CN112924222A - 一种农田农药成分检测用取样装置及其取样方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种农田农药成分检测用取样装置，包括溜板箱和底座，所述溜板箱的一侧安装有伺服电机，所述溜板箱的下表面安装有激光测距仪；通过溜板箱内的轮系机构，利用较小的输出力实现打传动比的输出，节省电力资源的同时，带动第一阿基米德蜗杆及丝杠进行向下的掘土进给运动，利用第二阿基米德蜗杆与第三阿基米德蜗杆之间的出料孔、通槽等结构的配合，实现第三阿基米德蜗杆始终接触整体装置在地下的最深钻土区域的土壤，在激光测距仪的帮助下进行定位，达到预定掘土区域后将土壤提出，利用螺纹杆卸载第二阿基米德蜗杆将土壤取样取出；相较于传统掘土技术，本发明的钻孔内上层土壤与下层土壤不会发生混合，保障了后续检测的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及农药检测技术领域，具体为一种农田农药成分检测用取样装置及其取样方法。
背景技术
农药，是指农业上用于防治病虫害及调节植物生长的化学药剂。广泛用于农林牧业生产等领域；农药的成分及质量与农民的切实利益挂钩，农药使用后在土壤内的沉淀会随着时间的堆积渗入土壤并不断下沉，导致农药对土壤本身作出缓慢毒害；因此，相关研究部门需要对不同农田的不同深度定期作出取样，并进行相关测量，以保障农作物的正常生长；然而，现有技术中对于农田土壤的取样方式多为手动使用铲子等工具进行掘土取样，不仅效率很低且无法得到有效深度测距，对于检测而言容易造成误差；而掘土机等机构在掘土过程中，容易导致掘土钻孔内的上层土壤与下层土壤混合，也会对后续检测造成误差。
针对上述情况，提出一种农田农药成分检测用取样装置及其取样方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种农田农药成分检测用取样装置及其取样方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种农田农药成分检测用取样装置，包括溜板箱和底座，所述溜板箱的一侧安装有伺服电机，所述溜板箱的下表面安装有激光测距仪，所述伺服电机的输出轴贯穿于所述溜板箱的内侧壁，所述伺服电机的输出轴焊接有主动直齿轮，所述主动直齿轮的轮齿啮合有从动直齿轮，所述从动直齿轮的齿轮轴通过轴承与所述溜板箱的内侧壁转动连接，所述从动直齿轮的齿轮轴焊接有主动锥齿轮，所述主动锥齿轮的轮齿啮合有从动锥齿轮，所述从动锥齿轮的齿轮轴通过轴承与所述溜板箱的内侧壁底部转动连接，所述从动锥齿轮的齿轮轴焊接有丝杠，所述丝杠的螺牙螺纹连接有第一阿基米德蜗杆，所述第一阿基米德蜗杆的外表面焊接于滚针轴承的内瓦，所述滚针轴承的外瓦焊接有连接架，所述连接架的上表面焊接有滑辊，所述溜板箱的一侧焊接有固定块，所述固定块的内侧壁与所述滑辊的外表面滑动连接，所述第一阿基米德蜗杆的内侧壁螺纹连接有螺纹杆，所述螺纹杆的下表面焊接有第二阿基米德蜗杆，所述第二阿基米德蜗杆的内侧壁焊接有第三阿基米德蜗杆，所述第二阿基米德蜗杆的外表面开设有通槽，所述底座的上表面焊接有支架板，所述底座的上表面安装有蓄电池，所述支架板的后表面安装有控制器，所述支架板的后表面安装有继电器；
所述伺服电机和所述激光测距仪的电性输入端与所述控制器的电性输出端电性连接，所述继电器的电性输出端与所述控制器的电性输入端电性连接，所述继电器的电性输入端与所述蓄电池的电性输出端电性连接。
作为本技术方案的进一步优选的：所述溜板箱的前表面与后表面通过螺栓螺纹连接有两个防尘盖。
作为本技术方案的进一步优选的：所述底座的上表面对称焊接有支撑架，所述支撑架的外边侧板与所述支架板通过螺栓螺纹连接。
作为本技术方案的进一步优选的：所述支撑架的内侧壁滑动连接有置物箱。
作为本技术方案的进一步优选的：所述底座的下表面通过螺钉螺纹连接有四个万向轮。
作为本技术方案的进一步优选的：所述第二阿基米德蜗杆的外表面上部开设有出料孔。
另外本发明还提供一种农田农药成分检测用取样装置的取样方法，具体包括以下步骤：
S1、首先将本发明利用底座、支撑架及支架板通过万向轮移动到所需取样的农田，随后通过控制器启动伺服电机，伺服电机的输出轴带动主动直齿轮旋转，而主动直齿轮啮合带动从动直齿轮转动，同时带动主动锥齿轮进行旋转，并啮合于从动锥齿轮进行旋转；
S2、从动锥齿轮在旋转过程中会带动丝杠旋转，而丝杠的螺牙在带动第一阿基米德蜗杆转动的同时，由于第一阿基米德蜗杆的外部利用滚针轴承的内瓦，以及配合于滚针轴承外瓦的连接架及滑辊对溜板箱的固定块的配合，实现第一阿基米德蜗杆在转动的同时，会沿着丝杠的螺牙旋向实现向下进给，带动第二阿基米德蜗杆钻入土内；
S3、第二阿基米德蜗杆在旋转钻土的过程中，与其内部所焊接的第三阿基米德蜗杆也在进行旋转，由通槽掉入进第二阿基米德蜗杆内部的土壤会被第三阿基米德蜗杆旋转带至出料孔并排出，使得第三阿基米德蜗杆始终接触整体装置在地下的最深钻土区域的土壤；
S4、在钻土期间，激光测距仪会始终检测本装置所钻土的深度；到达指定深度后，通过控制器反转伺服电机，将第二阿基米德蜗杆以及第三阿基米德蜗杆提取至地面，并通过螺纹杆进行卸载，将此第二阿基米德蜗杆以及第三阿基米德蜗杆进行保留，并换装未使用的第二阿基米德蜗杆以及第三阿基米德蜗杆进行其他区域或其他深度的钻土取样
作为本技术方案的进一步优选的：在所述S4中，工作人员将第二阿基米德蜗杆以及第三阿基米德蜗杆放入置物箱内进行保留。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
一、通过溜板箱内的轮系机构，利用较小的输出力实现打传动比的输出，节省电力资源的同时带动第一阿基米德蜗杆及丝杠进行向下的掘土进给运动，利用第二阿基米德蜗杆与第三阿基米德蜗杆之间的出料孔、通槽等结构的配合，实现第三阿基米德蜗杆始终接触整体装置在地下的最深钻土区域的土壤；
二、在激光测距仪的帮助下进行定位，达到预定掘土区域后将土壤提出，利用螺纹杆卸载第二阿基米德蜗杆将土壤取样取出；相较于传统掘土技术，本发明的钻孔内上层土壤与下层土壤不会发生混合，保障了后续检测的准确性。
附图说明
图1为本发明的一视角立体结构示意图；
图2为本发明的另一视角立体结构示意图；
图3为本发明的溜板箱立体结构示意图；
图4为本发明的丝杠立体结构示意图；
图5为本发明的第一阿基米德蜗杆立体结构示意图；
图6为本发明的第二阿基米德蜗杆立体结构示意图；
图7为本发明的电路图。
图中：1、溜板箱；2、伺服电机；3、主动直齿轮；4、从动直齿轮；5、主动锥齿轮；6、从动锥齿轮；601、激光测距仪；7、丝杠；8、固定块；9、第一阿基米德蜗杆；10、滚针轴承；11、连接架；12、滑辊；13、螺纹杆；14、第二阿基米德蜗杆；1401、通槽；1402、出料孔；15、第三阿基米德蜗杆；16、防尘盖；17、底座；1701、万向轮；18、蓄电池；19、支架板；1901、支撑架；1902、置物箱；20、控制器；21、继电器。
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。
实施例
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种农田农药成分检测用取样装置，包括溜板箱1和底座17，溜板箱1的一侧安装有伺服电机2，溜板箱1的下表面安装有激光测距仪601，伺服电机2的输出轴贯穿于溜板箱1的内侧壁，伺服电机2的输出轴焊接有主动直齿轮3，主动直齿轮3的轮齿啮合有从动直齿轮4，从动直齿轮4的齿轮轴通过轴承与溜板箱1的内侧壁转动连接，从动直齿轮4的齿轮轴焊接有主动锥齿轮5，主动锥齿轮5的轮齿啮合有从动锥齿轮6，从动锥齿轮6的齿轮轴通过轴承与溜板箱1的内侧壁底部转动连接，从动锥齿轮6的齿轮轴焊接有丝杠7，丝杠7的螺牙螺纹连接有第一阿基米德蜗杆9，第一阿基米德蜗杆9的外表面焊接于滚针轴承10的内瓦，滚针轴承10的外瓦焊接有连接架11，连接架11的上表面焊接有滑辊12，溜板箱1的一侧焊接有固定块8，固定块8的内侧壁与滑辊12的外表面滑动连接，第一阿基米德蜗杆9的内侧壁螺纹连接有螺纹杆13，螺纹杆13的下表面焊接有第二阿基米德蜗杆14，第二阿基米德蜗杆14的内侧壁焊接有第三阿基米德蜗杆15，第二阿基米德蜗杆14的外表面开设有通槽1401，底座17的上表面焊接有支架板19，底座17的上表面安装有蓄电池18，支架板19的后表面安装有控制器20，支架板19的后表面安装有继电器21；
伺服电机2和激光测距仪601的电性输入端与控制器20的电性输出端电性连接，继电器21的电性输出端与控制器20的电性输入端电性连接，继电器21的电性输入端与蓄电池18的电性输出端电性连接。
本实施例中，具体的：溜板箱1的前表面与后表面通过螺栓螺纹连接有两个防尘盖16；防尘盖16可以防止外部灰尘进入溜板箱1的内部，防止对轮系造成磨砾磨损。
本实施例中，具体的：底座17的上表面对称焊接有支撑架1901，支撑架1901的外边侧板与支架板19通过螺栓螺纹连接；支撑架1901可以进一步地提高支架板19对底座17之间的连接稳定性，并提高二者的承载与支撑力。
本实施例中，具体的：支撑架1901的内侧壁滑动连接有置物箱1902；工作人员将第二阿基米德蜗杆14以及第三阿基米德蜗杆15放入置物箱1902内进行保留，以提供辅助保留与运载的功能。
本实施例中，具体的：底座17的下表面通过螺钉螺纹连接有四个万向轮1701；万向轮1701可以为整体机构提供可移动性需求，以帮助整体机构在农田的不同位置快速移动，进行不同位置的取样需求。
本实施例中，具体的：第二阿基米德蜗杆14的外表面上部开设有出料孔1402；当第二阿基米德蜗杆14在旋转钻土的过程中，与其内部所焊接的第三阿基米德蜗杆15也在进行旋转，由通槽1401掉入进第二阿基米德蜗杆14内部的土壤会被第三阿基米德蜗杆15旋转带至出料孔1402并排出。
本实施例中，具体的：伺服电机2的具体型号为YZS-10-4，和激光测距仪601的具体型号为DPE-10-500，继电器21的具体型号为CT-ARE，控制器20的具体型号为FX3GA。
另外本发明还提供一种农田农药成分检测用取样装置的取样方法，具体包括以下步骤：
S1、首先将本发明利用底座17、支撑架1901及支架板19通过万向轮1701移动到所需取样的农田，随后通过控制器20启动伺服电机2，伺服电机2的输出轴带动主动直齿轮3旋转，而主动直齿轮3啮合带动从动直齿轮4转动，同时带动主动锥齿轮5进行旋转，并啮合于从动锥齿轮6进行旋转；
S2、从动锥齿轮6在旋转过程中会带动丝杠7旋转，而丝杠7的螺牙在带动第一阿基米德蜗杆9转动的同时，由于第一阿基米德蜗杆9的外部利用滚针轴承10的内瓦，以及配合于滚针轴承10外瓦的连接架11及滑辊12对溜板箱1的固定块8的配合，实现第一阿基米德蜗杆9在转动的同时，会沿着丝杠7的螺牙旋向实现向下进给，带动第二阿基米德蜗杆14钻入土内；
S3、第二阿基米德蜗杆14在旋转钻土的过程中，与其内部所焊接的第三阿基米德蜗杆15也在进行旋转，由通槽1401掉入进第二阿基米德蜗杆14内部的土壤会被第三阿基米德蜗杆15旋转带至出料孔1402并排出，使得第三阿基米德蜗杆15始终接触整体装置在地下的最深钻土区域的土壤；
S4、在钻土期间，激光测距仪601会始终检测本装置所钻土的深度；到达指定深度后，通过控制器20反转伺服电机2，将第二阿基米德蜗杆14以及第三阿基米德蜗杆15提取至地面，并通过螺纹杆13进行卸载，将此第二阿基米德蜗杆14以及第三阿基米德蜗杆15进行保留，并换装未使用的第二阿基米德蜗杆14以及第三阿基米德蜗杆15进行其他区域或其他深度的钻土取样。
本实施例中，具体的：在S4中，工作人员将第二阿基米德蜗杆14以及第三阿基米德蜗杆15放入置物箱1902内进行保留
工作原理或者结构原理：通过溜板箱1内的主动直齿轮3、从动直齿轮4、主动锥齿轮5和从动锥齿轮6所组成的轮系机构，利用较小的输出力实现打传动比的输出，节省电力资源的同时带动第一阿基米德蜗杆9及丝杠7进行向下的掘土进给运动，利用第二阿基米德蜗杆14与第三阿基米德蜗杆15之间的出料孔1402、通槽1401等结构的配合，实现第三阿基米德蜗杆15始终接触整体装置在地下的最深钻土区域的土壤，在激光测距仪601的帮助下进行定位，达到预定掘土区域后将土壤提出，利用螺纹杆13卸载第二阿基米德蜗杆14将土壤取样取出；相较于传统掘土技术，本发明的钻孔内上层土壤与下层土壤不会发生混合，保障了后续检测的准确性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种农田农药成分检测用取样装置，包括溜板箱(1)和底座(17)，其特征在于：所述溜板箱(1)的一侧安装有伺服电机(2)，所述溜板箱(1)的下表面安装有激光测距仪(601)，所述伺服电机(2)的输出轴贯穿于所述溜板箱(1)的内侧壁，所述伺服电机(2)的输出轴焊接有主动直齿轮(3)，所述主动直齿轮(3)的轮齿啮合有从动直齿轮(4)，所述从动直齿轮(4)的齿轮轴通过轴承与所述溜板箱(1)的内侧壁转动连接，所述从动直齿轮(4)的齿轮轴焊接有主动锥齿轮(5)，所述主动锥齿轮(5)的轮齿啮合有从动锥齿轮(6)，所述从动锥齿轮(6)的齿轮轴通过轴承与所述溜板箱(1)的内侧壁底部转动连接，所述从动锥齿轮(6)的齿轮轴焊接有丝杠(7)，所述丝杠(7)的螺牙螺纹连接有第一阿基米德蜗杆(9)，所述第一阿基米德蜗杆(9)的外表面焊接于滚针轴承(10)的内瓦，所述滚针轴承(10)的外瓦焊接有连接架(11)，所述连接架(11)的上表面焊接有滑辊(12)，所述溜板箱(1)的一侧焊接有固定块(8)，所述固定块(8)的内侧壁与所述滑辊(12)的外表面滑动连接，所述第一阿基米德蜗杆(9)的内侧壁螺纹连接有螺纹杆(13)，所述螺纹杆(13)的下表面焊接有第二阿基米德蜗杆(14)，所述第二阿基米德蜗杆(14)的内侧壁焊接有第三阿基米德蜗杆(15)，所述第二阿基米德蜗杆(14)的外表面开设有通槽(1401)，所述底座(17)的上表面焊接有支架板(19)，所述底座(17)的上表面安装有蓄电池(18)，所述支架板(19)的后表面安装有控制器(20)，所述支架板(19)的后表面安装有继电器(21)；
所述伺服电机(2)和所述激光测距仪(601)的电性输入端与所述控制器(20)的电性输出端电性连接，所述继电器(21)的电性输出端与所述控制器(20)的电性输入端电性连接，所述继电器(21)的电性输入端与所述蓄电池(18)的电性输出端电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种农田农药成分检测用取样装置，其特征在于：所述溜板箱(1)的前表面与后表面通过螺栓螺纹连接有两个防尘盖(16)。
3.根据权利要求1所述的一种农田农药成分检测用取样装置，其特征在于：所述底座(17)的上表面对称焊接有支撑架(1901)，所述支撑架(1901)的外边侧板与所述支架板(19)通过螺栓螺纹连接。
4.根据权利要求3所述的一种农田农药成分检测用取样装置，其特征在于：所述支撑架(1901)的内侧壁滑动连接有置物箱(1902)。
5.根据权利要求1所述的一种农田农药成分检测用取样装置，其特征在于：所述底座(17)的下表面通过螺钉螺纹连接有四个万向轮(1701)。
6.根据权利要求1所述的一种农田农药成分检测用取样装置，其特征在于：所述第二阿基米德蜗杆(14)的外表面上部开设有出料孔(1402)。
7.一种农田农药成分检测用取样装置的取样方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、首先将本发明利用底座(17)、支撑架(1901)及支架板(19)通过万向轮(1701)移动到所需取样的农田，随后通过控制器(20)启动伺服电机(2)，伺服电机(2)的输出轴带动主动直齿轮(3)旋转，而主动直齿轮(3)啮合带动从动直齿轮(4)转动，同时带动主动锥齿轮(5)进行旋转，并啮合于从动锥齿轮(6)进行旋转；
S2、从动锥齿轮(6)在旋转过程中会带动丝杠(7)旋转，而丝杠(7)的螺牙在带动第一阿基米德蜗杆(9)转动的同时，由于第一阿基米德蜗杆(9)的外部利用滚针轴承(10)的内瓦，以及配合于滚针轴承(10)外瓦的连接架(11)及滑辊(12)对溜板箱(1)的固定块(8)的配合，实现第一阿基米德蜗杆(9)在转动的同时，会沿着丝杠(7)的螺牙旋向实现向下进给，带动第二阿基米德蜗杆(14)钻入土内；
S3、第二阿基米德蜗杆(14)在旋转钻土的过程中，与其内部所焊接的第三阿基米德蜗杆(15)也在进行旋转，由通槽(1401)掉入进第二阿基米德蜗杆(14)内部的土壤会被第三阿基米德蜗杆(15)旋转带至出料孔(1402)并排出，使得第三阿基米德蜗杆(15)始终接触整体装置在地下的最深钻土区域的土壤；
S4、在钻土期间，激光测距仪(601)会始终检测本装置所钻土的深度；到达指定深度后，通过控制器(20)反转伺服电机(2)，将第二阿基米德蜗杆(14)以及第三阿基米德蜗杆(15)提取至地面，并通过螺纹杆(13)进行卸载，将此第二阿基米德蜗杆(14)以及第三阿基米德蜗杆(15)进行保留，并换装未使用的第二阿基米德蜗杆(14)以及第三阿基米德蜗杆(15)进行其他区域或其他深度的钻土取样。
8.根据权利要求7所述的一种农田农药成分检测用取样装置的取样方法，其特征在于：在所述S4中，工作人员将第二阿基米德蜗杆(14)以及第三阿基米德蜗杆(15)放入置物箱(1902)内进行保留。
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| CN212287735U (zh) * | 2020-05-13 | 2021-01-05 | 深圳市金环宇电线电缆有限公司 | 一种用于电缆材料的压削机 |
-
2021
- 2021-02-04 CN CN202110157150.3A patent/CN112924222B/zh active Active
Patent Citations (8)
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