CN110687275A - 一种用于土壤成分的检测设备及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于土壤成分的检测设备，包括设备平台，设备平台上还设有绞龙孔，绞龙孔上方的设备平台上设有绞龙筒，绞龙筒上设有导料框，导料框上设有轴向阵列分布的支撑柱，绞龙筒一侧还设有横向绞龙筒，横向绞龙筒下方设有检测箱，电机平台一侧设有直线电缸，直线电缸上设有横向滑轨，横向滑轨上设有第一土壤检测仪，设备平台上还设有第二土壤检测仪，设备平台上还设有检测传送带架。本发明土壤取样简单，便于作业人员操作，同时降低了作业人员的劳动强度，并且能不断检测多份土壤标本，提高了检测效率，方便作业人员对多组数据比对，更容易得到准确的检测结果，提高了土壤检测的准确度。

Description

一种用于土壤成分的检测设备及其检测方法

技术领域

本发明涉及一种土壤检测领域，具体是一种用于土壤成分的检测设备及其检测方法。

背景技术

土壤，是由一层层厚度各异的矿物质成分所组成大自然主体，土壤和母质层的区别表现在于形态、物理特性、化学特性以及矿物学特性等方面。由于地壳、水蒸气、大气和生物圈的相互作用，土层有别于母质层，地球表层的岩石经过风化作用，逐渐破坏成疏松的、大小不等的矿物颗粒。，而土壤是在母质、气候、生物、地形、时间等多种成土因素综合作用下形成和演变而成的。土壤组成很复杂，总体来说是由矿物质、动植物残体腐解产生的有机质、水分和空气等固、液、气三相组成的，土壤矿质全量测定：即测定硅、铝、铁、锰、钛、磷、钾、钠、钙、镁的含量)，土壤活性硅、铝、铁、锰含量测定，土壤全氮、全磷和全钾含量的测定，土壤有效养分：有机质、铵态氮、硝态氮、有效磷和钾含量测定，土壤微量元素含量和有效性微量元素(铁、硼、锰、铜、锌和钼)含量测定，土壤有机质含量测定，以及土壤酸碱度、土壤阳离子交换量、土壤交换性盐基的组成的测定等，土壤酸碱度检测，其中土壤矿质全量、有机质含量、全氮量、有效养分含量、土壤酸碱度、土壤含水量、土水势、饱和和非饱和导水度、水分常数、土壤渗漏速度、土壤机械组成、土壤比重和土壤容重、土壤孔隙度、土壤结构和微团聚体、土壤结持度、土壤膨胀与收缩、土壤空气组成和呼吸强度、土壤温度和导热率、土壤机械强度、土壤承载量和应力分布以及土壤电磁性阳离子交换量和交换性盐基组成均需要检测才能得知，对土壤进行检测时，为了得到准确结果，一般会进行多次检测，现有的检测设备检测效率低，并且土壤颗粒大小不一样，检测准确度也不一样，针对这种情况，现提出一种用于土壤成分的检测设备及其检测方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于土壤成分的检测设备及其检测方法，土壤取样简单，便于作业人员操作，同时降低了作业人员的劳动强度，并且能不断检测多份土壤标本，提高了检测效率，方便作业人员对多组数据比对，更容易得到准确的检测结果，提高了土壤检测的准确度。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种用于土壤成分的检测设备，包括设备平台，所述设备平台下端设有阵列分布的伸缩缸，伸缩缸下端均设有伸缩杆，设备平台上还设有绞龙孔，绞龙孔上方的设备平台上设有绞龙筒，绞龙筒上设有导料框，导料框上设有轴向阵列分布的支撑柱，支撑柱下端焊接在绞龙筒上，支撑柱上设有设有电机平台，电机平台上设有第一伺服电机，第一伺服电机下端设有第一联轴器，第一联轴器下端设有第一转轴，第一转轴上设有第一绞龙，设备平台一端设有牵引块，牵引块上设有牵引孔，绞龙筒一侧还设有横向绞龙筒，横向绞龙筒下方设有检测箱，电机平台一侧设有直线电缸，直线电缸上设有横向滑轨，横向滑轨上设有第一土壤检测仪，设备平台上还设有第二土壤检测仪，设备平台上还设有检测传送带架。

进一步地，所述伸缩杆下端设有滚轮架，滚轮架上均设有滚轮。

进一步地，所述导料框上设有滑料槽，导料框上还设有绞龙筒安装槽，绞龙筒上端为斜口，与绞龙筒安装槽配合，绞龙筒安装槽四周设有第一安装孔，导料框上设有阵列分布的筛杆，筛杆下端共同设有滑料板。

进一步地，所述第一转轴顶端还设有钻头，横向绞龙筒内设有绞龙槽，绞龙槽内设有第二绞龙，横向绞龙筒两端均设有绞龙安装板，绞龙安装板中心位置均设有轴承孔，横向绞龙筒一端设有第二伺服电机，第二伺服电机上设有与横向绞龙筒连接的固定板，第二伺服电机一端设有第二联轴器，第二联轴器连接驱动第二绞龙的第二转轴，横向绞龙筒下侧一端还设有落料开槽。

进一步地，所述电机平台一侧设有侧固定板，侧固定板上设有减重槽，减重槽四周设有轴向阵列分布的第二安装孔，直线电缸安装在侧固定板上，直线电缸上设有电缸滑轨，电缸滑轨上设有滑块，横向滑轨安装在滑块上。

进一步地，所述横向滑轨内设有滑槽，滑槽上下两侧均设有轨道槽，滑槽内设有滑板，滑板上下两端均设有阵列分布的翼板，翼板上均设有滚珠孔，滚珠孔内均设有滚珠，横向滑轨一侧设有检测仪安装板，检测仪安装板后侧设有卡和在滑板上的阵列分布的卡条，检测仪安装板一侧设有检测仪平台。

进一步地，所述第一土壤检测仪安装在检测仪平台上，第一土壤检测仪一端设有数据导出接口，数据导出接口一侧设有电源接头，数据导出接口另一侧设有检测探针接线口，检测探针接线口上设有阵列分布的检测探针接线，检测探针接线上分别连接有第一探针与第二探针，第一土壤检测仪下端还设有阵列分布的减震脚垫。

进一步地，所述第一土壤检测仪与第二土壤检测仪结构相同，检测箱内设有检测槽，检测箱一侧设有支撑杆，支撑杆顶端设有探针安装板，探针安装板上设有阵列分布的探针安装环，探针安装环内分别设有第一探针与第二探针，第一探针与第二探针分布与第二土壤检测仪上的阵列分布的检测探针接线连接。

进一步地，所述检测传送带架上设有阵列分布的传送带辊，传送带辊上共同设有传送带，传送带上设有阵列分布的土壤检测杯，传送带内还设有阵列分布的张紧杆。

一种用于土壤成分的检测设备检测方法，包括以下步骤：

步骤一：将本装置利用牵引块牵引至需要检测的土壤的检测地，启动伸缩缸，降低设备平台高度，再启动第一伺服电机，第一绞龙工作，将土壤取样；

步骤二：多次启动伸缩缸，升高/降低设备平台高度，再多次利用牵引块牵引本装置，多点取样；

步骤三：在持续启动第一伺服电机，第一绞龙将土壤标本运输至导料框，大颗粒的土壤标本分别落入传送带上阵列分布的土壤检测杯内，小颗粒的土壤标本落入横向绞龙筒，在落入检测箱内；

步骤四：调整直线电缸与横向滑轨，使第一土壤检测仪上的第一探针与第二探针插入传送带上阵列分布的土壤检测杯内，不断启停传送带与调整直线电缸，使第一探针与第二探针不断对传送带上阵列分布的土壤检测杯内的土壤标本进行检测；

步骤五：第二土壤检测仪上的第一探针与第二探针对检测箱内的土壤本进行检测；

步骤六：比对不同组的检测数据，得出最终的检测结果。

本发明的有益效果：

1、本发明土壤取样简单，便于作业人员操作，同时降低了作业人员的劳动强度；

2、本发明能不断检测多份土壤标本，提高了检测效率，方便作业人员对多组数据比对，更容易得到准确的检测结果，提高了土壤检测的准确度。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明用于土壤成分的检测设备结构示意图；

图2是本发明用于土壤成分的检测设备结构示意图；

图3是本发明用于土壤成分的检测设备部分结构示意图；

图4是本发明用于土壤成分的检测设备部分结构示意图；

图5是本发明用于土壤成分的检测设备部分结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

一种用于土壤成分的检测设备，包括设备平台1，如图1、图2、图4、图5所示，设备平台1下端设有阵列分布的伸缩缸11，伸缩缸11下端均设有伸缩杆111，设备平台1上还设有绞龙孔12，绞龙孔12上方的设备平台1上设有绞龙筒13，绞龙筒13上设有导料框14，导料框14上设有轴向阵列分布的支撑柱15，支撑柱15下端焊接在绞龙筒13上，支撑柱15上设有设有电机平台151，电机平台151上设有第一伺服电机16，第一伺服电机16下端设有第一联轴器161，第一联轴器161下端设有第一转轴162，第一转轴162上设有第一绞龙163，设备平台1一端设有牵引块17，牵引块17上设有牵引孔171，绞龙筒13一侧还设有横向绞龙筒18，横向绞龙筒18下方设有检测箱19，电机平台151一侧设有直线电缸2，直线电缸2上设有横向滑轨3，横向滑轨3上设有第一土壤检测仪4，设备平台1上还设有第二土壤检测仪5，设备平台1上还设有检测传送带架6。

伸缩杆111下端设有滚轮架112，滚轮架112上均设有滚轮113。

导料框14上设有滑料槽141，如图4所示，导料框14上还设有绞龙筒安装槽142，绞龙筒13上端为斜口，与绞龙筒安装槽142配合，绞龙筒安装槽142四周设有第一安装孔143，导料框14上设有阵列分布的筛杆144，筛杆144下端共同设有滑料板145。

第一转轴162顶端还设有钻头164，如图1、图5所示，横向绞龙筒18内设有绞龙槽181，绞龙槽181内设有第二绞龙182，横向绞龙筒18两端均设有绞龙安装板183，绞龙安装板183中心位置均设有轴承孔184，横向绞龙筒18一端设有第二伺服电机185，第二伺服电机185上设有与横向绞龙筒18连接的固定板186，第二伺服电机185一端设有第二联轴器187，第二联轴器187连接驱动第二绞龙182的第二转轴188，横向绞龙筒18下侧一端还设有落料开槽189。

电机平台151一侧设有侧固定板152，如图4、图5所示，侧固定板152上设有减重槽153，减重槽153四周设有轴向阵列分布的第二安装孔154，直线电缸2安装在侧固定板152上，直线电缸2上设有电缸滑轨21，电缸滑轨21上设有滑块22，横向滑轨3安装在滑块22上。

横向滑轨3内设有滑槽31，如图3所述，滑槽31上下两侧均设有轨道槽311，滑槽31内设有滑板32，滑板32上下两端均设有阵列分布的翼板321，翼板321上均设有滚珠孔322，滚珠孔322内均设有滚珠323，横向滑轨3一侧设有检测仪安装板33，检测仪安装板33后侧设有卡和在滑板32上的阵列分布的卡条331，检测仪安装板33一侧设有检测仪平台332。

第一土壤检测仪4安装在检测仪平台332上，如图1、图5所示，第一土壤检测仪4一端设有数据导出接口41，数据导出接口41一侧设有电源接头42，数据导出接口41另一侧设有检测探针接线口43，检测探针接线口43上设有阵列分布的检测探针接线45，检测探针接线45上分别连接有第一探针46与第二探针47，第一土壤检测仪4下端还设有阵列分布的减震脚垫44。

第一土壤检测仪4与第二土壤检测仪5结构相同，如图1、图5所示，检测箱19内设有检测槽191，检测箱19一侧设有支撑杆192，支撑杆192顶端设有探针安装板193，探针安装板193上设有阵列分布的探针安装环194，探针安装环194内分别设有第一探针46与第二探针47，第一探针46与第二探针47分布与第二土壤检测仪5上的阵列分布的检测探针接线45连接。

检测传送带架6上设有阵列分布的传送带辊61，如图1所示，传送带辊61上共同设有传送带62，传送带62上设有阵列分布的土壤检测杯63，传送带62内还设有阵列分布的张紧杆64。

一种用于土壤成分的检测设备检测方法，包括以下步骤：

步骤一：将本装置利用牵引块17牵引至需要检测的土壤的检测地，启动伸缩缸11，降低设备平台1高度，再启动第一伺服电机16，第一绞龙163工作，将土壤取样；

步骤二：多次启动伸缩缸11，升高/降低设备平台1高度，再多次利用牵引块17牵引本装置，多点取样；

步骤三：在持续启动第一伺服电机16，第一绞龙163将土壤标本运输至导料框14，大颗粒的土壤标本分别落入传送带62上阵列分布的土壤检测杯63内，小颗粒的土壤标本落入横向绞龙筒18，在落入检测箱19内；

步骤四：调整直线电缸2与横向滑轨3，使第一土壤检测仪4上的第一探针46与第二探针47插入传送带62上阵列分布的土壤检测杯63内，不断启停传送带62与调整直线电缸2，使第一探针46与第二探针47不断对传送带62上阵列分布的土壤检测杯63内的土壤标本进行检测；

步骤五：第二土壤检测仪5上的第一探针46与第二探针47对检测箱19内的土壤本进行检测；

步骤六：比对不同组的检测数据，得出最终的检测结果。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (10)

1.一种用于土壤成分的检测设备，包括设备平台(1)，其特征在于，所述设备平台(1)下端设有阵列分布的伸缩缸(11)，伸缩缸(11)下端均设有伸缩杆(111)，设备平台(1)上还设有绞龙孔(12)，绞龙孔(12)上方的设备平台(1)上设有绞龙筒(13)，绞龙筒(13)上设有导料框(14)，导料框(14)上设有轴向阵列分布的支撑柱(15)，支撑柱(15)下端焊接在绞龙筒(13)上，支撑柱(15)上设有设有电机平台(151)，电机平台(151)上设有第一伺服电机(16)，第一伺服电机(16)下端设有第一联轴器(161)，第一联轴器(161)下端设有第一转轴(162)，第一转轴(162)上设有第一绞龙(163)，设备平台(1)一端设有牵引块(17)，牵引块(17)上设有牵引孔(171)，绞龙筒(13)一侧还设有横向绞龙筒(18)，横向绞龙筒(18)下方设有检测箱(19)，电机平台(151)一侧设有直线电缸(2)，直线电缸(2)上设有横向滑轨(3)，横向滑轨(3)上设有第一土壤检测仪(4)，设备平台(1)上还设有第二土壤检测仪(5)，设备平台(1)上还设有检测传送带架(6)。

2.根据权利要求1所述的一种用于土壤成分的检测设备,其特征在于，所述伸缩杆(111)下端设有滚轮架(112)，滚轮架(112)上均设有滚轮(113)。

3.根据权利要求1所述的一种用于土壤成分的检测设备,其特征在于，所述导料框(14)上设有滑料槽(141)，导料框(14)上还设有绞龙筒安装槽(142)，绞龙筒(13)上端为斜口，与绞龙筒安装槽(142)配合，绞龙筒安装槽(142)四周设有第一安装孔(143)，导料框(14)上设有阵列分布的筛杆(144)，筛杆(144)下端共同设有滑料板(145)。

4.根据权利要求1所述的一种用于土壤成分的检测设备,其特征在于，所述第一转轴(162)顶端还设有钻头(164)，横向绞龙筒(18)内设有绞龙槽(181)，绞龙槽(181)内设有第二绞龙(182)，横向绞龙筒(18)两端均设有绞龙安装板(183)，绞龙安装板(183)中心位置均设有轴承孔(184)，横向绞龙筒(18)一端设有第二伺服电机(185)，第二伺服电机(185)上设有与横向绞龙筒(18)连接的固定板(186)，第二伺服电机(185)一端设有第二联轴器(187)，第二联轴器(187)连接驱动第二绞龙(182)的第二转轴(188)，横向绞龙筒(18)下侧一端还设有落料开槽(189)。

5.根据权利要求1所述的一种用于土壤成分的检测设备,其特征在于，所述电机平台(151)一侧设有侧固定板(152)，侧固定板(152)上设有减重槽(153)，减重槽(153)四周设有轴向阵列分布的第二安装孔(154)，直线电缸(2)安装在侧固定板(152)上，直线电缸(2)上设有电缸滑轨(21)，电缸滑轨(21)上设有滑块(22)，横向滑轨(3)安装在滑块(22)上。

6.根据权利要求1所述的一种用于土壤成分的检测设备,其特征在于，所述横向滑轨(3)内设有滑槽(31)，滑槽(31)上下两侧均设有轨道槽(311)，滑槽(31)内设有滑板(32)，滑板(32)上下两端均设有阵列分布的翼板(321)，翼板(321)上均设有滚珠孔(322)，滚珠孔(322)内均设有滚珠(323)，横向滑轨(3)一侧设有检测仪安装板(33)，检测仪安装板(33)后侧设有卡和在滑板(32)上的阵列分布的卡条(331)，检测仪安装板(33)一侧设有检测仪平台(332)。

7.根据权利要求1所述的一种用于土壤成分的检测设备,其特征在于，所述第一土壤检测仪(4)安装在检测仪平台(332)上，第一土壤检测仪(4)一端设有数据导出接口(41)，数据导出接口(41)一侧设有电源接头(42)，数据导出接口(41)另一侧设有检测探针接线口(43)，检测探针接线口(43)上设有阵列分布的检测探针接线(45)，检测探针接线(45)上分别连接有第一探针(46)与第二探针(47)，第一土壤检测仪(4)下端还设有阵列分布的减震脚垫(44)。

8.根据权利要求1所述的一种用于土壤成分的检测设备,其特征在于，所述第一土壤检测仪(4)与第二土壤检测仪(5)结构相同，检测箱(19)内设有检测槽(191)，检测箱(19)一侧设有支撑杆(192)，支撑杆(192)顶端设有探针安装板(193)，探针安装板(193)上设有阵列分布的探针安装环(194)，探针安装环(194)内分别设有第一探针(46)与第二探针(47)，第一探针(46)与第二探针(47)分布与第二土壤检测仪(5)上的阵列分布的检测探针接线(45)连接。

9.根据权利要求1所述的一种用于土壤成分的检测设备,其特征在于，所述检测传送带架(6)上设有阵列分布的传送带辊(61)，传送带辊(61)上共同设有传送带(62)，传送带(62)上设有阵列分布的土壤检测杯(63)，传送带(62)内还设有阵列分布的张紧杆(64)。

10.一种用于土壤成分的检测设备检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将本装置利用牵引块(17)牵引至需要检测的土壤的检测地，启动伸缩缸(11)，降低设备平台(1)高度，再启动第一伺服电机(16)，第一绞龙(163)工作，将土壤取样；

步骤二：多次启动伸缩缸(11)，升高/降低设备平台(1)高度，再多次利用牵引块(17)牵引本装置，多点取样；

步骤三：在持续启动第一伺服电机(16)，第一绞龙(163)将土壤标本运输至导料框(14)，大颗粒的土壤标本分别落入传送带(62)上阵列分布的土壤检测杯(63)内，小颗粒的土壤标本落入横向绞龙筒(18)，在落入检测箱(19)内；

步骤四：调整直线电缸(2)与横向滑轨(3)，使第一土壤检测仪(4)上的第一探针(46)与第二探针(47)插入传送带(62)上阵列分布的土壤检测杯(63)内，不断启停传送带(62)与调整直线电缸(2)，使第一探针(46)与第二探针(47)不断对传送带(62)上阵列分布的土壤检测杯(63)内的土壤标本进行检测；

步骤五：第二土壤检测仪(5)上的第一探针(46)与第二探针(47)对检测箱(19)内的土壤本进行检测；

步骤六：比对不同组的检测数据，得出最终的检测结果。

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