CN105784777A - 一种可用于剖面土壤水分测量系统的预打孔装置 - Google Patents

一种可用于剖面土壤水分测量系统的预打孔装置 Download PDF

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刘佳
穆文彬
于福亮
王建华
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王洋
张梦婕
李义豪
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Abstract

本发明涉及一种可用于剖面土壤水分测量系统的预打孔装置，在限位管(2)的内壁沿着限位管轴方向设有3道平行的凸起滑道(1)；圆形钢板(7)的边缘对应内部卡槽(1)设有数量相同的凹槽，圆形钢板(7)在外力作用下沿着限位管轴方向做垂直运动，圆形钢板(7)还设有供插针(6)穿过的两个孔洞(8)；安装基座(13)底部固定两根插针(6)，安装基座(13)的顶部与延长杆(4)固定连接，三者形成一体件；将一体件末端的两根插针分别穿过圆形钢板孔洞(8)，一体件推动圆形钢板(7)沿限位管(2)内的凸起滑道(1)垂直向下移动，并最终在钻孔底部打好两个供剖面土壤水分测量系统测定土壤含水量的预打孔(9)。

Description

一种可用于剖面土壤水分测量系统的预打孔装置
技术领域
本发明涉及用于研究变化环境下土壤水分变化对水文过程响应关系的设备，属于水文学研究设备领域，尤其是一种用于剖面土壤水分测量系统对较深土壤水分测定的预打孔装置。
背景技术
剖面土壤水分测量系统基于剖面土壤水分传感器的时域反射技术，用以直接测量土壤或其他介质的介电常数，介电常数又与土壤水分含量的多少有密切关系，土壤含水量即可通过模拟电压输出被读数系统计算并显示出来。该技术是当前土壤水分测定装置的主流原理，可对土壤水分进行连续、快速、准确测量。同时也可用于测量土壤表层含水率。一般剖面土壤水分测量系统原理的设备响应时间约10-20秒，适合移动测量和定点监测，测定结果受盐度影响很小。
但是使用剖面土壤水分测量系统在对较深土壤水分进行测定的时，由于配套预打孔装置无法保证剖面土壤水分测量系统的探针一次性准确插入预打孔中，这样可能会造成剖面土壤水分测量系统探针的损伤。
发明内容
本发明设计了一种可用于剖面土壤水分测量系统的预打孔装置，其解决的技术问题是现有使用剖面土壤水分测量系统在对较深土壤水分进行测定的时候，由于配套预打孔装置无法实现剖面土壤水分测量系统探针一次性准确插入预打孔中，可能会造成剖面土壤水分测量系统探针的损伤。
为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：
一种可用于剖面土壤水分测量系统的预打孔装置，其特征在于：包括限位管(2)、延长杆(4)、圆形钢板(7)、安装基座(13)以及两根插针(6)；将限位管(2)置于预先打好的钻孔中，在限位管(2)的内壁沿着限位管轴向设有3道平行的凸起滑道(1)；圆形钢板(7)的边缘对应所述内部卡槽(1)设有数量相同的凹槽，凹槽与凸起滑道(1)相互配合使得圆形钢板(7)与限位管(2)内壁连接，圆形钢板(7)在外力作用下沿着限位管轴向做垂直运动，圆形钢板(7)还设有供插针(6)通行的两个孔洞(8)；安装基座(13)底部固定两根插针(6)，安装基座(13)的顶部与延长杆(4)固定连接，三者形成一体件；将一体件末端的两根插针分别穿过圆形钢板孔洞(8)，一体件推动圆形钢板(7)沿限位管(2)内的凸起滑道(1)垂直向下移动，并最终在钻孔底部打好两个供剖面土壤水分测量系统测定土壤含水量的预打孔(9)。
进一步，两个孔洞(8)之间的圆心距、两根插针(6)之间的圆心距、两个预打孔(9)之间的圆心距以及两个供剖面土壤水分传感器探针之间的圆心距都相同。
进一步，还包括一尼龙块(12)，尼龙块(12)可在延长杆(4)上滑动，当一体件插入限位管(2)中时，尼龙块(12)也随着进入，以防止打孔过程延长杆(4)倾斜。
进一步，所述尼龙块(12)为具有通孔的圆柱结构，延长杆(4)穿过所述通孔。
进一步，还包括钢丝(10)，钢丝(10)一端与圆形钢板(7)相连接，钢丝(10)另一端放置在限位管(2)外部，钢丝(10)用于预打孔(9)完成以后将圆形钢板(7)从限位管(2)底部拉出。
进一步，所述钢丝(10)为两根。
进一步，还包括一手柄(3)，所述手柄(3)固定在延长杆(4)的最上端。
进一步，安装基座(13)与插针(6)之间通过螺接方式进行固定。
进一步，所述手柄(3)与延长杆(4)之间通过螺接方式进行固定。
进一步，所述限位管(2)的材质为PPR。
该可用于剖面土壤水分测量系统的预打孔装置具有以下有益效果：
(1)本发明用于对土壤水分传感器的探针进行预打孔并确定打孔位置，防止土壤水分传感器的探针插入土壤的过程中受到损伤。
(2)本发明预打装置可实现对较深土壤的预打孔定位工作，实现土壤水分传感器的探针对较深土壤水分的测定。
(3)本发明使用的尼龙块可在延长杆上滑动，当一体件插入限位管中时，尼龙块也随着进入，以防止打孔过程延长杆倾斜。
(4)本发明中钢丝可以用于预打孔完成以后将圆形钢板从限位管底部拉出，方便预打孔装置的拆卸。
附图说明
图1：本发明可用于剖面土壤水分测量系统的预打孔装置的结构示意图。
附图标记说明：
1—凸起滑道；2—限位管；3—手柄；4—延长杆；5—连接螺栓及螺纹孔；6—插针；7—圆形钢板；8—孔洞；9—预打孔；10—钢丝；11—土壤；12—尼龙块；13—安装基座。
具体实施方式
下面结合图1，对本发明做进一步说明：
一种可用于剖面土壤水分测量系统的预打孔装置，包括限位管2、延长杆4、圆形钢板8、安装基座13以及两根插针6；将限位管2置于预先打好的土壤孔洞中，限位管2的材质为PPR。在限位管2的内壁沿着限位管轴向设有3道平行的凸起滑道1；圆形钢板7的边缘对应凸起滑道1设有数量相同的凹槽，凹槽与内部卡槽1相互配合使得圆形钢板7与限位管2内壁连接，圆形钢板7在外力作用下沿着限位管轴向做垂直运动，圆形钢板7还设有供插针6通行的两个孔洞8；安装基座13底部固定两根插针6，安装基座13的顶部与延长杆4固定连接，三者形成一体件。安装基座13与插针6之间通过螺纹连接方式进行固定。将一体件末端的两根插针分别穿过圆形钢板孔洞8，一体件推动圆形钢板7沿限位管2内的凸起滑道1垂直向下移动，并最终在钻孔底部打好两个供剖面土壤水分测量系统测定土壤含水量的预打孔9。
两个孔洞8之间的圆心距、两根插针6之间的圆心距、两个预打孔9之间的圆心距以及两个供剖面土壤水分传感器探针之间的圆心距都相同。上述要求可以确保供剖面土壤水分传感器探针进入两个预打孔9中准确无误，进一步保护了探针免受损害。
还包括一尼龙块12，尼龙块12可在延长杆4上滑动，当一体件插入限位管2中时，尼龙块12也随着进入，以防止打孔过程延长杆4倾斜。具体来说，尼龙块12为具有通孔的圆柱结构，延长杆4穿过通孔。
钢丝10一端与圆形钢板7相连接，钢丝10另一端放置在限位管2外部，钢丝10用于预打孔9完成以后将圆形钢板7从限位管2底部拉出。钢丝10为两根，两根钢丝10可以使得圆形钢板7拉出时更加平稳和快速。
手柄3固定在延长杆4的最上端。手柄3与延长杆4之间通过螺纹连接方式进行固定。手柄3方便操作人员推动延长杆4向上或向下运动。
本发明可用于剖面土壤水分测量系统的预打孔装置的工作原理如下：
第一、将限位管2事先插入预先打好的土壤孔洞中；
第二、对手柄3、延长杆4、安装基座13和底部插针6进行连接，完成预打孔装置的一体件安装。
第三、将圆形钢板7放入限位管2中，圆形钢板7的凹槽与限位管2的凸起滑道1相互配合使得圆形钢板7与限位管2内壁连接。
第四、将一体件放置于限位管2中，推动手柄3将插针6插入边缘有凹槽的圆形钢板上的孔洞8，继续推动手柄3带动圆形钢板一起向下至钻孔底部进行预打孔9。
第五、预打孔9结束后，将预一体件从限位管2取出。
第六、利用钢丝10将圆形钢板7拉起完成预打孔工作。
最后、将剖面土壤水分传感器探针插入预打孔9中，剖面土壤水分测量系统开始工作。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种可用于剖面土壤水分测量系统的预打孔装置，其特征在于：包括限位管(2)、延长杆(4)、圆形钢板(7)、安装基座(13)以及两根插针(6)；将限位管(2)置于预先打好的钻孔中，在限位管(2)的内壁沿着延限位管轴向设有三道平行的凸起滑道(1)；圆形钢板(7)的边缘对应所述内部卡槽(1)设有数量相同的凹槽，凹槽与凸起滑道(1)相互配合使得圆形钢板(7)与限位管(2)内壁连接，圆形钢板(7)在外力作用下沿着延限位管轴向做垂直运动，圆形钢板(7)还设有供插针(6)通行的两个孔洞(8)；安装基座(13)底部固定两根插针(6)，安装基座(13)的顶部与延长杆(4)固定连接，三者形成一体件；将一体件末端的两根插针分别穿过圆形钢板孔洞(8)，一体件推动圆形钢板(7)沿限位管(2)内的凸起滑道(1)垂直向下移动，并最终在钻孔底部打好两个供剖面土壤水分测量系统测定土壤含水量的预打孔(9)。
2.根据权利要求1所述可用于剖面土壤水分测量系统的预打孔装置，其特征在于：两个孔洞(8)之间的圆心距、两根插针(6)之间的圆心距、两个预打孔(9)之间的圆心距以及两个供剖面土壤水分传感器探针之间的圆心距都相同。
3.根据权利要求1或2所述可用于剖面土壤水分测量系统的预打孔装置，其特征在于：还包括一尼龙块(12)，尼龙块(12)在延长杆(4)上滑动，当一体件插入限位管(2)中时，尼龙块(12)也随着进入，以防止打孔过程延长杆(4)倾斜。
4.根据权利要求3所述可用于剖面土壤水分测量系统的预打孔装置，其特征在于：所述尼龙块(12)为具有通孔的圆柱结构，延长杆(4)穿过所述通孔。
5.根据权利要求1-4中任何一项所述可用于剖面土壤水分测量系统的预打孔装置，其特征在于：还包括钢丝(10)，钢丝(10)一端与圆形钢板(7)相连接，钢丝(10)另一端放置在限位管(2)外部，钢丝(10)用于预打孔(9)完成以后将圆形钢板(7)从限位管(2)底部拉出。
6.根据权利要求5所述可用于剖面土壤水分测量系统的预打孔装置，其特征在于：所述钢丝(10)为两根。
7.根据权利要求1-6中任何一项所述可用于剖面土壤水分测量系统的预打孔装置，其特征在于：还包括一手柄(3)，所述手柄(3)固定在延长杆(4)的最上端。
8.根据权利要求1-7中任何一项所述可用于剖面土壤水分测量系统的预打孔装置，其特征在于：安装基座(13)与插针(6)之间通过螺接方式进行固定。
9.根据权利要求1-8中任何一项所述可用于剖面土壤水分测量系统的预打孔装置，其特征在于：所述手柄(3)与延长杆(4)之间通过螺接方式进行固定。
10.根据权利要求1-9中任何一项所述可用于剖面土壤水分测量系统的预打孔装置，其特征在于：所述限位管(2)的材质为PPR。
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