CN108872543B - 一种基于物联网的土壤酸碱程度智能测量方法及其装置 - Google Patents
一种基于物联网的土壤酸碱程度智能测量方法及其装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网的土壤酸碱程度智能测量装置，包括装置本体，还包括设于装置本体内部上方的进料控制机构和设于装置本体内部下方的活动式快测机构；所述进料控制机构包括安装在装置本体顶部的进料斗和装置本体一侧内壁的转盘，所述转盘位于进料斗的斜下方，所述进料斗的底部滑动安装有水平设置的运动架，所述运动架靠近转盘的一侧底部转动连接有中转杆，所述转盘的一侧滑动连接有主动连杆，且主动连杆的一端与中转杆的一端转动连接，所述进料斗的下方转动连接有两个对立设置的控流板。本发明设计巧妙，操作简便，成本低，适用于实验研究频繁的土壤酸碱程度测量，无需人工上、下料，提高土壤酸碱程度测量的质量和效率，适宜推广。
Description
技术领域
本发明涉及土壤测量技术领域，尤其涉及一种基于物联网的土壤酸碱程度智能测量方法及其装置。
背景技术
土壤酸碱度(soil acidity)包括酸性强度和酸度数量两个方面，或称活性酸度和潜在酸度。酸性强度是指与土壤固相相处于平衡的土壤溶液中H浓度用pH表示。酸度数量是指酸的总量和缓冲性能，代表土壤所含的交换性氢、铝总量。一般用交换性酸量表示。土壤酸碱度对土壤肥力及植物生长影响很大，我国西北、北方不少土壤pH值大，南方红壤pH值小。因此可以种植和土壤酸碱度相适应的作物和植物。如红壤地区可种植喜酸的茶树，而苜蓿的抗碱能力强等。土壤酸碱度对养分的有效性影响也很大，如中性土壤中磷的有效性大；碱性土壤中微量元素(锰、铜、锌等)有效性差。
目前对于土壤酸碱程度的测量方法主要依靠人工手动采用pH测试设备辅助测量，局限于小规模的单次酸碱度测量，在实验研究过程中存在一定的限制性，操作繁琐，且不便于多次研究使用，也不卫生，影响测量结果的准确性，因此，我们提出了一种基于物联网的土壤酸碱程度智能测量方法及其装置用于解决上述问题。
发明内容
基于背景技术存在的不适用于实验研究测量，且操作繁琐，对土壤酸碱程度测量的准确性有影响的技术问题，本发明提出了一种基于物联网的土壤酸碱程度智能测量方法及其装置。
本发明提出的一种基于物联网的土壤酸碱程度智能测量方法及其装置，包括装置本体，还包括设于装置本体内部上方的进料控制机构和设于装置本体内部下方的活动式快测机构；
所述进料控制机构包括安装在装置本体顶部的进料斗和装置本体一侧内壁的转盘，所述转盘位于进料斗的斜下方，所述进料斗的底部滑动安装有水平设置的运动架，所述运动架靠近转盘的一侧底部转动连接有中转杆，所述转盘的一侧滑动连接有主动连杆，且主动连杆的一端与中转杆的一端转动连接，所述进料斗的下方转动连接有两个对立设置的控流板；
所述活动式快测机构包括两个水平方向平齐排列的主动横板和从动横板，所述从动横板的底部设有限位装置，所述主动横板的顶部和底部均设有单向运动装置，所述单向运动装置包括水平设在装置本体内侧壁上的导向杆和设在主动横板上的固定块，所述导向杆上滑动连接有与固定块匹配的移动块，所述移动块的内部通过第一弹簧连接有限位块。
优选地，所述进料斗的底部为倒三角结构，所述进料斗的底部出料口对应在两个控流板之间，两个所述控流板相远离的一侧中部均设有挡板。
优选地，所述装置本体的顶部内壁上焊接有支撑架，所述支撑架的底部开设有活动口，且两个所述控流板的中部转动连接在活动口的内部，所述挡板位于活动口的上方。
优选地，所述进料斗的一侧开设有通孔，且运动架的一端贯穿通孔延伸至进料斗的外侧，所述装置本体的一侧内壁上安装有两个水平设置的第一滑轨，所述运动架位于两个第一滑轨之间且与第一滑轨滑动连接。
优选地，所述转盘的一侧边缘部位焊接有滑动块，所述主动连杆的中部开设有条形开口，且条形开口的内壁与滑动块滑动连接，所述滑动块为T形结构，滑动块位于主动连杆外侧的宽度大于条形开口的宽度。
优选地，所述限位装置包括设于装置本体底部内壁上的安装板，所述安装板的一侧依次设有限位条、限位卡勾和限位挡块，所述限位条和限位卡勾之间连接有第二弹簧。
优选地，所述从动横板的一侧中部开设有第一对接槽，所述从动横板的底部另一侧开设有卡槽，且卡槽与限位卡勾相适配，所述从动横板的顶部设有滑竿，所述滑竿的顶部两侧均滑动连接有第二滑轨，且第二滑轨水平焊接在装置本体的内侧壁上。
优选地，所述主动横板的一侧中部开设有与第一对接槽对应的第二对接槽，所述第一对接槽与第二对接槽之间卡接有pH测试设备。
优选地，所述固定块的底部开设有凹槽，所述限位块与凹槽相适配，所述限位块远离从动横板的一侧外端面为弧形结构，所述移动块上开设有活动槽，且第一弹簧的一端固定连接在活动槽的内壁上。
本发明还提出了一种基于物联网的土壤酸碱程度智能测量方法，包括以下步骤：
S1：先将主动横板从装置本体内部抽出，将pH测试设备放置在第二对接槽内部，然后将主动横板推入装置本体内部朝向从动横板活动，在活动初期限位块与固定块对接，移动块沿着导向杆的长度方向滑动，直至pH测试设备的一部分卡在第一对接槽内部，使得pH测试设备固定在两个横板之间；
S2：将待测量土壤加入到进料斗中，利用运动架控制土壤出料，启动驱动设备带动转盘旋转，在转盘转动过程中带动主动连杆左右往复摆动，进而在中转杆的拉动下控制运动架左右活动，使得土壤在运动架的活动空间内出料；
S3：初步掉落的土壤落至控流板上，在土壤自身的重力作用下推动控流板的底部朝向两边张开，快速出料在pH测试上进行土壤酸碱度测量；
S4：酸碱度测量完成后，朝向从动横板的方向快速推动主动横板，主动横板与限位卡勾脱离并沿着第二滑轨滑动，pH测试设备与从动横板快速分离，将主动横板从装置本体的内部抽离，取出pH测试设备即可，完成对土壤的酸碱度测量。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过在待测量的土壤进料初期设置进料控制机构，利用运动架左右活动来控制土壤是否出料以及出料量，实现精准化控制土壤进料的目的，适用于实验研究频繁的土壤酸碱程度测量，无需人工频繁的上料，省时省力，安全卫生，有效提高土壤酸碱程度测量的质量；
2、通过在进料控制机构的下方设置活动式快测机构，利用两个活动横板对pH测试设备进行快速定位，方便测量土壤酸碱程度，并且在测量完成后能够快速的取出pH测试设备，有效提高土壤酸碱程度测量的效率，且成本低。
本发明设计巧妙，操作简便，成本低，适用于实验研究频繁的土壤酸碱程度测量，无需人工上、下料，有效提高土壤酸碱程度测量的质量和效率，适宜推广。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于物联网的土壤酸碱程度智能测量装置的侧剖结构示意图；
图2为本发明提出的一种基于物联网的土壤酸碱程度智能测量装置的进料控制机构的细节结构示意图；
图3为本发明提出的一种基于物联网的土壤酸碱程度智能测量装置的活动式快测机构的细节结构示意图；
图4为本发明提出的一种基于物联网的土壤酸碱程度智能测量装置的A处放大结构示意图。
图中：1装置本体、2进料斗、3支撑架、4转盘、5主动横板、6从动横板、7安装板、8导向杆、21运动架、22中转杆、23第一滑轨、31活动口、32控流板、321挡板、41滑动块、42主动连杆、51第二对接槽、52固定块、53凹槽、61第一对接槽、62卡槽、63滑竿、64第二滑轨、71限位条、72限位卡勾、73限位挡块、74第二弹簧、81移动块、82活动槽、83第一弹簧、84限位块。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例
参照图1-4，一种基于物联网的土壤酸碱程度智能测量方法及其装置，包括装置本体1，还包括设于装置本体1内部上方的进料控制机构和设于装置本体1内部下方的活动式快测机构；
进料控制机构包括安装在装置本体1顶部的进料斗2和装置本体1一侧内壁的转盘4，转盘4位于进料斗2的斜下方，进料斗2的底部滑动安装有水平设置的运动架21，运动架21靠近转盘4的一侧底部转动连接有中转杆22，转盘4的一侧滑动连接有主动连杆42，且主动连杆42的一端与中转杆22的一端转动连接，进料斗2的下方转动连接有两个对立设置的控流板32；
活动式快测机构包括两个水平方向平齐排列的主动横板5和从动横板6，从动横板6的底部设有限位装置，主动横板5的顶部和底部均设有单向运动装置，单向运动装置包括水平设在装置本体1内侧壁上的导向杆8和设在主动横板5上的固定块52，导向杆8上滑动连接有与固定块52匹配的移动块81，移动块81的内部通过第一弹簧83连接有限位块84。
本实施例中，进料斗2的底部为倒三角结构，进料斗2的底部出料口对应在两个控流板32之间，使得放置在进料斗2内部的待测量土壤能够从进料斗2的底部漏出后导入到控流板32上，两个控流板32相远离的一侧中部均设有挡板321，防止挡板321反向旋转，装置本体1的顶部内壁上焊接有支撑架3，支撑架3的底部开设有活动口31，且两个控流板32的中部转动连接在活动口31的内部，挡板321位于活动口31的上方，进料斗2的一侧开设有通孔，且运动架21的一端贯穿通孔延伸至进料斗2的外侧，装置本体1的一侧内壁上安装有两个水平设置的第一滑轨23，运动架21位于两个第一滑轨23之间且与第一滑轨23滑动连接，对运动架21起到定位稳固的作用，转盘4的一侧边缘部位焊接有滑动块41，主动连杆42的中部开设有条形开口，且条形开口的内壁与滑动块41滑动连接，滑动块41既要沿着转盘4的圆周方向活动，也要在条形开口内活动，带动主动连杆42左右往复的摆动，滑动块41为T形结构，滑动块41位于主动连杆42外侧的宽度大于条形开口的宽度，利用滑动块41对主动连杆42起到限位的效果，防止主动连杆42在旋转过程中发生位移导致与滑动块41联动失效的现象发生，利用运动架21左右活动来控制土壤是否出料以及出料量，实现精准化控制土壤进料的目的，适用于实验研究频繁的土壤酸碱程度测量，无需人工频繁的上料，省时省力，安全卫生，有效提高土壤酸碱程度测量的质量。
限位装置包括设于装置本体1底部内壁上的安装板7，安装板7的一侧依次设有限位条71、限位卡勾72和限位挡块73，限位条71和限位卡勾72之间连接有第二弹簧74，从动横板6的一侧中部开设有第一对接槽61，从动横板6的底部另一侧开设有卡槽62，且卡槽62与限位卡勾72相适配，在主动横板5和从动横板6固定pH测试设备的过程中，能够自动卡住从动横板6，防止从动横板6左右松动，固定不牢靠，从动横板6的顶部设有滑竿63，滑竿63的顶部两侧均滑动连接有第二滑轨64，且第二滑轨64水平焊接在装置本体1的内侧壁上，主动横板5的一侧中部开设有与第一对接槽61对应的第二对接槽51，第一对接槽61与第二对接槽51之间卡接有pH测试设备，固定块52的底部开设有凹槽53，限位块84与凹槽53相适配，限位块84远离从动横板6的一侧外端面为弧形结构，使得主动横板5朝向从动横板6运动时只能由固定块52带动移动块81一起活动；在反向运动时，加速主动横板5运动可以在弧形端面的作用下使得固定块52和移动块81脱离，进而方便从装置本体1中抽拉出主动横板5，移动块81上开设有活动槽82，且第一弹簧83的一端固定连接在活动槽82的内壁上，利用两个活动横板对pH测试设备进行快速定位，方便测量土壤酸碱程度，并且在测量完成后能够快速的取出pH测试设备，有效提高土壤酸碱程度测量的效率，且成本低。
本实施例中，一种基于物联网的土壤酸碱程度智能测量方法，包括以下步骤：
S1：先将主动横板5从装置本体1内部抽出，将pH测试设备放置在第二对接槽51内部，然后将主动横板5推入装置本体1内部朝向从动横板6活动，在活动初期限位块84与固定块52对接，移动块81沿着导向杆8的长度方向滑动，直至pH测试设备的一部分卡在第一对接槽61内部，使得pH测试设备固定在两个横板之间；
S2：将待测量土壤加入到进料斗2中，利用运动架21控制土壤出料，启动驱动设备带动转盘4旋转，在转盘4转动过程中带动主动连杆42左右往复摆动，进而在中转杆22的拉动下控制运动架21左右活动，使得土壤在运动架21的活动空间内出料；
S3：初步掉落的土壤落至控流板32上，在土壤自身的重力作用下推动控流板32的底部朝向两边张开，快速出料在pH测试上进行土壤酸碱度测量；
S4：酸碱度测量完成后，朝向从动横板6的方向快速推动主动横板5，主动横板5与限位卡勾72脱离并沿着第二滑轨64滑动，pH测试设备与从动横板6快速分离，将主动横板5从装置本体1的内部抽离，取出pH测试设备即可，完成对土壤的酸碱度测量。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于物联网的土壤酸碱程度智能测量装置，包括装置本体(1)，其特征在于，还包括设于装置本体(1)内部上方的进料控制机构和设于装置本体(1)内部下方的活动式快测机构；
所述进料控制机构包括安装在装置本体(1)顶部的进料斗(2)和装置本体(1)一侧内壁的转盘(4)，所述转盘(4)位于进料斗(2)的斜下方，所述进料斗(2)的底部滑动安装有水平设置的运动架(21)，所述运动架(21)靠近转盘(4)的一侧底部转动连接有中转杆(22)，所述转盘(4)的一侧滑动连接有主动连杆(42)，且主动连杆(42)的一端与中转杆(22)的一端转动连接，所述进料斗(2)的下方转动连接有两个对立设置的控流板(32)；
所述活动式快测机构包括两个水平方向平齐排列的主动横板(5)和从动横板(6)，所述从动横板(6)的底部设有限位装置，所述限位装置包括设于装置本体(1)底部内壁上的安装板(7)，所述安装板(7)的一侧依次设有限位条(71)、限位卡勾(72)和限位挡块(73)，所述限位条(71)和限位卡勾(72)之间连接有第二弹簧(74)，所述从动横板(6)的一侧中部开设有第一对接槽(61)，所述从动横板(6)的底部另一侧开设有卡槽(62)，且卡槽(62)与限位卡勾(72)相适配，所述从动横板(6)的顶部设有滑竿(63)，所述滑竿(63)的顶部两侧均滑动连接有第二滑轨(64)，且第二滑轨(64)水平焊接在装置本体(1)的内侧壁上，所述主动横板(5)的顶部和底部均设有单向运动装置，所述单向运动装置包括水平设在装置本体(1) 内侧壁上的导向杆(8)和设在主动横板(5)上的固定块(52)，所述导向杆(8)上滑动连接有与固定块(52)匹配的移动块(81)，所述移动块(81)的内部通过第一弹簧(83)连接有限位块(84)。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的土壤酸碱程度智能测量装置，其特征在于，所述进料斗(2)的底部为倒三角结构，所述进料斗(2)的底部出料口对应在两个控流板(32)之间，两个所述控流板(32)相远离的一侧中部均设有挡板(321)。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的土壤酸碱程度智能测量装置，其特征在于，所述装置本体(1)的顶部内壁上焊接有支撑架(3)，所述支撑架(3)的底部开设有活动口(31)，且两个所述控流板(32)的中部转动连接在活动口(31)的内部，所述挡板(321)位于活动口(31)的上方。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的土壤酸碱程度智能测量装置，其特征在于，所述进料斗(2)的一侧开设有通孔，且运动架(21)的一端贯穿通孔延伸至进料斗(2)的外侧，所述装置本体(1)的一侧内壁上安装有两个水平设置的第一滑轨(23)，所述运动架(21)位于两个第一滑轨(23)之间且与第一滑轨(23)滑动连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的土壤酸碱程度智能测量装置，其特征在于，所述转盘(4)的一侧边缘部位焊接有滑动块(41)，所述主动连杆(42)的中部开设有条形开口，且条形开口的内壁与滑动块(41)滑动连接，所述滑动块(41)为T形结构，滑动块(41)位于主动连杆(42)外侧的宽度大于条形开口的宽度。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的土壤酸碱程度智能测量装置，其特征在于，所述主动横板(5)的一侧中部开设有与第一对接槽(61)对应的第二对接槽(51)，所述第一对接槽(61)与第二对接槽(51)之间卡接有pH测试设备。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的土壤酸碱程度智能测量装置，其特征在于，所述固定块(52)的底部开设有凹槽(53)，所述限位块(84)与凹槽(53)相适配，所述限位块(84)远离从动横板(6)的一侧外端面为弧形结构，所述移动块(81)上开设有活动槽(82)，且第一弹簧(83)的一端固定连接在活动槽(82)的内壁上。
8.一种根据权利要求6所述的基于物联网的土壤酸碱程度智能测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：先将主动横板(5)从装置本体(1)内部抽出，将pH测试设备放置在第二对接槽(51)内部，然后将主动横板(5)推入装置本体(1)内部朝向从动横板(6)活动，在活动初期限位块(84)与固定块(52)对接，移动块(81)沿着导向杆(8)的长度方向滑动，直至pH测试设备的一部分卡在第一对接槽(61)内部，使得pH测试设备固定在两个横板之间；
S2：将待测量土壤加入到进料斗(2)中，利用运动架(21)控制土壤出料，启动驱动设备带动转盘(4)旋转，在转盘(4)转动过程中带动主动连杆(42)左右往复摆动，进而在中转杆(22)的拉动下控制运动架(21)左右活动，使得土壤在运动架(21)的活动空间内出料；
S3：初步掉落的土壤落至控流板(32)上，在土壤自身的重力作用下推动控流板(32)的底部朝向两边张开，快速出料在pH测试上进行土壤酸碱度测量；
S4：酸碱度测量完成后，朝向从动横板(6)的方向快速推动主动横板(5)，主动横板(5)与限位卡勾(72)脱离并沿着第二滑轨(64)滑动，pH测试设备与从动横板(6)快速分离，将主动横板(5)从装置本体(1)的内部抽离，取出pH测试设备即可，完成对土壤的酸碱度测量。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20211109 Address after: 514015 Mei Zigang, eastern suburbs of Guangdong, Meizhou Patentee after: JIAYING University Address before: 839000, 8km from the main road of modern agricultural park, Hami City, Xinjiang Uygur Autonomous Region Patentee before: HAMI NATIONAL AGRICULTURAL SCIENCE AND TECHNOLOGY PARK MANAGEMENT COMMITTEE |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
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Effective date of registration: 20211201 Address after: 839000, 8km from the main road of modern agricultural park, Hami City, Xinjiang Uygur Autonomous Region Patentee after: HAMI NATIONAL AGRICULTURAL SCIENCE AND TECHNOLOGY PARK MANAGEMENT COMMITTEE Address before: 514015 Mei Zigang, eastern suburbs of Guangdong, Meizhou Patentee before: JIAYING University |