CN113624942A - 一种用于测量土壤中的水分和盐度的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于测量土壤中的水分和盐度的装置，包括相互平行设置的2个侧板、垂直连接2个侧板的连接板，侧板内侧四周设置有齿条，沿齿条的方向移动设置有测定装置，测定装置上设置有驱动测定装置沿齿条方向移动的驱动装置，侧板外侧的下部设置有车轮；测定装置包括盐度水分测定仪和设置在盐度水分测定仪底部的探针；驱动装置包括与齿条啮合并沿齿条方向移动的移动齿轮以及驱动移动齿轮的电机，齿轮与侧板之间设置有限位装置，限位装置限制齿轮的移动方向，使其沿齿条方向移动，驱动装置顶部还设置有保持探针的朝向始终向下的导向装置。本发明可以解放人力。
Description
技术领域
本发明涉及一种测定装置，尤其涉及一种快速土壤和水分测定装置。
背景技术
土壤中可溶性盐分是用一定的水土比例和在一定时间内浸提出来的土壤中所含有的水溶性盐分。分析土壤中可溶性盐分的阴、阳离子组成，由此确定的盐分类型和含量，可以判断土壤的盐渍状况和盐分动态，土壤所含的可溶性盐分达一定数量后，会直接影响作物的发芽和正常生长。当然，盐分对作物生长的影响，主要决定于土壤可溶性盐分的含量及其组成和不同作物的耐盐程度。就盐分组成而言：苏打盐分(碳酸钠、碳酸氢钠)对作物的危害最大，氯化钠次之，硫酸钠相对较轻。当土壤中可溶性镁増高时，也能毒害作物。因此，定期测定土壤中可溶性盐分总量及其盐分组成，可以了解土壤的盐渍程度和季节性盐分动态据此拟订改良利用盐碱土的措施。
在实际测定过程中，需要将盐度水分测定仪的探头插入湿润的土壤，测定时间10-20秒，土壤的位置、密度等不同会直接影响测量精度，故必须在不同的位置进行多次测量，以求平均值，手持盐度水分测定仪操作需要多次弯腰或者蹲下，使用不便。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于测量土壤中的水分和盐度的装置，以解决手持盐度水分测定仪操作需要多次弯腰或者蹲下，使用不便的问题。
为达到上述目的，本发明所采取的技术手段为：
一种用于测量土壤中的水分和盐度的装置，包括相互平行设置的2个侧板、垂直连接2个所述侧板的连接板，所述侧板内侧四周设置有齿条，沿所述齿条的方向移动设置有测定装置，所述测定装置上设置有驱动所述测定装置沿所述齿条方向移动的驱动装置，所述侧板外侧的下部设置有车轮；
所述测定装置包括盐度水分测定仪和设置在所述盐度水分测定仪底部的探针；
所述驱动装置包括与所述齿条啮合并沿所述齿条方向移动的移动齿轮以及驱动所述移动齿轮的电机，所述齿轮与所述侧板之间设置有限位装置，所述限位装置限制所述齿轮的移动方向，使其沿齿条方向移动，所述驱动装置顶部还设置有保持所述探针的朝向始终向下的导向装置；
所述侧板上固定设置拨块，所述拨块能够在所述盐度水分测定仪移动时触发所述盐度水分测定仪的按键。
所述导向装置包括滑动安装在所述侧板顶部的导向块，所述导向块内沿竖直方向滑动设置有导向杆，所述导向杆底部与所述驱动装置固定连接。
所述测定装置与所述驱动装置之间设置有拆卸装置，所述拆卸装置包括安装于所述驱动装置底部的固定架和对称转动安装在所述固定架两端的压杆，所述压杆顶端之间设有推力弹簧，所述压杆底端内侧设有卡块，所述测定装置的相应位置设有用于配合卡块的凹槽。
所述限位装置包括圆盘、滚珠和卡槽，所述圆盘的数量为2个，分别通过转轴安装于所述齿轮的两侧，所述侧板内侧沿所述齿条的方向设有导向槽，所述圆盘位于所述导向槽内，所述圆盘的两侧对称均布多个卡槽，所述滚珠活动安装与所述卡槽内。
所述测定装置还包括通信模块、接收模块，所述通信模块安装于盐度水分测定仪上，所述通信模块与所述盐度水分测定仪电连接，所述通信模块通过无线信号与接收模块连接。
一种用于检测土壤中的水分和盐度的方法，包括如下步骤：
将本装置放置在需要检测的土壤表面，启动电机；
拨块间歇性触碰盐度水分测定仪的按键，拨块触碰按键后，盐度水分测定仪启动，探针伸入土壤内，通信模块协调工作，完成一次测量工作，并等待拨块下一次触碰控制开关。
盐度水分测定仪检测探针传递的信号变化，盐度水分测定仪检测到探针传递的信号变化时，盐度水分测定仪通过通信模块将数据发送至接收模块。。
本发明有益效果是：
本发明可以使盐度水分测定仪自动插入土壤测量并变换测量位置，减小因土壤密度或者其他因素造成的测量不准确的误差。
盐度水分测定仪可以拆卸更换，方便使用其他仪器测量其他数据。
附图说明
图1是本发明的内部结构示意图；
图2和图3是本发明不同视角显示的结构示意图；
图4是本发明拆卸装置的结构示意图；
图5是本发明限位装置的侧面结构示意图；
图6是本发明限位装置的正面结构示意图；
图7是本发明盐度水分测定仪的结构框图。
图中：1、车轮；2、侧板；3、齿条；4、连接板；5、导轨；6、导向块；7、导向杆；8、导向槽；9、移动齿轮；10、转轴；11、电机；12、盐度水分测定仪；13、探针；14、拨块；15、拆卸装置；16、限位装置；17、保护壳；81、下沿线；151、固定架；152、压杆；153、卡块；154、推力弹簧；161、圆盘；162、滚珠；163、卡槽。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的阐述，下述实施例仅作为说明，并不以任何方式限制本发明的保护范围。
如图1-3所示，一种用于测量土壤中的水分和盐度的装置，包括驱动装置、侧板2、齿条3、连接板4、导向槽8和拨块14，侧板2数量为两个，相互平行对位布置，其中相对的两端通过垂直侧板2板面布置的连接板4连接，车轮1安装在侧板2外侧的下部，齿条3和导向槽8装设在侧板2内侧的四周，其中齿条3垂直侧板2的内测板面布置在外周圈，齿条3的工作齿面垂直侧板2，导向槽8对应齿条3平行绕设在内测板面的内圈。驱动装置与导向槽8滑动配合，与齿条3通过移动齿轮9配合，能够顺应导向槽8在侧板2周向移动，驱动装置下端安装有测定装置，连接板4上设有拨块14，用于触碰测定装置的控制开关，当测定装置通过驱动装置的带动经过拨块14时，由拨块14触发测定装置启动完成一次测量。
驱动装置包括导轨5和限位装置16，限位装置16包括有转轴10，转轴10的两端分别滑动嵌装在两块侧板2相对的导向槽8内，转轴10上同轴穿装有分别与两块侧板2相对的齿条3啮合的两个移动齿轮9，移动齿轮9转动的同时，通过移动齿轮9与齿条3的啮合传动带动驱动装置下端的测定装置同步运动。
本装置还包括导向装置，导轨5固定设置在侧板2的顶端并垂直侧板2的内测板面布置，所述导轨5在侧板2顶端的延伸方向顺应移动齿轮9的运行方向，导轨5上活动嵌设有导向块6。两个移动齿轮9之间的转轴10中段固定设置有中空的保护壳17，所述保护壳17上固定设置平行侧板2布置的导向杆7，所述导向杆7向上延伸垂直穿装通过导向块6，导向杆7与导向块6之间采用间隙配合，以便当移动齿轮9顺应侧板2的两侧边的齿条向下运动时，导向杆7能够实现升降并且导向杆7的长度不做过多限定，只要确保驱动装置在侧板底部的齿条上横向位移时，导向杆7不脱离导向块6。
保护壳17内设有电机11，电机的输出端与转轴10相连，用于带动转轴10转动。
测定装置包括盐度水分测定仪12，用于测量土壤中的水分和盐度。所述盐度水分测定仪12设置在保护壳17的底端，盐度水分测定仪12底端设有探针13，本实施例中，盐度水分测定仪12为托普云农TZS-ECW-G型。所述测定装置还包括无线连接的通信模块和接收模块，所述通信模块固定设置在盐度水分测定仪12上，通信模块与盐度水分测定仪12电连接，用于将盐度水分测定仪12测得的数据发送至接收模块，所述接收模块为工作人员持有的智能设备，如手机或便携电脑等，智能设备上带有显示屏，用于显示通信模块发送的数据。
在盐度水分测定仪12与保护壳17之间还设置拆卸装置15，方便工作人员拆装检修。如图4所示，拆卸装置包括固定架151、压杆152、推力弹簧154和卡块153，固定架151安装于保护壳17的底端，固定架151为倒置的T形结构，两个压杆152对称转动安装在固定架151底部的两端，推力弹簧154连接两个压杆152的顶端，卡块153安装在压杆152的底端内侧，盐度水分测定仪12的相应位置设有用于配合卡块153的凹槽。将盐度水分测定仪12从下往上安装到压杆152之间，卡块153与盐度水分测定仪12上的凹槽重合后，压杆152在推力弹簧154的作用下锁紧，拆卸时，先将压杆152向左右分开，然后取出盐度水分测定仪12。
如图5和图6所示，限位装置还包括圆盘161、滚珠162和卡槽163，圆盘161的数量为2个，分别安装于转轴10的两端，位于导向槽8内，圆盘161的两个盘面对称均布多个卡槽163，滚珠162活动安装于卡槽163内，卡槽163的在分布满足以下条件：相邻卡槽163圆心连线长度小于卡槽163圆心所在圆截取的导向槽8下沿线81的长度，以此保证滚珠162能够与卡槽163接触。
本发明的使用方法如下：
将本装置放置在被测土壤上，启动电机11带动转轴10转动，转轴10带动移动齿轮9转动，移动齿轮9与齿条3啮合，在转动的同时沿齿条3运动，带动整个测量装置沿齿条3移动，测量装置沿齿条3向下移动的过程中，拨块14碰到盐度水分测定仪12上的控制开关，记录上次的测定结果并准备测量，探针13插入土壤后，测量装置继续移动，探针13固定在土壤内，因此齿条3带动侧板2和车轮1移动，完成测定位置的变换，同时在这段时间内盐度水分测定仪12完成对土壤盐分的测定，之后测量装置沿齿条3上升，探针13从土壤中拔出，进入下一个循环。
如图7所示，本装置还包括通信模块、接收模块，通信模块安装于盐度水分测定仪内，盐度水分测定仪12与通信模块电连接，通信模块与接收模块之间电连接，可以通过无线信号连接，通信模块和接收模块采用WiFi传输技术。
本发明还包括一种用于检测土壤中的水分和盐度的方法，包括如下步骤：
将本装置放置在需要检测的土壤表面，启动电机；
由上述本发明的使用方法可知拨块14会间歇性触碰控制开关，启动盐度水分测定仪12，盐度水分测定仪12与通信模块协调工作，完成一次测量工作，并等待拨块14下一次触碰控制开关。
盐度水分测定仪12实时检测探针传递的信号变化，检测到探针传递的信号变化时，即完成一次检测时，将数据通过通信模块发送至接收模块，防止数据意外丢失。
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种用于测量土壤中的水分和盐度的装置，其特征在于，包括相互平行设置的2个侧板、垂直连接2个所述侧板的连接板，所述侧板内侧四周设置有齿条，沿所述齿条的方向移动设置有测定装置，所述测定装置上设置有驱动所述测定装置沿所述齿条方向移动的驱动装置，所述侧板外侧的下部设置有车轮；
所述测定装置包括盐度水分测定仪和设置在所述盐度水分测定仪底部的探针；
所述驱动装置包括与所述齿条啮合并沿所述齿条方向移动的移动齿轮以及驱动所述移动齿轮的电机，所述齿轮与所述侧板之间设置有限位装置，所述限位装置限制所述齿轮的移动方向，使其沿齿条方向移动，所述驱动装置顶部还设置有保持所述探针的朝向始终向下的导向装置；
所述侧板上固定设置拨块，所述拨块能够在所述盐度水分测定仪移动时触发所述盐度水分测定仪的按键。
2.根据权利要求1所述的一种用于测量土壤中的水分和盐度的装置，其特征在于，所述导向装置包括滑动安装在所述侧板顶部的导向块，所述导向块内沿竖直方向滑动设置有导向杆，所述导向杆底部与所述驱动装置固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于测量土壤中的水分和盐度的装置，其特征在于，所述测定装置与所述驱动装置之间设置有拆卸装置，所述拆卸装置包括安装于所述驱动装置底部的固定架和对称转动安装在所述固定架两端的压杆，所述压杆顶端之间设有推力弹簧，所述压杆底端内侧设有卡块，所述测定装置的相应位置设有用于配合卡块的凹槽。
4.根据权利要求3所述的一种用于测量土壤中的水分和盐度的装置，其特征在于，所述限位装置包括圆盘、滚珠和卡槽，所述圆盘的数量为2个，分别通过转轴安装于所述齿轮的两侧，所述侧板内侧沿所述齿条的方向设有导向槽，所述圆盘位于所述导向槽内，所述圆盘的两侧对称均布多个卡槽，所述滚珠活动安装与所述卡槽内。
5.根据权利要求4所述的一种用于测量土壤中的水分和盐度的装置，其特征在于，所述测定装置还包括通信模块、接收模块，所述通信模块安装于盐度水分测定仪上，所述通信模块与所述盐度水分测定仪电连接，所述通信模块通过无线信号与接收模块连接。
6.一种用于检测土壤中的水分和盐度的方法，采用如权利要求5所述的用于测量土壤中的水分和盐度的装置，其特征在于，包括如下步骤：
将本装置放置在需要检测的土壤表面，启动电机；
拨块间歇性触碰盐度水分测定仪的按键，拨块触碰按键后，盐度水分测定仪启动，探针伸入土壤内，通信模块协调工作，完成一次测量工作，并等待拨块下一次触碰控制开关。
7.根据权利要求6所述的一种用于检测土壤中的水分和盐度的方法，其特征在于，盐度水分测定仪检测探针传递的信号变化，盐度水分测定仪检测到探针传递的信号变化时，盐度水分测定仪通过通信模块将数据发送至接收模块。
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