CN113433294A - 一种基于目的性采样及景观模型的土壤水分模拟装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于目的性采样及景观模型的土壤水分模拟装置，包括移动机构，移动机构包括移动板，所述移动板的下端设有移动槽，所述移动槽内转动连接有转轴，所述转轴外同轴固定连接有滚轮，所述移动板内设有L型腔体，所述转轴的一端转动贯穿移动板并与L型腔体内侧壁转动连接，所述L型腔体内固定连接有第一电机，所述第一电机的驱动轴与转轴之间通过第一传动机构传动连接，所述移动板的上端固定连接有推板，所述推板的侧壁上固定连接有扶手。本发明对采集器的搬运较为方便，采样效率高且对土壤采集的准确度较高。
Description
技术领域
本发明涉及土壤检测技术领域，尤其涉及一种基于目的性采样及景观模型的土壤水分模拟装置。
背景技术
土壤含水量一般是指土壤绝对含水量，即100g烘干土中含有若干克水分，也称土壤含水率，测定土壤含水量可掌握作物对水的需要情况，对农业生产有很重要的指导意义，其主要方法有称重法，张力计法，电阻法，中子法，r-射线法，驻波比法，时域反射法、高频振荡法(FDR)及光学法等，土壤中水分含量称之为土壤含水率。
在试验田和景观地区进行对土壤水分检测采集时，需要对多个位置和不同深度的土壤进行采集，需要工作人员携带较多的采集设备进行多次采集，对采集设备的搬运较为不便，采集耗费时间较久，且采集过程中，上层的土壤容易因挤压力进行采集器内部，使得采集的样品精确度较低，检测结果不准确。
为此，我们提出来一种基于目的性采样及景观模型的土壤水分模拟装置解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中采集样品不准确，不便于对采集设备进行搬运且采集耗费时间较久的问题，而提出的一种基于目的性采样及景观模型的土壤水分模拟装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于目的性采样及景观模型的土壤水分模拟装置，包括移动机构，移动机构包括移动板，所述移动板的下端设有移动槽，所述移动槽内转动连接有转轴，所述转轴外同轴固定连接有滚轮，所述移动板内设有L型腔体，所述转轴的一端转动贯穿移动板并与L型腔体内侧壁转动连接，所述L型腔体内固定连接有第一电机，所述第一电机的驱动轴与转轴之间通过第一传动机构传动连接，所述移动板的上端固定连接有推板，所述推板的侧壁上固定连接有扶手。
优选地，第一传动机构包括第一皮带轮和第二皮带轮，所述第一皮带轮与第一电机的驱动轴同轴固定连接，所述第二皮带轮与转轴同轴固定连接，所述第一皮带轮与第二皮带轮之间通过第一皮带传动连接。
优选地，还包括采样机构，采样机构包括滑动套设在移动板外的升降板，所述推板上设有用于对升降板进行升降的升降机构，所述升降板上下滑动贯穿设有多个取样器，多个所述取样器外均螺纹套设有转动套筒，多个所述转动套筒之间通过第二传动机构传动连接，所述升降板的下端固定连接有多根支撑杆。
优选地，所述升降机构包括两根第二螺纹杆，两根所述第二螺纹杆的下端均滑动贯穿推板并与升降板的上端固定连接，两根所述第二螺纹杆外均螺纹套设有螺纹套筒，两个所述螺纹套筒之间通过第三传动机构传动连接，所述推板的上端固定连接有第二电机，所述第二电机的驱动轴与其中一个螺纹套筒之间通过锥齿轮组传动连接。
优选地，所述第三传动机构包括两个第三皮带轮，两个所述第三皮带轮之间通过第二皮带传动连接，两个所述第三皮带轮分别与两个螺纹套筒同轴固定连接。
优选地，所述锥齿轮组包括相互啮合的第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二电机的驱动轴同轴固定连接，所述第二锥齿轮与螺纹套筒同轴固定连接。
优选地，所述第二传动机构包括多个齿轮，多个所述齿轮分别与多个转动套筒同轴固定连接，所述升降板的上端转动连接有传动环，所述传动环内设有与多个齿轮相啮合的环形齿槽。
优选地，所述取样器包括取样管，所述取样管内设有连接杆，所述连接杆的下端固定连接有挡板，所述连接杆外滑动连接有连接板，所述连接板与取样管内侧壁固定连接，所述连接杆外固定连接有密封板，所述密封板与取样管内侧壁滑动连接，所述连接杆的上端转动连接有第三螺纹杆，所述第三螺纹杆的上端螺纹贯穿取样管并同轴固定连接有转柄。
优选地，所述取样管的下端和密封板均呈倾斜设置。
优选地，所述滚轮的外壁固定连接有多块固定板，多块所述固定板呈环形阵列分布在滚轮外。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、通过设置移动机构，通过第一电机带动转轴转动，转轴带动滚轮转动，只需要采集人员手扶扶手即可向前移动，对多个采集器的搬运较为方便；
2、通过设置采样机构，通过第二电机带动两个螺纹套筒转动，两个螺纹套筒通过两根第二螺纹杆带动升降板升降，升降板带动多个取样管和多个支撑杆升降，直至支撑杆与地面相抵接触，然后通过多个取样管即可对多个位置进行取样，多点取样的效率较高；
3、通过设置取样器，在进行取样的过程中，通过转柄带动第三螺纹杆转动和升降，第三螺纹杆带动连接杆升降，连接杆带动挡板升降，即可将取样管下侧打开，即可进行取样，取样完成后在将挡板闭合，即可准确的将指定深度的土壤取出，取样准确，调高了检测的准确度。
本发明对采集器的搬运较为方便，采样效率高且对土壤采集的准确度较高。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于目的性采样及景观模型的土壤水分模拟装置的结构示意图；
图2为本发明提出的一种基于目的性采样及景观模型的土壤水分模拟装置的正面结构透视图；
图3为图2中A处的放大图；
图4为本发明提出的一种基于目的性采样及景观模型的土壤水分模拟装置的俯视结构透视图；
图5为本发明提出的一种基于目的性采样及景观模型的土壤水分模拟装置中取样器的结构立体图；
图6为本发明提出的一种基于目的性采样及景观模型的土壤水分模拟装置的正面结构透视图。
图中：1移动板、2移动槽、3转轴、4滚轮、5L型腔体、6第一电机、7第一传动机构、8推板、9扶手、10第一皮带轮、11第二皮带轮、12升降板、13升降机构、14取样器、15转动套筒、16第二传动机构、17第二螺纹杆、18螺纹套筒、19第三传动机构、20第二电机、21锥齿轮组、22第三皮带轮、23第一锥齿轮、24第二锥齿轮、25齿轮、26传动环、27取样管、28连接杆、29挡板、30连接板、31密封板、32第三螺纹杆、33转柄、34固定板、35支撑杆。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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装置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。
参照图1-6，一种基于目的性采样及景观模型的土壤水分模拟装置，包括移动机构，移动机构包括移动板1，移动板1的下端设有移动槽2，移动槽2内转动连接有转轴3，转轴3外同轴固定连接有滚轮4，需要说明的是，滚轮4的外壁固定连接有多块固定板34，多块固定板34呈环形阵列分布在滚轮4外，移动板1内设有L型腔体5，转轴3的一端转动贯穿移动板1并与L型腔体5内侧壁转动连接，L型腔体5内固定连接有第一电机6，需要说明的是，第一电机6可采用型号为PLX的步进电机，且已于外部电源电性连接，为现有技术，具体不做赘述，第一电机6的驱动轴与转轴3之间通过第一传动机构7传动连接，具体的，第一传动机构7包括第一皮带轮10和第二皮带轮11。
本发明中，第一皮带轮10与第一电机6的驱动轴同轴固定连接，第二皮带轮11与转轴3同轴固定连接，第一皮带轮10与第二皮带轮11之间通过第一皮带传动连接，移动板1的上端固定连接有推板8，推板8的侧壁上固定连接有扶手9，需要说明的是，还包括采样机构，采样机构包括滑动套设在移动板1外的升降板12，推板8上设有用于对升降板12进行升降的升降机构13，值得一提的是，升降机构13包括两根第二螺纹杆17，两根第二螺纹杆17的下端均滑动贯穿推板8并与升降板12的上端固定连接，两根第二螺纹杆17外均螺纹套设有螺纹套筒18。
本发明中，两个螺纹套筒18之间通过第三传动机构19传动连接，进一步的，第三传动机构19包括两个第三皮带轮22，两个第三皮带轮22之间通过第二皮带传动连接，两个第三皮带轮22分别与两个螺纹套筒18同轴固定连接，推板8的上端固定连接有第二电机20，需要说明的是，第二电机20可采用型号为HT57的微型步进电机，且已于外部电源电性连接，为现有技术，具体不做赘述，第二电机20的驱动轴与其中一个螺纹套筒18之间通过锥齿轮组21传动连接，更进一步的，锥齿轮组21包括相互啮合的第一锥齿轮23和第二锥齿轮24，第一锥齿轮23与第二电机20的驱动轴同轴固定连接，第二锥齿轮24与螺纹套筒18同轴固定连接，升降板12上下滑动贯穿设有多个取样器14，需要注意的是，取样器14包括取样管27，取样管27内设有连接杆28，连接杆28的下端固定连接有挡板29，连接杆28外滑动连接有连接板30，连接板30与取样管27内侧壁固定连接。
本发明中，连接杆28外固定连接有密封板31，密封板31与取样管27内侧壁滑动连接，连接杆28的上端转动连接有第三螺纹杆32，第三螺纹杆32的上端螺纹贯穿取样管27并同轴固定连接有转柄33，多个取样器14外均螺纹套设有转动套筒15，多个转动套筒15之间通过第二传动机构16传动连接，需要注意的是，第二传动机构16包括多个齿轮25，多个齿轮25分别与多个转动套筒15同轴固定连接，升降板12的上端转动连接有传动环26，传动环26内设有与多个齿轮25相啮合的环形齿槽，升降板12的下端固定连接有多根支撑杆35，值得一提的是，取样管27的下端和密封板31均呈倾斜设置。
本发明移动时，开启第一电机6，第一电机6的驱动轴带动第一皮带轮10转动，第一皮带轮10通过第一皮带带动第二皮带轮11转动，第二皮带轮11带动转轴3转动，转轴3带动滚轮4转动，然后采集人员手扶扶手9即可移动。
本发明对土壤进行采集时，通过第二电机20带动第一锥齿轮23转动，第一锥齿轮23带动第二锥齿轮24转动，第二锥齿轮24带动欧诺个其中一个螺纹套筒18转动，其中一个螺纹套筒18通过两个第三皮带轮22和第二皮带带动另一个螺纹套筒18转动，两个螺纹套筒18通过两根第二螺纹杆17带动升降板12升降，升降板12带动多个取样管27和多个支撑杆35升降，直至支撑杆35与地面相抵接触，此时转动传动环26，传动环26带动多个齿轮25转动，多个齿轮25带动多个转动套筒15转动，多个转动套筒15带动取样管27升降，直至取样管27插入土壤内合适深度，此时，转动转柄33，转柄33带动第三螺纹杆32转动和升降，第三螺纹杆32带动连接杆28升降，连接杆28带动挡板29升降，即可将取样管27下侧打开并取样，取样完成后在将挡板29闭合，然后取出取样器14即可。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于目的性采样及景观模型的土壤水分模拟装置，包括移动机构，其特征在于，移动机构包括移动板(1)，所述移动板(1)的下端设有移动槽(2)，所述移动槽(2)内转动连接有转轴(3)，所述转轴(3)外同轴固定连接有滚轮(4)，所述移动板(1)内设有L型腔体(5)，所述转轴(3)的一端转动贯穿移动板(1)并与L型腔体(5)内侧壁转动连接，所述L型腔体(5)内固定连接有第一电机(6)，所述第一电机(6)的驱动轴与转轴(3)之间通过第一传动机构(7)传动连接，所述移动板(1)的上端固定连接有推板(8)，所述推板(8)的侧壁上固定连接有扶手(9)，所述第一传动机构(7)包括第一皮带轮(10)和第二皮带轮(11)，所述第一皮带轮(10)与第一电机(6)的驱动轴同轴固定连接，所述第二皮带轮(11)与转轴(3)同轴固定连接，所述第一皮带轮(10)与第二皮带轮(11)之间通过第一皮带传动连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于目的性采样及景观模型的土壤水分模拟装置，其特征在于，还包括采样机构，采样机构包括滑动套设在移动板(1)外的升降板(12)，所述推板(8)上设有用于对升降板(12)进行升降的升降机构(13)，所述升降板(12)上下滑动贯穿设有多个取样器(14)，多个所述取样器(14)外均螺纹套设有转动套筒(15)，多个所述转动套筒(15)之间通过第二传动机构(16)传动连接，所述升降板(12)的下端固定连接有多根支撑杆(35)。
3.根据权利要求2所述的一种基于目的性采样及景观模型的土壤水分模拟装置，其特征在于，所述升降机构(13)包括两根第二螺纹杆(17)，两根所述第二螺纹杆(17)的下端均滑动贯穿推板(8)并与升降板(12)的上端固定连接，两根所述第二螺纹杆(17)外均螺纹套设有螺纹套筒(18)，两个所述螺纹套筒(18)之间通过第三传动机构(19)传动连接，所述推板(8)的上端固定连接有第二电机(20)，所述第二电机(20)的驱动轴与其中一个螺纹套筒(18)之间通过锥齿轮组(21)传动连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于目的性采样及景观模型的土壤水分模拟装置，其特征在于，所述第三传动机构(19)包括两个第三皮带轮(22)，两个所述第三皮带轮(22)之间通过第二皮带传动连接，两个所述第三皮带轮(22)分别与两个螺纹套筒(18)同轴固定连接。
5.根据权利要求3所述的一种基于目的性采样及景观模型的土壤水分模拟装置，其特征在于，所述锥齿轮组(21)包括相互啮合的第一锥齿轮(23)和第二锥齿轮(24)，所述第一锥齿轮(23)与第二电机(20)的驱动轴同轴固定连接，所述第二锥齿轮(24)与螺纹套筒(18)同轴固定连接。
6.根据权利要求2所述的一种基于目的性采样及景观模型的土壤水分模拟装置，其特征在于，所述第二传动机构(16)包括多个齿轮(25)，多个所述齿轮(25)分别与多个转动套筒(15)同轴固定连接，所述升降板(12)的上端转动连接有传动环(26)，所述传动环(26)内设有与多个齿轮(25)相啮合的环形齿槽。
7.根据权利要求2所述的一种基于目的性采样及景观模型的土壤水分模拟装置，其特征在于，所述取样器(14)包括取样管(27)，所述取样管(27)内设有连接杆(28)，所述连接杆(28)的下端固定连接有挡板(29)，所述连接杆(28)外滑动连接有连接板(30)，所述连接板(30)与取样管(27)内侧壁固定连接，所述连接杆(28)外固定连接有密封板(31)，所述密封板(31)与取样管(27)内侧壁滑动连接，所述连接杆(28)的上端转动连接有第三螺纹杆(32)，所述第三螺纹杆(32)的上端螺纹贯穿取样管(27)并同轴固定连接有转柄(33)。
8.根据权利要求7所述的一种基于目的性采样及景观模型的土壤水分模拟装置，其特征在于，所述取样管(27)的下端和密封板(31)均呈倾斜设置。
9.根据权利要求7所述的一种基于目的性采样及景观模型的土壤水分模拟装置，其特征在于，所述滚轮(4)的外壁固定连接有多块固定板(34)，多块所述固定板(34)呈环形阵列分布在滚轮(4)外。
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