CN109884273B - 一种低功耗的土壤墒情采集功能监测装置 - Google Patents

一种低功耗的土壤墒情采集功能监测装置 Download PDF

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李晓光
肖萍萍
朱娟
郭亮
王金莉
孙沫丽
凤桐
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Jilin Academy of Agricultural Sciences
Changchun Gunaghua University
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Abstract

本发明公开了一种低功耗的土壤墒情采集功能监测装置,包括安装柱,所述安装柱顶端安装有太阳能板,所述太阳能板底部滑动连接有安装架,所述安装架底端面胶接有清洁棉,所述安装架一侧表面两端部均安装有弹性带,所述弹性带另一端穿过连接孔与连接板侧表面胶接连接,所述承载板顶端中部开设有蓄水槽,所述承载板底端两边部均焊接有配重卡块,本发明结构科学合理,使用安全方便,通过安装架进行移动时,能有效对太阳能板表面进行清理,避免树叶和杂物造成的太阳能板采光效率降低的情况,进而保证了蓄电池的有效充电,蓄水槽内承接雨水后产生的重力带动安装架移动,并在雨水洒落后由弹性带拉回,实现了雨水天气自行清理的目的。

Description

一种低功耗的土壤墒情采集功能监测装置
技术领域
本发明涉及土壤监测技术领域,具体为一种低功耗的土壤墒情采集功能监测装置。
背景技术
墒指土壤的湿度,墒情指土壤湿度的情况,土壤湿度是土壤的干湿程度,即土壤的实际含水量,也可以土壤含水量相当于田间持水量的百分比,或相对于饱和水量的百分比等相对含水量表示,市场上常用的土壤墒情自动监测站是可以自动检测土壤墒情的一种仪器,通过太阳能板向蓄电池内储存电能,并通过总控箱内安装的相关仪器,对土壤墒情进行监测。
但是目前市场上该类土壤墒情监测装置长期处于待机状态,容易其功耗较大,长期的使用也容易造成总控箱内仪器的使用寿命降低,同时在雨水天气后,太阳能板上会出现树叶和杂物,进而造成之后的太阳能板采集阳光的效率降低,使得蓄电池充电效率降低,不利于保证总控箱的长期工作。
发明内容
本发明提供一种低功耗的土壤墒情采集功能监测装置,可以有效解决上述背景技术中提出土壤墒情监测装置长期处于待机状态,容易其功耗较大,长期的使用也容易造成总控箱内仪器的使用寿命降低,同时在雨水天气后,太阳能板上会出现树叶和杂物,进而造成之后的太阳能板采集阳光的效率降低,使得蓄电池充电效率降低,不利于保证总控箱的长期工作的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种低功耗的土壤墒情采集功能监测装置,包括安装柱,所述安装柱底端安装有楔子,所述安装柱中部安装有总控箱,所述安装柱顶端安装有太阳能板,所述总控箱顶端安装有防护柜,所述防护柜前端面一边部铰接有柜门,所述防护柜内部一边部放置有蓄电池,所述防护柜内部另一边部对应蓄电池一侧位置处安装有时间继电器;
所述太阳能板顶部两端对称安装有定滑轮,所述太阳能板底端安装有底板,所述底板侧表面两端部均开设有连接孔,所述安装柱顶部焊接有连接板,所述太阳能板底部滑动连接有安装架,所述安装架底端面胶接有清洁棉,所述安装架一侧表面两端部均安装有弹性带,所述弹性带另一端穿过连接孔与连接板侧表面胶接连接;
所述安装架另一侧表面两端部均胶接有牵引主绳,所述牵引主绳绕过定滑轮缝接有支绳,所述支绳底端胶接有承载板,所述承载板顶端中部开设有蓄水槽,所述承载板底端两边部均焊接有配重卡块。
优选的,所述蓄电池的输出端和时间继电器的输入端电性连接,所述时间继电器的输出端和总控箱的输入端电性连接。
优选的,所述连接孔形状为矩形,所述连接孔面积大于弹性带的横截面积。
优选的,所述总控箱一侧表面顶部安装有弹簧夹,所述总控箱一侧表面底部对称焊接有耳板,两个所述耳板之间转动连接有连接轴,所述连接轴外侧表面焊接有置物板,所述置物板顶端等距离焊接有分隔板,所述连接轴外侧表面底端焊接有限位弯板。
优选的,所述限位弯板形状为Z型,所述限位弯板底部顶端面和总控箱底端面相贴合。
优选的,所述连接板顶端对称安装有驱赶机构,所述驱赶机构包括限位框、放置板、放置槽和抽取槽口;
所述连接板顶端对称焊接有限位框,所述限位框内部堆叠放置有放置板,所述放置板顶端中部开设有放置槽,所述限位框底部前端开设有抽取槽口。
优选的,所述放置板的厚度和抽取槽口的高度相契合,所述放置槽内部放置有驱虫剂和驱鸟剂。
优选的,所述安装柱底部开设有安装腔室,所述安装腔室顶部贯穿安装有驱动轴,所述驱动轴一端安装有旋钮,所述驱动轴另一端安装有主动锥齿轮,所述安装腔室顶部对应驱动轴下方位置处焊接有焊接板,所述焊接板中部转动连接有从动轴,所述从动轴顶端套接有从动锥齿轮,所述从动锥齿轮与主动锥齿轮通过齿牙啮合传动连接;
所述从动轴底部套接有第一直齿轮,所述安装腔室底部对应第一直齿轮上方和下方位置处均对称焊接有第一限位板,所述第一直齿轮两侧通过齿牙啮合连接有第一直齿条,所述从动轴底部对应第一直齿轮上方套接有第二直齿轮,所述安装腔室底部对应第二直齿轮上方和下方位置处均对称焊接有第二限位板,所述第二直齿轮两侧均通过齿牙啮合连接有第二直齿条,所述第一直齿条和第二直齿条一端均胶接有尖头,所述安装腔室内侧表面对应尖头位置处均贯穿开设有尖头槽口
优选的,所述第一直齿条和第二直齿条相互垂直,所述第一限位板和第二限位板相互垂直,所述第一直齿条和第一限位板相互垂直。
优选的,所述第一直齿条和第二直齿条数量均设置为两个,所述第一直齿条端部胶接的尖头和第二直齿条端部胶接的尖头方向各不相同。
与现有技术相比,本发明的有益效果:本发明结构科学合理,使用安全方便:
1、通过安装架进行移动时,能有效对太阳能板表面进行清理,避免树叶和杂物造成的太阳能板采光效率降低的情况,进而保证了蓄电池的有效充电,蓄水槽内承接雨水后产生的重力带动安装架移动,并在雨水洒落后由弹性带拉回,实现了雨水天气自行清理的目的。
2、设置了时间继电器,通过设定时间继电器时间,使得蓄电池间断性向总控箱供电,进行使得总控箱在不工作时不会与蓄电池接通,进而降低了总控箱待机所产生的功耗,进一步降低总控箱内各部件使用寿命。
3、设置了驱赶机构,通过放置驱虫剂和驱鸟剂,便于对鸟类和虫类的驱逐,避免总控箱受到鸟类和虫类的侵蚀,进而避免因此造成的装置部件损坏,同时从抽取槽口内将放置板取出,并放置到限位框顶部,实现快速更换失效药剂,保证长期的驱赶效果。
4、通过限位弯板保证连接轴和置物板的稳定,便于使用者将工具放置到置物板上,并通过分隔板对工具进行分类,便于使用者对装置进行维修,同时摆动连接轴,使得分隔板卡入到弹簧夹中,对置物板进行固定和收纳。
5、通过驱动轴带动传动轴的转动,进行使得第一直齿轮和第二直齿轮转动,进而带动第一直齿条和第二直齿条从尖头槽口伸出,并插入到土壤中,增加安装柱安装后的稳定,保证装置安装后不会出现倾倒损坏,同时设置的第一限位板和第二限位板保证第一直齿条和第二直齿条移动过程中的稳定。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。
在附图中:
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明连接板的安装结构示意图;
图3是本发明从动轴的安装结构示意图;
图4是本发明驱赶机构的结构示意图;
图5是本发明图1中A区域的结构示意图;
图6是本发明图2中B区域的结构示意图;
图7是本发明图3中C区域的结构示意图;
图8是本发明安装架的结构示意图
图中标号:1、安装柱;2、楔子;3、总控箱;4、太阳能板;5、防护柜;6、柜门;7、蓄电池;8、时间继电器;9、定滑轮;10、底板;11、连接孔;12、连接板;13、安装架;14、弹性带;15、清洁棉;16、牵引主绳;17、支绳;18、承载板;19、蓄水槽;20、配重卡块;21、弹簧夹;22、耳板;23、连接轴;24、置物板;25、分隔板;26、限位弯板;
27、驱赶机构;2701、限位框;2702、放置板;2703、放置槽;2704、抽取槽口;
28、安装腔室;29、驱动轴;30、旋钮;31、主动锥齿轮;32、焊接板;33、从动轴;34、从动锥齿轮;35、第一直齿轮;36、第一限位板;37、第一直齿条;38、第二直齿轮;39、第二限位板;40、第二直齿条;41、尖头;42、尖头槽口。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例:如图1-8所示,本发明提供一种技术方案,一种低功耗的土壤墒情采集功能监测装置,包括安装柱1,安装柱1底端安装有楔子2,安装柱1中部安装有总控箱3,安装柱1顶端安装有太阳能板4,总控箱3顶端安装有防护柜5,防护柜5前端面一边部铰接有柜门6,通过防护柜5和柜门6对内部部件进行防护,防护柜5内部一边部放置有蓄电池7,防护柜5内部另一边部对应蓄电池7一侧位置处安装有时间继电器8,时间继电器8型号为H3CA-8,蓄电池7的输出端和时间继电器8的输入端电性连接,时间继电器8的输出端和总控箱3的输入端电性连接,使得总控箱3通过时间继电器8通入电流,达到闲置时断电,减少总控箱3待机功耗。
太阳能板4顶部两端对称安装有定滑轮9,太阳能板4底端安装有底板10,底板10侧表面两端部均开设有连接孔11,安装柱1顶部焊接有连接板12,太阳能板4底部滑动连接有安装架13,安装架13底端面胶接有清洁棉15,安装架13一侧表面两端部均安装有弹性带14,弹性带14另一端穿过连接孔11与连接板12侧表面胶接连接,连接孔11形状为矩形,连接孔11面积大于弹性带14的横截面积,保证弹性带14能稳定穿过连接孔11。
安装架13另一侧表面两端部均胶接有牵引主绳16,牵引主绳16绕过定滑轮9缝接有支绳17,支绳17底端胶接有承载板18,承载板18顶端中部开设有蓄水槽19,承载板18底端两边部均焊接有配重卡块20,保证承载板18移动稳定,避免其晃动翻倒。
总控箱3一侧表面顶部安装有弹簧夹21,总控箱3一侧表面底部对称焊接有耳板22,两个耳板22之间转动连接有连接轴23,连接轴23外侧表面焊接有置物板24,置物板24顶端等距离焊接有分隔板25,连接轴23外侧表面底端焊接有限位弯板26,限位弯板26形状为Z型,限位弯板26底部顶端面和总控箱3底端面相贴合保证置物板24放平后的稳定。
连接板12顶端对称安装有驱赶机构27,驱赶机构27包括限位框2701、放置板2702、放置槽2703和抽取槽口2704。
连接板12顶端对称焊接有限位框2701,限位框2701内部堆叠放置有放置板2702,放置板2702顶端中部开设有放置槽2703,限位框2701底部前端开设有抽取槽口2704,放置板2702的厚度和抽取槽口2704的高度相契合,便于放置板2702的抽出,放置槽2703内部放置有驱虫剂和驱鸟剂,达到驱逐鸟类和虫类的目的。
安装柱1底部开设有安装腔室28,安装腔室28顶部贯穿安装有驱动轴29,驱动轴29一端安装有旋钮30,驱动轴29另一端安装有主动锥齿轮31,安装腔室28顶部对应驱动轴29下方位置处焊接有焊接板32,焊接板32中部转动连接有从动轴33,从动轴33顶端套接有从动锥齿轮34,从动锥齿轮34与主动锥齿轮31通过齿牙啮合传动连接。
从动轴33底部套接有第一直齿轮35,安装腔室28底部对应第一直齿轮35上方和下方位置处均对称焊接有第一限位板36,第一直齿轮35两侧通过齿牙啮合连接有第一直齿条37,从动轴33底部对应第一直齿轮35上方套接有第二直齿轮38,安装腔室28底部对应第二直齿轮38上方和下方位置处均对称焊接有第二限位板39,第二直齿轮38两侧均通过齿牙啮合连接有第二直齿条40,第一直齿条37和第二直齿条40相互垂直,第一限位板36和第二限位板39相互垂直,第一直齿条37和第一限位板36相互垂直,使得第一限位板36和第二限位板39能有效对第一直齿条37和第二直齿条40进行保护,使得第一直齿条37和第二直齿条40移动更加稳定,第一直齿条37和第二直齿条40一端均胶接有尖头41,安装腔室28内侧表面对应尖头41位置处均贯穿开设有尖头槽口42,第一直齿条37和第二直齿条40数量均设置为两个,第一直齿条37端部胶接的尖头41和第二直齿条40端部胶接的尖头41方向各不相同,提高第一直齿条37和第二直齿条40伸出后能与多处土壤接触,提高放置稳定。
本发明的工作原理及使用流程:该低功耗的土壤墒情采集功能监测装置使用时,首先对装置进行安装,通过楔子2将安装柱1插入土壤内部,接着转动旋钮30,旋钮30带动驱动轴29转动,驱动轴29带动主动锥齿轮31转动,因主动锥齿轮31与从动锥齿轮34通过齿牙啮合传动连接,进而使得主动锥齿轮31带动从动锥齿轮34,从动锥齿轮34带动从动轴33转动,最终使得从动轴33带动第一直齿轮35和第二直齿轮38转动,在第一限位板36和第二限位板39的限制作用下,使得第一直齿轮35通过齿牙带动第一直齿条37移动,第二直齿轮38通过齿牙带动第二直齿条40移动,并使得尖头41穿过尖头槽口42伸出,因第一直齿条37和第二直齿条40数量均设置为两个,第一直齿条37端部胶接的尖头41和第二直齿条40端部胶接的尖头41方向各不相同,因此第一直齿条37和第二直齿条40分别向安装柱1四侧进行伸出,达到与土壤接触提高安装柱1稳定的目的;
安装结束后,通过时间继电器8的控制面板进行设置,使得时间继电器8间歇性的关闭和开启,进而使得总控箱3间歇性的获得蓄电池7内的电量并启动,减少总控箱3待机时的功耗,进而实现低功耗的目的,接着向所有放置板2702顶端的放置槽2703内混合放入驱虫剂和驱鸟剂,并将放置板2702堆叠放置到限位框2701内,通过限位框2701最上方放置板2702内部装载的驱虫剂和驱鸟剂,驱逐鸟类和虫类,避免鸟类和虫类造成的装置部件损坏,在限位框2701最顶部的放置板2702内药剂消耗完毕后,通过抽取槽口2704将限位框2701最底部的放置板2702抽出,并放置到限位框2701顶部,保证持续的驱虫和驱鸟效果,在所有放置板2702内药剂均失效后可以进行统一更换,提高药剂更换的便捷;
在雨水天气时,雨水滴落到承载板18顶端的蓄水槽19内,并通过雨水增加承载板18的重量,使得承载板18拉动支绳17,通过支绳17拉动牵引主绳16,牵引主绳16被定滑轮9换向后拉动安装架13进行移动,使得安装架13沿着太阳能板4向顶部移动,进而使得安装架13底端面安装有清洁棉15对太阳能板4表面进行清理,安装架13移动过程中,使得弹性带14伸长并产生恢复原形的应力,当承载板18下降到连接板12位置处时,连接板12与承载板18贴合,通过连接板12对承载板18一边部进行支起,使得蓄水槽19内水液从承载板18另一边部流出,进而承载板18重量下降,安装架13受到弹性带14恢复原形的作用力恢复到原位置,实现安装架13在雨水天气反复上下移动,保证太阳能板4表面清洁,避免杂物通过水液粘结在太阳能板4表面,减少因此造成的太阳能板4采光效率降低;
在进行检修时,限位弯板26形状为Z型,限位弯板26底部顶端面和总控箱3底端面相贴合保证置物板24放平后的稳定,使用者将工具放置在置物板24上,并通过分隔板25分类,便于使用者快速取用,实现便捷的维修,提高维修效率,同时转动连接轴23和置物板24,使得分隔板25端部卡入到弹簧夹21内,实现置物板24的固定和收纳。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低功耗的土壤墒情采集功能监测装置,包括安装柱(1),所述安装柱(1)底端安装有楔子(2),所述安装柱(1)中部安装有总控箱(3),所述安装柱(1)顶端安装有太阳能板(4),其特征在于:所述总控箱(3)顶端安装有防护柜(5),所述防护柜(5)前端面一边部铰接有柜门(6),所述防护柜(5)内部一边部放置有蓄电池(7),所述防护柜(5)内部另一边部对应蓄电池(7)一侧位置处安装有时间继电器(8),通过设定时间继电器(8)时间,使得蓄电池(7)间断性向总控箱(3)供电,进而使得总控箱(3)在不工作时不会与蓄电池接通;
所述太阳能板(4)顶部两端对称安装有定滑轮(9),所述太阳能板(4)底端安装有底板(10),所述底板(10)侧表面两端部均开设有连接孔(11),所述安装柱(1)顶部焊接有连接板(12),所述太阳能板(4)底部滑动连接有安装架(13),所述安装架(13)底端面胶接有清洁棉(15),所述安装架(13)一侧表面两端部均安装有弹性带(14),所述弹性带(14)另一端穿过连接孔(11)与连接板(12)侧表面胶接连接;
所述安装架(13)另一侧表面两端部均胶接有牵引主绳(16),所述牵引主绳(16)绕过定滑轮(9)缝接有支绳(17),所述支绳(17)底端胶接有承载板(18),所述承载板(18)顶端中部开设有蓄水槽(19),所述承载板(18)底端两边部均焊接有配重卡块(20)。
2.根据权利要求1所述的一种低功耗的土壤墒情采集功能监测装置,其特征在于,所述蓄电池(7)的输出端和时间继电器(8)的输入端电性连接,所述时间继电器(8)的输出端和总控箱(3)的输入端电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种低功耗的土壤墒情采集功能监测装置,其特征在于,所述连接孔(11)形状为矩形,所述连接孔(11)面积大于弹性带(14)的横截面积。
4.根据权利要求1所述的一种低功耗的土壤墒情采集功能监测装置,其特征在于,所述总控箱(3)一侧表面顶部安装有弹簧夹(21),所述总控箱(3)一侧表面底部对称焊接有耳板(22),两个所述耳板(22)之间转动连接有连接轴(23),所述连接轴(23)外侧表面焊接有置物板(24),所述置物板(24)顶端等距离焊接有分隔板(25),所述连接轴(23)外侧表面底端焊接有限位弯板(26)。
5.根据权利要求4所述的一种低功耗的土壤墒情采集功能监测装置,其特征在于,所述限位弯板(26)形状为Z型,所述限位弯板(26)底部顶端面和总控箱(3)底端面相贴合。
6.根据权利要求1所述的一种低功耗的土壤墒情采集功能监测装置,其特征在于,所述连接板(12)顶端对称安装有驱赶机构(27),所述驱赶机构(27)包括限位框(2701)、放置板(2702)、放置槽(2703)和抽取槽口(2704);
所述连接板(12)顶端对称焊接有限位框(2701),所述限位框(2701)内部堆叠放置有放置板(2702),所述放置板(2702)顶端中部开设有放置槽(2703),所述限位框(2701)底部前端开设有抽取槽口(2704)。
7.根据权利要求6所述的一种低功耗的土壤墒情采集功能监测装置,其特征在于,所述放置板(2702)的厚度和抽取槽口(2704)的高度相契合,所述放置槽(2703)内部放置有驱虫剂和驱鸟剂。
8.根据权利要求1所述的一种低功耗的土壤墒情采集功能监测装置,其特征在于,所述安装柱(1)底部开设有安装腔室(28),所述安装腔室(28)顶部贯穿安装有驱动轴(29),所述驱动轴(29)一端安装有旋钮(30),所述驱动轴(29)另一端安装有主动锥齿轮(31),所述安装腔室(28)顶部对应驱动轴(29)下方位置处焊接有焊接板(32),所述焊接板(32)中部转动连接有从动轴(33),所述从动轴(33)顶端套接有从动锥齿轮(34),所述从动锥齿轮(34)与主动锥齿轮(31)通过齿牙啮合传动连接;
所述从动轴(33)底部套接有第一直齿轮(35),所述安装腔室(28)底部对应第一直齿轮(35)上方和下方位置处均对称焊接有第一限位板(36),所述第一直齿轮(35)两侧通过齿牙啮合连接有第一直齿条(37),所述从动轴(33)底部对应第一直齿轮(35)上方套接有第二直齿轮(38),所述安装腔室(28)底部对应第二直齿轮(38)上方和下方位置处均对称焊接有第二限位板(39),所述第二直齿轮(38)两侧均通过齿牙啮合连接有第二直齿条(40),所述第一直齿条(37)和第二直齿条(40)一端均胶接有尖头(41),所述安装腔室(28)内侧表面对应尖头(41)位置处均贯穿开设有尖头槽口(42)。
9.根据权利要求8所述的一种低功耗的土壤墒情采集功能监测装置,其特征在于,所述第一直齿条(37)和第二直齿条(40)相互垂直,所述第一限位板(36)和第二限位板(39)相互垂直,所述第一直齿条(37)和第一限位板(36)相互垂直。
10.根据权利要求8所述的一种低功耗的土壤墒情采集功能监测装置,其特征在于,所述第一直齿条(37)和第二直齿条(40)数量均设置为两个,所述第一直齿条(37)端部胶接的尖头(41)和第二直齿条(40)端部胶接的尖头(41)方向各不相同。
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