：不锈钢筒；34：切土刀刃；4：水平底座；41：通孔；42：圆筒；43：支架；44：固定脚；45：地钉；5：钻杆连接套筒；6：钻头连接套筒；7：传感器套筒；8：土壤。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1-图5所示，本发明实施例提供剖面土壤水分传感器安装设备具体包括：取土钻1和水平仪2；取土钻1包括：把柄11、钻杆12和钻头13；所述把柄11底端连接钻杆12，所述钻杆12的底端与钻头13连接；
所述水平仪2包括水平底座4，所述水平底座4上设有通孔41，所述水平底座4上设有安装传感器套筒7的圆筒42，所述圆筒42穿过所述通孔41；所述圆筒42上连接多个支架43，所述支架43上设有用于固定水平仪的固定脚44。
如图2所示，是取土钻整体结构图，包括把柄11、钻杆12、钻杆连接套筒5、钻头连接套筒6以及钻头13，把柄11通过螺纹连接钻杆12，钻杆12的标准长度为80cm，若需要取较深层的土壤，多个钻杆12可以通过钻杆连接套筒5组合成160cm和240cm的钻杆，钻杆12的末端通过钻头连接套筒6与钻头3连接。
该把柄11采用T型结构，把柄T型结构的横向长45cm，把柄11的下端是内部加工成内螺纹长为40mm的钻杆连接套筒5，与钻杆12通过螺纹连接；
所述钻杆12外径为40mm，壁厚2.5mm，长度为80cm的空心不锈钢管。所述钻杆连接套筒5外径为45mm，壁厚2.5mm，长度为70mm，内部加工成内螺纹，方便与钻杆连接；
如图4和图5所示，是取土钻钻头示意图，所述钻头13由固定螺栓31、U型支架32、不锈钢筒33和切土刀刃34焊接而成；钻头的不锈钢筒33的外径为56mm，壁厚为2mm，长度为260mm，切土刀刃34采用两片弧形的刀刃组成，刀刃厚度为2mm，刃口经过打磨和淬火处理，两片刀刃的刃尖落在56mm的圆上，固定螺栓31的作用是通过钻头连接套筒6把钻杆12和钻头13连接。
如图3所示，是水平仪示意图，所述水平仪2由支架43、水平底座4、螺栓、固定脚44以及地钉45组成；水平底座4的底板采用厚度为3mm、长和宽均为500mm的不锈钢板，中间加工成Ф63+0.1的孔，底板上表面焊接内径为Ф63+0.1，壁厚为2.5mm，长度为500mm的不锈钢圆筒42，便于传感器套筒7的安装。支架43的一端通过螺栓与水平底座4连接，另一端通过螺栓与固定脚44连接，通过地钉45固定水平仪2，防止传感器套筒7在安装过程中水平仪2的移动。
下面具体描述该剖面土壤水分传感器安装设备的使用方法，包括：
S1、根据传感器套筒7埋设深度，组装取土钻1和水平仪2，调整并安装水平仪2，保证水平仪2与地面平行；
S2、将切削环刀嵌入到传感器套筒7的末端，然后置于水平仪2中；
S3、用橡皮锤敲击传感器套筒7上端，使其进入土壤8约5—10cm；
S4、将取土钻1插入传感器套筒7中，用力向下压住把柄11并顺时针方向旋转，钻头刀口便切入土壤中，土壤8可以顺利进入钻头不锈钢筒33中，钻头13下降约30cm时，将取土钻垂直缓慢拔出，钻头中的土壤也被带出，通过敲击钻头，清除钻头中的土壤8；
S5、重复S3和S4，直至传感器套筒达到安装深度。
具体为：选择好剖面土壤水分传感器安装地点，把水平底座、支架和固定脚通过螺栓连接起来组成水平仪，调整水平仪，保证与地面平行，通过地钉固定水平仪。将末端带有切削环刀的传感器套筒置于水平仪中，用橡皮锤敲击传感器套筒上端，使其进入土壤约5—10cm；将取土钻插入传感器套筒中，用力向下压住把柄并顺时针方向旋转，钻头刀口便切入土壤中，土壤可以顺利进入钻头不锈钢筒中，钻头下降约30cm时，将取土钻垂直缓慢拔出，由于受到挤压，土壤也随钻头一起被带出，通过敲击钻头，清除钻头中的土壤；然后再次用橡皮锤敲击传感器套筒上端，使其进入土壤约5-10cm，再用取土钻取土，如此重复，直至传感器套筒达到安装深度。
本发明提供的剖面土壤水分传感器安装设备具有以下优点：
（1）保证剖面土壤水分传感器套筒外壁与土壤紧密接触，同时，不会改变土壤的质地，保证土壤水分测量的准确性；
（2）取土钻的切土刀刃采用弧形刃口，经过打磨和淬火处理，硬度较高，在取土时较为省力，
（3）结构简单，易于拆装和携带。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种剖面土壤水分传感器安装设备，其特征在于，包括：
取土钻和水平仪；所述取土钻包括：把柄、钻杆和钻头；所述把柄底端连接钻杆，所述钻杆的底端与钻头连接；
所述水平仪包括水平底座，所述水平底座上设有通孔，所述水平底座上设有安装传感器套筒的圆筒，所述圆筒穿过所述通孔；所述圆筒上连接多个支架，所述支架上设有用于固定水平仪的固定脚。
2.如权利要求1所述的剖面土壤水分传感器安装设备，其特征在于，所述把柄为T形，把柄底端通过螺纹与钻杆连接。
3.如权利要求1所述的剖面土壤水分传感器安装设备，其特征在于，所述把柄底端设有带有内螺纹的钻杆连接套筒，所述钻杆连接套筒与钻杆螺纹连接。
4.如权利要求1所述的剖面土壤水分传感器安装设备，其特征在于，还包括钻头连接套筒，所述钻杆的底端通过钻头连接套筒与钻头连接。
5.如权利要求1所述的剖面土壤水分传感器安装设备，其特征在于，所述钻头包括不锈钢筒，所述不锈钢筒的顶端连接U形支架，所述不锈钢筒的底端连接切土刀刃。
6.如权利要求5所述的剖面土壤水分传感器安装设备，其特征在于，所述切土刀刃由两片弧形刀刃组成，刀刃厚度为2-4mm，刃口经过打磨和淬火处理，两片刀刃的刃尖都落在不锈钢筒的外圆上。
7.如权利要求5所述的剖面土壤水分传感器安装设备，其特征在于，所述钻头的不锈钢筒的壁厚为2-4mm，长度为240-300mm。
8.如权利要求1所述的剖面土壤水分传感器安装设备，其特征在于，所述水平底座上设有的圆筒由不锈钢材料制成，筒壁厚为2.5-4mm，长度为400-600mm。
9.如权利要求1所述的剖面土壤水分传感器安装设备，其特征在 于，所述钻杆的壁厚为2-4mm，长度为60-100cm。
10.如权利要求3所述的剖面土壤水分传感器安装设备，其特征在于，所述钻杆连接套筒的壁厚为2-4mm，长度为60-80mm。 
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