CN111157050A - 一种具有垂直稳定结构的土壤温湿度传感器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有垂直稳定结构的土壤温湿度传感器，包括外壳和温湿度传感器主控，所述温湿度传感器主控位于外壳顶端内壁的内部，所述外壳左右两侧的底端皆安装有两组支撑机构，所述外壳的内部设置有两组弹簧仓，所述外壳内部的右侧等距设置有三组不锈钢探针，所述外壳内部的底端均匀设置有三组清洁套，所述外壳右侧的顶端设置有操控钮。本发明有效的对不锈钢探针进行保护，防止不锈钢探针暴露在外面不慎折弯，同时线辊对导线进行拉扯梳理，并且通过侧杆从自攻螺钉内部伸出，横向插入到土壤侧壁当中，进一步提高了自攻螺钉的抓地力，进一步增强了该装置固定在地面上的牢固程度，不会出现外力不慎将该装置碰倒，导致监测终止的现象。

Description

一种具有垂直稳定结构的土壤温湿度传感器

技术领域

本发明涉及土壤温湿度传感器技术领域，具体为一种具有垂直稳定结构的土壤温湿度传感器。

背景技术

土壤温湿度传感器主要用来测量土壤相对含水量，以及土壤温度，做土壤墒情监测及农业灌溉和林业防护，土壤温湿度传感器采用FDR频域反射原理，利用电磁脉冲原理、根据电磁波在介质中传播频率来测量土壤的表观介电常数，从而得到土壤相对含水量，具有简便安全、快速准确、定点连续、自动化、宽量程、少标定等优点，现有的土壤温湿度传感器在使用时需要将探针插入到土壤内部，而农业土壤较为稀松，传感器本体难以长期垂直固定，常常会出现倾倒，导致探针从泥土中抽出影响检测，并且传感器的探针在不使用时也暴露在外面，若用户不慎摔落或外力撞击，则很有可能会导致探针弯折、折断，导致传感器损坏，为用户造成经济损失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有垂直稳定结构的土壤温湿度传感器，以解决上述背景技术中提出的现有的土壤温湿度传感器难以长期垂直固定在土壤中，并且若用户不慎摔落或外力撞击，则很有可能会导致探针弯折、折断，导致传感器损坏的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有垂直稳定结构的土壤温湿度传感器，包括外壳和温湿度传感器主控，所述温湿度传感器主控位于外壳顶端内壁的内部，所述外壳左右两侧的底端皆安装有两组支撑机构，所述外壳的内部设置有两组弹簧仓，所述外壳内部底端的左侧等距设置有三组线辊，所述弹簧仓内部的底端皆设置有推片，且推片的前后两侧皆焊接有连接块，所述连接块远离推片的一端皆穿过弹簧仓内壁与线辊焊接固定，所述弹簧仓的内部皆设置有压缩弹簧，且压缩弹簧的顶端皆与外壳内壁焊接固定，所述压缩弹簧的底端皆与推片焊接固定，所述外壳内部顶端的右侧设置有转辊，且转辊的两端通过内嵌轴承与外壳内壁相连接，所述外壳内部的右侧等距设置有三组不锈钢探针，且不锈钢探针的顶端与导线的一端电性连接，所述导线的另一端与温湿度传感器主控电性连接，所述外壳内部的底端均匀设置有三组清洁套，且清洁套的底端皆穿过外壳延伸至外壳外部，所述不锈钢探针的底端皆插设在清洁套内部，所述清洁套顶端的外侧皆焊接有第一齿轮，所述清洁套中部的外侧皆焊接有固定环，所述外壳内部的底端设置有两组第二齿轮，且第二齿轮皆位于三组第一齿轮的间隔处，所述第二齿轮皆与第一齿轮相互啮合，所述第二齿轮中心轴的底端皆与外壳内壁通过内嵌轴承相连接，所述第二齿轮中心轴的顶端皆焊接有驱动杆，所述外壳内部顶端的右侧开设有空腔，所述驱动杆的顶端皆穿过外壳内壁延伸至空腔内部，所述驱动杆的中部皆套设有移动套，且移动套的两侧皆与不锈钢探针顶端焊接固定，所述空腔的内部设置有传动杆，且传动杆的两端皆通过内嵌轴承与空腔内壁相连接，所述外壳右侧的顶端设置有操控钮，且操控钮中心轴的左端穿过外壳延伸至空腔内部。

优选的，所述支撑机构包括连接杆、螺纹套、自攻螺钉、旋头、螺杆、旋钮、推杆和侧杆，所述连接杆的一端皆与外壳焊接固定，所述连接杆的另一端皆焊接有螺纹套，且螺纹套的中部通过螺纹结构插设有自攻螺钉，且自攻螺钉的顶端焊接有旋头，所述旋头的中部通过螺纹结构插设有螺杆，且螺杆的顶端焊接有旋钮，所述螺杆的底端通过内嵌轴承连接有推杆，所述推杆的底端延伸至自攻螺钉内部，所述推杆的两侧皆均匀铰接有侧杆。

优选的，所述自攻螺钉内壁的两侧皆焊接有滑块，所述推杆的两侧皆开设有滑槽，所述滑块插设在滑槽内部构成滑动结构。

优选的，所述侧杆远离推杆一侧的底端皆焊接有尖刺，所述侧杆远离推杆的一端皆穿过自攻螺钉内壁延伸至自攻螺钉外部。

优选的，所述线辊中部的外侧皆开设有凹槽，所述转辊的表面均匀开设有三组凹槽，所述导线皆位于凹槽内部。

优选的，所述固定环皆位于外壳的底部，所述固定环的顶部皆胶合有密封圈，所述第一齿轮的底部皆胶合有密封圈，两组所述密封圈皆与外壳相贴合。

优选的，所述清洁套底端的内壁上铺设有毛刷，所述清洁套顶端的内壁上胶合有橡胶圈，且橡胶圈的内侧与不锈钢探针相贴合。

优选的，所述驱动杆的顶端皆通过锥形齿轮与传动杆的两端传动连接，所述操控钮中心轴的左端通过锥形齿轮与传动杆的中部传动连接，所述操控钮、传动杆和驱动杆构成联动结构。

优选的，所述驱动杆的表面设置有外螺纹，所述移动套的内壁上设置有内螺纹，所述驱动杆与移动套通过螺纹结构相连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置有不锈钢探针，用户旋动操控钮通过联动结构使不锈钢探针的底端伸出外壳，不锈钢探针伸出时通过导线的拉拽使线辊向上移动，通过推片对压缩弹簧进行压缩，当用户反向转动操控钮将不锈钢探针回到外壳内部时，压缩弹簧释放回弹力，通过推片推动线辊向下移动，使导线的中部始终受到线辊的推动，在外壳内部整齐的呈S形缠绕走线，该结构将不锈钢探针在不使用时收回到外壳内部，有效的对不锈钢探针进行保护，防止不锈钢探针暴露在外面不慎折弯，对该装置造成损坏，并且不锈钢探针收回的同时，线辊对导线进行拉扯梳理，防止导线缠绕在外壳内部，不锈钢探针收回时受到挤压损坏，整个结构巧妙，使用寿命长；

2、本发明通过设置有清洁套，用户旋动操控钮将不锈钢探针伸出或缩回的过程中，驱动杆转动通过第二齿轮带动第一齿轮转动，使清洁套转动，通过毛刷对不锈钢探针表面的污泥进行扫刷，并且清洁套顶端内壁的橡胶圈对不锈钢探针的表面进行进一步的刮擦，有效的对不锈钢探针的表面进行清洁，防止不锈钢探针的表面长期粘附污染物，导致不锈钢探针生锈损坏装置，进一步提高了该装置的使用寿命；

3、本发明通过设置有支撑机构，用户使用该装置时，将四组支撑机构垂直插入到土地当中，通过四组自攻螺钉对该装置进行支撑，保证该装置在使用过程中保持垂直状态，防止该装置使用过程中发生倾倒现象，并且用户旋动旋钮通过螺纹结构推动推杆向下移动后，侧杆从自攻螺钉内部伸出，横向插入到土壤侧壁当中，进一步提高了自攻螺钉的抓地力，进一步增强了该装置固定在地面上的牢固程度，不会出现外力不慎将该装置碰倒，导致监测终止的现象。

附图说明

图1为本发明的结构正视剖面示意图；

图2为本发明中弹簧仓处结构侧视剖面示意图；

图3为本发明中图2中A处结构放大示意图；

图4为本发明中不锈钢探针处结构侧视剖面示意图；

图5为本发明中图4中B处结构放大示意图；

图6为本发明中支撑机构的结构正视剖面示意图；

图7为本发明中图6中C处结构放大示意图；

图8为本发明的结构俯视示意图。

图中：1、外壳；2、温湿度传感器主控；3、支撑机构；31、连接杆；32、螺纹套；33、自攻螺钉；34、旋头；35、螺杆；36、旋钮；37、推杆；38、侧杆；4、弹簧仓；5、线辊；6、推片；7、连接块；8、压缩弹簧；9、转辊；10、不锈钢探针；11、导线；12、清洁套；13、第一齿轮；14、固定环；15、毛刷；16、第二齿轮；17、驱动杆；18、空腔；19、移动套；20、传动杆；21、操控钮。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，本发明提供的一种实施例：

一种具有垂直稳定结构的土壤温湿度传感器，包括外壳1和温湿度传感器主控2，温湿度传感器主控2位于外壳1顶端内壁的内部，外壳1左右两侧的底端皆安装有两组支撑机构3，支撑机构3包括连接杆31、螺纹套32、自攻螺钉33、旋头34、螺杆35、旋钮36、推杆37和侧杆38，连接杆31的一端皆与外壳1焊接固定，连接杆31的另一端皆焊接有螺纹套32，且螺纹套32的中部通过螺纹结构插设有自攻螺钉33，且自攻螺钉33的顶端焊接有旋头34，旋头34的中部通过螺纹结构插设有螺杆35，且螺杆35的顶端焊接有旋钮36，螺杆35的底端通过内嵌轴承连接有推杆37，自攻螺钉33内壁的两侧皆焊接有滑块，推杆37的两侧皆开设有滑槽，滑块插设在滑槽内部构成滑动结构，对推杆37的移动轨迹进行限定，防止推杆37与螺杆35一同转动，推杆37的底端延伸至自攻螺钉33内部，推杆37的两侧皆均匀铰接有侧杆38，侧杆38远离推杆37一侧的底端皆焊接有尖刺，侧杆38远离推杆37的一端皆穿过自攻螺钉33内壁延伸至自攻螺钉33外部；

用户使用该装置时，首先将四组支撑机构3垂直插入到土地当中，通过四组自攻螺钉33对该装置进行支撑，旋动旋头34通过螺纹结构带动自攻螺钉33向下移动，使自攻螺钉33更加深入的钻入到土地房中，接着用户旋动旋钮36通过螺纹结构推动推杆37向下移动后，侧杆38从自攻螺钉33内部伸出，横向插入到土壤侧壁当中，进一步提高了自攻螺钉33的抓地力，进一步增强了该装置固定在地面上的牢固程度，不会出现外力不慎将该装置碰倒，导致监测终止的现象；

外壳1的内部设置有两组弹簧仓4，外壳1内部底端的左侧等距设置有三组线辊5，弹簧仓4内部的底端皆设置有推片6，且推片6的前后两侧皆焊接有连接块7，连接块7远离推片6的一端皆穿过弹簧仓4内壁与线辊5焊接固定，弹簧仓4的内部皆设置有压缩弹簧8，且压缩弹簧8的顶端皆与外壳1内壁焊接固定，压缩弹簧8的底端皆与推片6焊接固定，外壳1内部顶端的右侧设置有转辊9，且转辊9的两端通过内嵌轴承与外壳1内壁相连接，外壳1内部的右侧等距设置有三组不锈钢探针10，且不锈钢探针10的顶端与导线11的一端电性连接，导线11的另一端与温湿度传感器主控2电性连接，线辊5中部的外侧皆开设有凹槽，转辊9的表面均匀开设有三组凹槽，导线11皆位于凹槽内部，导线11从温湿度传感器主控2接出后，穿过三组线辊5的底部，再延伸至转辊9的上方，并且三组导线11都滑卡在凹槽内部，凹槽对导线11的两侧进行限位，保证导线11在线辊5和转辊9表面滑动的稳定性；

外壳1内部的底端均匀设置有三组清洁套12，且清洁套12的底端皆穿过外壳1延伸至外壳1外部，不锈钢探针10的底端皆插设在清洁套12内部，清洁套12顶端的外侧皆焊接有第一齿轮13，清洁套12中部的外侧皆焊接有固定环14，固定环14皆位于外壳1的底部，固定环14的顶部皆胶合有密封圈，第一齿轮13的底部皆胶合有密封圈，两组密封圈皆与外壳1相贴合，第一齿轮13和固定环14将外壳1内壁夹持在中部，有效的将清洁套12固定在外壳1底端，并且不影响清洁套12进行转动，同时两组密封圈对第一齿轮13、固定环14与外壳1内壁之间的接口处进行密封，有效的防止水通过该接口处渗透进外壳1内部，清洁套12底端的内壁上铺设有毛刷15，清洁套12顶端的内壁上胶合有橡胶圈，且橡胶圈的内侧与不锈钢探针10相贴合，清洁套12转动的过程中他，通过毛刷15对不锈钢探针10表面的污泥进行扫刷，并且清洁套12顶端内壁的橡胶圈对不锈钢探针10的表面进行进一步的刮擦，有效的对不锈钢探针10的表面进行清洁；

外壳1内部的底端设置有两组第二齿轮16，且第二齿轮16皆位于三组第一齿轮13的间隔处，第二齿轮16皆与第一齿轮13相互啮合，第二齿轮16中心轴的底端皆与外壳1内壁通过内嵌轴承相连接，第二齿轮16中心轴的顶端皆焊接有驱动杆17，外壳1内部顶端的右侧开设有空腔18，驱动杆17的顶端皆穿过外壳1内壁延伸至空腔18内部，驱动杆17的中部皆套设有移动套19，且移动套19的两侧皆与不锈钢探针10顶端焊接固定，空腔18的内部设置有传动杆20，且传动杆20的两端皆通过内嵌轴承与空腔18内壁相连接，外壳1右侧的顶端设置有操控钮21，且操控钮21中心轴的左端穿过外壳1延伸至空腔18内部，驱动杆17的顶端皆通过锥形齿轮与传动杆20的两端传动连接，操控钮21中心轴的左端通过锥形齿轮与传动杆20的中部传动连接，操控钮21、传动杆20和驱动杆17构成联动结构，驱动杆17的表面设置有外螺纹，移动套19的内壁上设置有内螺纹，驱动杆17与移动套19通过螺纹结构相连接；

用户使用该装置时，旋动操控钮21，通过锥形齿轮带动传动杆20转动，传动杆20通过锥形齿轮带动驱动杆17转动，移动套19通过螺纹结构带动不锈钢探针10向下移动，使不锈钢探针10的底端伸出外壳1，用户即可将不锈钢探针10插入土壤当中对土壤中的温湿度进行监测，并且不锈钢探针10伸出时通过导线11的拉拽使线辊5向上移动，通过推片6对压缩弹簧8进行压缩，当用户反向转动操控钮21将不锈钢探针10回到外壳1内部时，压缩弹簧8释放回弹力，通过推片6推动线辊5向下移动，使导线11的中部始终受到线辊5的推动，在外壳1内部整齐的呈S形缠绕走线，并且用户旋动操控钮21将不锈钢探针10伸出或缩回的过程中，驱动杆17转动通过第二齿轮16带动第一齿轮13转动，使清洁套12转动，通过毛刷15对不锈钢探针10表面的污泥进行扫刷，并且清洁套12顶端内壁的橡胶圈对不锈钢探针10的表面进行进一步的刮擦，有效的对不锈钢探针10的表面进行清洁。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种具有垂直稳定结构的土壤温湿度传感器，包括外壳(1)和温湿度传感器主控(2)，所述温湿度传感器主控(2)位于外壳(1)顶端内壁的内部，其特征在于：所述外壳(1)左右两侧的底端皆安装有两组支撑机构(3)，所述外壳(1)的内部设置有两组弹簧仓(4)，所述外壳(1)内部底端的左侧等距设置有三组线辊(5)，所述弹簧仓(4)内部的底端皆设置有推片(6)，且推片(6)的前后两侧皆焊接有连接块(7)，所述连接块(7)远离推片(6)的一端皆穿过弹簧仓(4)内壁与线辊(5)焊接固定，所述弹簧仓(4)的内部皆设置有压缩弹簧(8)，且压缩弹簧(8)的顶端皆与外壳(1)内壁焊接固定，所述压缩弹簧(8)的底端皆与推片(6)焊接固定，所述外壳(1)内部顶端的右侧设置有转辊(9)，且转辊(9)的两端通过内嵌轴承与外壳(1)内壁相连接，所述外壳(1)内部的右侧等距设置有三组不锈钢探针(10)，且不锈钢探针(10)的顶端与导线(11)的一端电性连接，所述导线(11)的另一端与温湿度传感器主控(2)电性连接，所述外壳(1)内部的底端均匀设置有三组清洁套(12)，且清洁套(12)的底端皆穿过外壳(1)延伸至外壳(1)外部，所述不锈钢探针(10)的底端皆插设在清洁套(12)内部，所述清洁套(12)顶端的外侧皆焊接有第一齿轮(13)，所述清洁套(12)中部的外侧皆焊接有固定环(14)，所述外壳(1)内部的底端设置有两组第二齿轮(16)，且第二齿轮(16)皆位于三组第一齿轮(13)的间隔处，所述第二齿轮(16)皆与第一齿轮(13)相互啮合，所述第二齿轮(16)中心轴的底端皆与外壳(1)内壁通过内嵌轴承相连接，所述第二齿轮(16)中心轴的顶端皆焊接有驱动杆(17)，所述外壳(1)内部顶端的右侧开设有空腔(18)，所述驱动杆(17)的顶端皆穿过外壳(1)内壁延伸至空腔(18)内部，所述驱动杆(17)的中部皆套设有移动套(19)，且移动套(19)的两侧皆与不锈钢探针(10)顶端焊接固定，所述空腔(18)的内部设置有传动杆(20)，且传动杆(20)的两端皆通过内嵌轴承与空腔(18)内壁相连接，所述外壳(1)右侧的顶端设置有操控钮(21)，且操控钮(21)中心轴的左端穿过外壳(1)延伸至空腔(18)内部。

2.根据权利要求1所述的一种具有垂直稳定结构的土壤温湿度传感器，其特征在于：所述支撑机构(3)包括连接杆(31)、螺纹套(32)、自攻螺钉(33)、旋头(34)、螺杆(35)、旋钮(36)、推杆(37)和侧杆(38)，所述连接杆(31)的一端皆与外壳(1)焊接固定，所述连接杆(31)的另一端皆焊接有螺纹套(32)，且螺纹套(32)的中部通过螺纹结构插设有自攻螺钉(33)，且自攻螺钉(33)的顶端焊接有旋头(34)，所述旋头(34)的中部通过螺纹结构插设有螺杆(35)，且螺杆(35)的顶端焊接有旋钮(36)，所述螺杆(35)的底端通过内嵌轴承连接有推杆(37)，所述推杆(37)的底端延伸至自攻螺钉(33)内部，所述推杆(37)的两侧皆均匀铰接有侧杆(38)。

3.根据权利要求2所述的一种具有垂直稳定结构的土壤温湿度传感器，其特征在于：所述自攻螺钉(33)内壁的两侧皆焊接有滑块，所述推杆(37)的两侧皆开设有滑槽，所述滑块插设在滑槽内部构成滑动结构。

4.根据权利要求2所述的一种具有垂直稳定结构的土壤温湿度传感器，其特征在于：所述侧杆(38)远离推杆(37)一侧的底端皆焊接有尖刺，所述侧杆(38)远离推杆(37)的一端皆穿过自攻螺钉(33)内壁延伸至自攻螺钉(33)外部。

5.根据权利要求1所述的一种具有垂直稳定结构的土壤温湿度传感器，其特征在于：所述线辊(5)中部的外侧皆开设有凹槽，所述转辊(9)的表面均匀开设有三组凹槽，所述导线(11)皆位于凹槽内部。

6.根据权利要求1所述的一种具有垂直稳定结构的土壤温湿度传感器，其特征在于：所述固定环(14)皆位于外壳(1)的底部，所述固定环(14)的顶部皆胶合有密封圈，所述第一齿轮(13)的底部皆胶合有密封圈，两组所述密封圈皆与外壳(1)相贴合。

7.根据权利要求1所述的一种具有垂直稳定结构的土壤温湿度传感器，其特征在于：所述清洁套(12)底端的内壁上铺设有毛刷(15)，所述清洁套(12)顶端的内壁上胶合有橡胶圈，且橡胶圈的内侧与不锈钢探针(10)相贴合。

8.根据权利要求1所述的一种具有垂直稳定结构的土壤温湿度传感器，其特征在于：所述驱动杆(17)的顶端皆通过锥形齿轮与传动杆(20)的两端传动连接，所述操控钮(21)中心轴的左端通过锥形齿轮与传动杆(20)的中部传动连接，所述操控钮(21)、传动杆(20)和驱动杆(17)构成联动结构。

9.根据权利要求1所述的一种具有垂直稳定结构的土壤温湿度传感器，其特征在于：所述驱动杆(17)的表面设置有外螺纹，所述移动套(19)的内壁上设置有内螺纹，所述驱动杆(17)与移动套(19)通过螺纹结构相连接。

Images