CN113324793A - 具有取样功能的智能土壤酸碱计 - Google Patents

Abstract

本发明属于土壤酸碱计技术领域，具体为具有取样功能的智能土壤酸碱计，包括：检测机构、取样机构、排土机构和固定机构，所述检测机构包括用于插入土壤进行酸碱检测的检测器和连接于所述检测器用于获取检测数值的检测探针；所述取样机构包括螺纹连接于所述检测探针且位于所述检测器外侧的取样筒。本发明中，通过取样机构，可以在检测机构的检测后进行取样作业，对当前土壤取出后进行更进一步的分析，相比较人工取样来说，简单方便，且不易造成土壤的混乱，便于后续更加准确的了解土壤情况，并且取样机构为选择性使用，无需取样土壤时可以事先拆下，并且拆装都较为简单方便，作为配套配件使用，从而提高了检测机构的实用性。

Description

具有取样功能的智能土壤酸碱计

技术领域

本发明涉及土壤酸碱计技术领域，具体为具有取样功能的智能土壤酸碱计。

背景技术

土壤过酸或过碱都是限制植物生长及品质的重要因素，大多数的植物均不耐过酸或过碱的土壤，因此了解土壤的酸碱度和湿度是相当重要的，土壤酸碱计是用来检测土壤酸碱度的仪器，可以直接插入土壤测量土壤的酸碱度，较传统测量土壤酸碱度的方法有所不同，操作更为简单，直接插入土壤测量更能反应土壤的实际情况，土壤酸度计是由数值指示的电流表、金属传感器和功能数值切换装置而组合构成，即：以金属传感器为核心的硬件系统，由金属传感器与土壤相接触，利用化学反应中的氧化还原反应，所产生的电流，电流数值的大小来驱动电流表所对应的不同pH值和湿度值的单元数据，得出检测结果。

现有土壤酸碱计在使用时一般是将金属探头插入土壤进行检测，但出现检测结果异常或者需要进一步检测分析时，无法对当前检测的土壤进行取样，需要人工挖取，而人工挖取放置后又会使土壤层混乱，不便于对土壤更进一步的分析，实用性较差。

发明内容

本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明所采用的技术方案为：

具有取样功能的智能土壤酸碱计，包括：检测机构、取样机构、排土机构和固定机构，所述检测机构包括用于插入土壤进行酸碱检测的检测器和连接于所述检测器用于获取检测数值的检测探针；所述取样机构包括螺纹连接于所述检测探针且位于所述检测器外侧的取样筒、连接于所述检测器且位于所述取样筒入口处的固定座、铰接于所述固定座的活动骨架、连接于所述活动骨架之间用于对土壤进行限位的挡布、活动套接于所述检测器且位于所述固定座上方的活动推块、连接于所述活动推块且延伸至所述取样筒外部的连接杆、连接于所述连接杆外侧端的按压杆以及安装于所述取样筒外侧对按压杆进行防护的外护壳；所述排土机构包括开设有所述取样筒侧的排土口、活动插装于所述排土口内的抽拉挡板、设置于所述抽拉挡板侧用于衔接所述取样筒的衔接板和设置于所述抽拉挡板底部便于所述抽拉挡板从所述排土口内脱离的拉环；所述固定机构包括螺纹连接于所述取样筒内的螺纹环、连接于所述螺纹环的连接板、连接于所述连接板另一端用于对所述检测器进行支护的固定筒和可选择地设置于所述螺纹环和固定筒之间的定量板。

通过采用上述技术方案，可以在检测机构的检测后进行取样作业，对当前土壤取出后进行更进一步的分析，相比较人工取样来说，简单方便，且不易造成土壤的混乱，便于后续更加准确的了解土壤情况，同时可以在取样机构的侧面进行对向开槽，便于将竖直堆放的土壤平移出来，相比较倾倒排土来说，更加能保证土壤结构的稳定性，打开单个排土机构可以按需分层取样检测，打开对向双组排土机构可以采用插入方式将土壤水平移出，或者将土壤平稳的倒放出来，避免土壤层混乱，并且可以对检测器进行固定，防止检测器在插入土壤过程中出现倾斜，提高检测器插入的稳定性，并且在取样筒内的位置可调，方便根据需求使用，另外选择性的使用带有定量板的固定机构，可以对取样的土壤进行限制，合理的取出适量土壤，结构设计新颖合理，便于推广使用。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述固定座、活动推块和固定筒的内侧分别设有绝缘层。

通过采用上述技术方案，通过将与检测器的接触面设为绝缘结构，可以最大程度的降低金属件对检测器检测造成的影响，同时避免在接触过程中对检测器造成损伤，保证其使用寿命。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述挡布上设置有位于所述活动骨架之间的支撑骨架，用于提高所述挡布的结构强度。

通过采用上述技术方案，通过支撑骨架均匀连接分布在挡布之间，可以进一步提高挡布的结构强度，防止挡布在承载土壤重量时发生形变，提高了装置的稳定性和可靠性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述取样筒上开设有供所述连接杆活动的竖槽，用于所述连接杆的上下移动。

通过采用上述技术方案，便于按压杆带动连接杆在取样筒内平稳的上下运动，进而带动活动推块推动打开挡布，完成对取样筒的封口，从而提高了装置的合理性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述按压杆底部的外侧设有连接在所述连接杆上的弹簧，用于所述连接杆的复位。

通过采用上述技术方案，通过弹簧使得按压杆在按压后带着活动推块弹起，防止按压杆在非作业状态下将活动骨架推至展开位置，进而阻碍土壤进入取样筒的内部，影响取样的进行，并且弹簧的内侧设有防护垫，可以防止土壤影响弹簧的正常压弹，较为合理。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述活动骨架、挡布和活动推块组成设置于检测器上的伞状机构，用于打开后对所述取样筒的底部进行封堵。

通过采用上述技术方案，用于打开后对所述取样筒的底部进行封堵，基于现有结构的改进，实现了对取样筒入口进行开关，保证了土壤取样的合理性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述按压杆的顶部设有按压头，用于对所述按压杆进行推压。

通过采用上述技术方案，通过按压头可以使得人工按压的更加方便舒适，便于按压力度的传递，同时方便了按压杆的提拉，对按压杆的控制效果较好。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述排土机构设有两组，便于将取样土壤水平移出。

通过采用上述技术方案，可以直接从一侧对土壤进行受力，使得土壤从另一侧水平排出，也可以采用上下插板插在取样土壤的两端，直接将土壤水平移出，比着倾倒的方式排土更加方便合理，从而提高了装置的实用性。

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

1.本发明中，通过取样机构，可以在检测机构的检测后进行取样作业，对当前土壤取出后进行更进一步的分析，相比较人工取样来说，简单方便，且不易造成土壤的混乱，便于后续更加准确的了解土壤情况，并且取样机构为选择性使用，无需取样土壤时可以事先拆下，并且拆装都较为简单方便，作为配套配件使用，从而提高了检测机构的实用性。

2.本发明中，通过排土机构，可以在取样机构的侧面进行对向开槽，便于将竖直堆放的土壤平移出来，相比较倾倒排土来说，更加能保证土壤结构的稳定性，打开单个排土机构可以按需分层取样检测，打开对向双组排土机构可以采用插入方式将土壤水平移出，或者将土壤平稳的倒放出来，避免土壤层混乱，更加合理。

3.本发明中，通过固定机构，可以对检测器进行固定，防止检测器在插入土壤过程中出现倾斜，提高检测器插入的稳定性，并且在取样筒内的位置可调，方便根据需求使用，另外选择性的使用带有定量板的固定机构，可以对取样的土壤进行限制，合理的取出适量土壤，从而提高了装置的实用性。

附图说明

图1为本发明一个实施例的正剖图；

图2为本发明一个实施例的A处放大图；

图3为本发明一个实施例的取样机构俯视图；

图4为本发明一个实施例的B处放大图；

图5为本发明一个实施例的C处放大图；

图6为本发明一个实施例的D处放大图；

图7为本发明一个实施例的固定机构俯视图；

图8为本发明一个实施例的正视图。

附图标记：

100、检测机构；110、检测器；120、检测探针；

200、取样机构；210、取样筒；220、固定座；230、活动骨架；240、挡布；241、支撑骨架；250、活动推块；260、连接杆；270、按压杆；271、弹簧；272、按压头；280、外护壳；

300、排土机构；310、排土口；320、抽拉挡板；330、衔接板；340、拉环；400、固定机构；410、螺纹环；420、连接板；430、固定筒；440、定量板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。

下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的具有取样功能的智能土壤酸碱计。

实施例一：

结合图1-8所示，本发明提供的具有取样功能的智能土壤酸碱计，包括：检测机构100、取样机构200、排土机构300和固定机构400，检测机构100包括用于插入土壤进行酸碱检测的检测器110和连接于检测器110用于获取检测数值的检测探针120，检测探针120由数值指示的电流表、金属传感器和功能数值切换装置而组合构成，作业时以金属传感器为核心的硬件系统，由金属传感器与土壤相接触，利用化学反应中的氧化还原反应，所产生电流数值的大小来驱动电流表所对应的不同pH值和湿度值的单元数据，实现对土壤酸碱度的检测，效果较好，如果采用具有多根检测器110的酸碱计进行检测，需将取样机构200设置在位于取样筒210中心位置的检测器110上，并且中间位置检测器110的长度值要略长于侧边检测器110的长度值，便于取样机构200的收缩，从而更加方便对土壤的取样。

结合图1-3所示，取样机构200包括螺纹连接于检测探针120且位于检测器110外侧的取样筒210、连接于检测器110且位于取样筒210入口处的固定座220、铰接于固定座220的活动骨架230、连接于活动骨架230之间用于对土壤进行限位的挡布240、活动套接于检测器110且位于固定座220上方的活动推块250、连接于活动推块250且延伸至取样筒210外部的连接杆260、连接于连接杆260外侧端的按压杆270以及安装于取样筒210外侧对按压杆270进行防护的外护壳280，通过取样机构200可以在检测机构100的检测后进行取样作业，对当前土壤取出后进行更进一步的分析，相比较人工取样来说，简单方便，且不易造成土壤的混乱，便于后续更加准确的了解土壤情况，并且取样机构200为选择性使用，无需取样土壤时可以事先拆下，并且拆装都较为简单方便，作为配套配件使用，可以提高检测机构100的功能性，具体的，取样筒210为筒状机构，可设为圆形、矩形或者规则的多边形结构，当然，挡布240的形状也会随之调整，只需挡住取样筒210底部的开口即可将取样的土壤储存在取样筒210的内部，另外固定座220可以螺纹连接或螺栓紧固在检测器110，但固定座220和连接工具与检测器110的接触点均设有绝缘层，防止金属触碰对检测器110的防护和检测造成影响，提高检测的准确性，为了提高检测准确性，与检测器110接触的相关结构都要设置绝缘层，而活动骨架230等距均匀环绕铰接设置在固定座220，如同雨伞上的支架结构，便于在开合前后实现对取样筒210出口的开关，而挡布240采用为防腐防水的塑布结构，防止土壤过多的粘附，便于接触土壤后的后续清理，而活动推块250为凸块环状机构，活动推块250的上部连接连接杆260，底部的直径值大于固定座220上铰接轴处的直径值，使得活动推块250在向下运动时可以沿着活动骨架230的内侧面推动活动骨架230落下，进而使得挡布240张开，对取样筒210底部的开口进行封堵，防止取样的土壤漏下，保证取样的合理性，连接杆260为带动活动推块250上下运动的连接结构，取样筒210上开设有供连接杆260活动的竖槽，用于连接杆260的上下移动，连接杆260位于取样筒210内侧的一端卡接在取样筒210的内壁上，利用取样筒210上开设的适配性凹槽，保持稳定的上下运动，而连接杆260位于取样筒210外侧的一端穿过取样筒210侧面开设的槽中，对连接杆260进行限位，连接在连接杆260上的按压杆270延伸至取样筒210顶部的侧面，便于人工在需要取样时按压按压杆270向下运动，进而通过活动推块250推动挡布240打开，不需取样时直接再将取样筒210随着检测探针120拔出即可，更加合理，而外护壳280设置在按压杆270的外侧，可以防止土壤对按压杆270的运动造成影响，保证连接运行的稳定性，而外护壳280的上下两端均设为斜面状结构，更加方便的土壤中插拔，减少阻力，方便进出地下，当然，按压杆270也可以设置为电动驱动结构，通过设置在外护壳280内的电动推杆带动活动推块250的升降，相比较直杆的按压杆270，操作更加方便，但是成本更高，根据实际需求选择使用，便于推广。

具体的，活动骨架230、挡布240和活动推块250组成设置于检测器110上的伞状机构，用于打开后对取样筒210的底部进行封堵，基于现有结构的改进，实现了对取样筒210入口进行开关，保证了土壤取样的合理性，结构简单方便，便于推广使用。

进一步的，活动骨架230与固定座220的铰接轴上也可以设置扭转弹簧，使得活动骨架230在扭转弹簧的作用下向检测器110受力收缩，需用活动推块250的推压使挡布240张开，实现对土壤的取样，防止活动骨架230上的挡布240较为松散，随意晃动，影响土壤进入取样筒210的内部，从而提高了装置的合理性和可行性。

需要说明的是，连接杆260采用倒三角结构，朝向取样筒210开口的一侧为倾斜边，使得土壤更加方便的进入取样筒210的内部，防止连接杆260对进入的土壤造成阻碍，更加合理。

结合图1、4和8所示，排土机构300包括开设有取样筒210侧的排土口310、活动插装于排土口310内的抽拉挡板320、设置于抽拉挡板320侧用于衔接取样筒210的衔接板330和设置于抽拉挡板320底部便于抽拉挡板320从排土口310内脱离的拉环340，通过排土机构300可以在取样机构200的侧面进行对向开槽，便于将竖直堆放的土壤平移出来，相比较倾倒排土来说，更加能保证土壤结构的稳定性，打开单个排土机构300可以按需分层取样检测，打开对向双组排土机构300可以采用插入方式将土壤水平移出，或者将土壤平稳的倒放出来，避免土壤层混乱，取出方式更加合理，具体的，排土口310为竖直开设在取样筒210侧的开口，且排土口310的两侧设有供抽拉挡板320卡接的侧槽，使得抽拉挡板320可以在排土口310的内部抽拉，完成对取样筒210侧面的开槽，而衔接板330主要起到衔接作用，使得与取样筒210的内外两侧接触平滑，防止土壤堆积不便清理，使得取样筒210形成完整的筒状结构，便于取样，从而提高了装置的可行性。

结合图6-7所示，固定机构400包括螺纹连接于取样筒210内的螺纹环410、连接于螺纹环410的连接板420、连接于连接板420另一端用于对检测器110进行支护的固定筒430和可选择地设置于螺纹环410和固定筒430之间的定量板440，通过固定机构400可以对检测器110进行固定，防止检测器110在插入土壤过程中出现倾斜，提高检测器110插入的稳定性，并且在取样筒210内的位置可调，方便根据需求使用，另外选择性的使用带有定量板440的固定机构400，可以对取样的土壤进行限制，合理的取出适量土壤，具体的，螺纹环410为螺纹连接在取样筒210内壁上的环状结构，使得螺纹环410可以在取样筒210内随意调整高度，而连接板420为竖直板状结构，对于土壤的进出影响较小，而连接板420等距分布在螺纹环410和固定筒430之间，至少设置有两组保持固定的稳定性，并且连接板420可以水平设置，也可以倾斜放置，而定量板440的使用可以对取样筒210进行密封，一般设置在另一组固定机构400的上方，在顶部对下方取样的土壤量进行限制，按需取用，而采用定量板440时无需连接板420，结构间均采用组装机构，两者择一使用，便于选择性组装使用，从而提高了机构件的实用性，使用方法多样，较为合理。

需要说明的，固定座220、活动推块250和固定筒430的内侧分别设有绝缘层，通过将与检测器110的接触面设为绝缘结构，可以最大程度的降低金属件对检测器110检测造成的影响，同时避免在接触过程中对检测器110造成损伤，保证检测器110使用的安全性和使用寿命，从而提高了装置的合理性和可行性。

实施例二：

结合图3所示，在实施例一的基础上，挡布240上设置有位于活动骨架230之间的支撑骨架241，用于提高挡布240的结构强度，通过支撑骨架241均匀连接分布在挡布240之间，可以进一步提高挡布240的结构强度，防止挡布240在承载土壤重量时发生形变，支撑骨架241同样铰接连接在活动推块250上，在满足活动骨架230的使用起到整体的支撑后可以尽量的采用支撑骨架241，支撑骨架241结构轻盈，所占空间小，更加便于设置多组，如同伞上的细小骨架，使用起来更加方便，结构强度也可以得到保障，从而提高了装置的合理性。

另一方面，按压杆270底部的外侧设有连接在连接杆260上的弹簧271，用于连接杆260的复位，通过弹簧271使得按压杆270在按压后带着活动推块250弹起，防止按压杆270在非作业状态下将活动骨架230推至展开位置，进而阻碍土壤进入取样筒210的内部，影响取样的进行，并且弹簧271的内侧设有防护垫，可以防止土壤影响弹簧271的正常压弹，当然，弹簧271也可以设置为电动伸缩结构，采用动力可以更加稳定准确的带动活动推块250运动。

进一步的，按压杆270的顶部设有按压头272，用于对按压杆270进行推压，通过按压头272可以使得人工按压的更加方便舒适，便于按压力度的传递，同时方便了按压杆270的提拉，对按压杆270的控制效果较好。

实施例三：

结合图4所示，在上述实施例中，排土机构300设有两组，便于将取样土壤水平移出，两组排土机构300对向设置，可以直接从一侧对土壤进行受力，使得土壤从另一侧水平排出，也可以采用上下插板插在取样土壤的两端，直接将土壤水平移出，比着倾倒的方式排土更加方便合理，更利于后续检测时根据土壤分层判断土质结构和土壤营养分层，得出该土壤更加精确的数据，便于土壤上作物的生长，实现了科学检测，当开设一组排土机构300时，可以打开后依次取出土壤进行检测，直接将取样筒210作为检测容器，打开两组对向的排土机构300侧可以直接将土壤全部移出，功能性较强，从而提高了装置的合理性。

本发明的工作原理及使用流程：首先将取样筒210拧装在检测探针120的底部，然后选择性设置固定机构400在取样筒210内的高度，再选择性使用具有定量板440的固定机构400对取样量进行限制，使用时，先清理被测土壤表面土层，并清理土壤中一切会影响测试结果的有机杂质，如叶子、根系等，如果测定点的土壤太干燥或肥份过多，无法测土壤的酸碱度时，须先泼水在测定点位置上，待10-20分钟土壤浸透后，再进行测定，而后手持检测探针120将检测器110和取样筒210插入土壤，插入过程中土壤进入并填充取样筒210的内部，然后通过检测机构100对土壤进行检测，当需要对土壤进行取样时，向下推动按压杆270，通过按压杆270上连接的连接杆260带动活动推块250向下运动，此时需缓慢向上提拉取样筒210，使挡布240缓慢展开，完成对取样筒210的封堵，限制取样的土壤储存在取样筒210的内部，直至完全取出取样筒210，当需要对取样筒210内土壤进行取出检测使，通过拉环340将抽拉挡板320从排土口310内拉出，从排土口310对土壤进行取样检测，同时也可以打开对向的排土机构300，将土壤水平移出，进行检测，再对装置进行清理，即可。

在本发明中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，当元件被称为“装配于”、“安装于”、“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”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实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.具有取样功能的智能土壤酸碱计，其特征在于，包括：

检测机构(100)，包括用于插入土壤进行酸碱检测的检测器(110)和连接于所述检测器(110)用于获取检测数值的检测探针(120)；

取样机构(200)，包括螺纹连接于所述检测探针(120)且位于所述检测器(110)外侧的取样筒(210)、连接于所述检测器(110)且位于所述取样筒(210)入口处的固定座(220)、铰接于所述固定座(220)的活动骨架(230)、连接于所述活动骨架(230)之间用于对土壤进行限位的挡布(240)、活动套接于所述检测器(110)且位于所述固定座(220)上方的活动推块(250)、连接于所述活动推块(250)且延伸至所述取样筒(210)外部的连接杆(260)、连接于所述连接杆(260)外侧端的按压杆(270)以及安装于所述取样筒(210)外侧对按压杆(270)进行防护的外护壳(280)；

排土机构(300)，包括开设有所述取样筒(210)侧的排土口(310)、活动插装于所述排土口(310)内的抽拉挡板(320)、设置于所述抽拉挡板(320)侧用于衔接所述取样筒(210)的衔接板(330)和设置于所述抽拉挡板(320)底部便于所述抽拉挡板(320)从所述排土口(310)内脱离的拉环(340)；

固定机构(400)，包括螺纹连接于所述取样筒(210)内的螺纹环(410)、连接于所述螺纹环(410)的连接板(420)、连接于所述连接板(420)另一端用于对所述检测器(110)进行支护的固定筒(430)和可选择地设置于所述螺纹环(410)和固定筒(430)之间的定量板(440)。

2.根据权利要求1所述的具有取样功能的智能土壤酸碱计，其特征在于，所述固定座(220)、活动推块(250)和固定筒(430)的内侧分别设有绝缘层。

3.根据权利要求1所述的具有取样功能的智能土壤酸碱计，其特征在于，所述挡布(240)上设置有位于所述活动骨架(230)之间的支撑骨架(241)，用于提高所述挡布(240)的结构强度。

4.根据权利要求1所述的具有取样功能的智能土壤酸碱计，其特征在于，所述取样筒(210)上开设有供所述连接杆(260)活动的竖槽，用于所述连接杆(260)的上下移动。

5.根据权利要求1所述的具有取样功能的智能土壤酸碱计，其特征在于，所述按压杆(270)底部的外侧设有连接在所述连接杆(260)上的弹簧(271)，用于所述连接杆(260)的复位。

6.根据权利要求1所述的具有取样功能的智能土壤酸碱计，其特征在于，所述活动骨架(230)、挡布(240)和活动推块(250)组成设置于检测器(110)上的伞状机构，用于打开后对所述取样筒(210)的底部进行封堵。

7.根据权利要求1所述的具有取样功能的智能土壤酸碱计，其特征在于，所述按压杆(270)的顶部设有按压头(272)，用于对所述按压杆(270)进行推压。

8.根据权利要求1所述的具有取样功能的智能土壤酸碱计，其特征在于，所述排土机构(300)设有两组，便于将取样土壤水平移出。

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