CN114323757A - 一种fdr土壤水分传感器标定土壤样本取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种FDR土壤水分传感器标定土壤样本取样装置，属于土壤采样装置技术领域，包括支架、带有刃口的钢筒和设在钢筒远离支架的一侧的标定容器，所述钢筒的外壁设有刻度，所述钢筒与标定容器之间设有固定卡带，所述钢筒远离标定容器的一侧设有圆柱状的卡盘，所述卡盘内开设有与螺杆适配的螺孔，所述螺杆上固定有手柄；所述螺杆远离手柄的一端延伸至钢筒内，所述钢筒内设有底板活塞，所述底板活塞内固定有内筒，所述钢筒远离卡盘的一侧设有阻挡板，所述阻挡板内构造有通孔；所述标定容器内固定有丙烯酸顶板和丙烯酸底板。该FDR土壤水分传感器标定土壤样本取样装置，方便取样，提高了准确度。

Description

一种FDR土壤水分传感器标定土壤样本取样装置

技术领域

本发明属于土壤采样装置技术领域，具体涉及一种FDR土壤水分传感器标定土壤样本取样装置。

背景技术

土壤取样在气象、农业和环境监测等多个领域有广泛的应用，特别是在土壤水分传感器标定上更是有极其重要的作用，取样大小、土壤扰动程度直接决定了标定精度高低。目前，自动土壤水分传感器标定有两种方法：实验室标定法和田间标定法，实验室标定法和田间标定法均存在一定的局限性，土壤样本容易受到扰动，进而影响检测结果的准确性。

因此针对这一现状，迫切需要设计和生产一种FDR土壤水分传感器标定土壤样本取样装置，以满足实际使用的需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种FDR土壤水分传感器标定土壤样本取样装置，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FDR土壤水分传感器标定土壤样本取样装置，包括支架、带有刃口的钢筒和设在钢筒远离支架的一侧的标定容器，所述钢筒的外壁设有刻度，所述钢筒与标定容器之间设有固定卡带，所述钢筒远离标定容器的一侧设有圆柱状的卡盘，所述卡盘内开设有与螺杆适配的螺孔，所述螺杆上固定有手柄；

所述螺杆远离手柄的一端延伸至钢筒内，所述钢筒内设有底板活塞，所述底板活塞内固定有内筒，所述钢筒远离卡盘的一侧设有阻挡板，所述阻挡板内构造有通孔；

所述标定容器内固定有丙烯酸顶板和丙烯酸底板，丙烯酸底板内设有橡胶圈，丙烯酸顶板和标定容器上均构造有供传感器测量套管穿过的中央通孔。

在进一步的实施例中，所述钢筒的外壁固定有两个连接块，两个所述连接块上均开设有与连接螺栓适配的螺孔。

在进一步的实施例中，所述支架由支撑平台和支腿组成，支撑平台内构造有平台圆孔，支撑平台远离标定容器的一侧固定有三个环形阵列排列的支腿。

在进一步的实施例中，三个所述支腿远离支撑平台的端部均构造为锥形，所述支撑平台上开设有两个与连接螺栓适配的螺孔。

在进一步的实施例中，所述卡盘通过四个限位螺栓与钢筒连接。

在进一步的实施例中，所述固定卡带内固定有防滑垫，所述固定卡带上开设有两个与带有螺帽的锁紧螺栓适配的通孔。

在进一步的实施例中，所述丙烯酸顶板和标定容器上的中央通孔的直径大于传感器测量套管的外径，所述橡胶圈上的通孔的直径与传感器测量套管的外径相同。

在进一步的实施例中，所述阻挡板上的通孔的直径大于传感器测量套管的外径，所述阻挡板上构造有凸缘，凸缘内径与钢筒的刃口处的外径相同。

在进一步的实施例中，所述卡盘的外径大于传感器测量套管的外径。

一种FDR土壤水分传感器标定土壤样本取样装置的取样方法，包括以下步骤：

步骤1：挖开土壤至需要取样的深度，利用铲刀将土壤表面修理平整，将上面的浮土清理干净；利用与传感器测量套管相匹配的钻头，在修整平整的土壤平面上沿竖直方向钻孔；将传感器测量套管沿开好的孔压入土壤中，安装好的传感器测量套管其上端有一定的长度高出土壤表面；

步骤2：将底板活塞套接在安装好的传感器测量套管上；

步骤3：将螺杆取出，将卡盘取下；

步骤4：将钢筒套在底板活塞上，用液压或敲击的方法将钢筒压入土壤，直至深入到钢筒外壁的刻度为止；

步骤5：挖开钢筒周围的土壤，清理干净浮土，沿钢筒下端用铲刀将土壤铲断；

步骤6：将整个钢筒连同钢筒内的土壤移出；

步骤7：将支架插入到土壤中固定，阻挡板放置在支架台上；

步骤8：将钢筒连同其内采集的土壤一起放置在阻挡板上，缓慢旋转下压传感器测量套管，直至传感器测量套管与底板活塞面平齐；

步骤9：将卡盘装在钢筒上，将螺杆旋入卡盘中；

步骤10：将阻挡板连同钢筒及其中的原状土壤整个倒置放置在支架上，用连接螺栓将钢筒固定在支架上；

步骤11：将阻挡板取下；

步骤12：旋转手柄，将螺杆向上旋动，螺杆向上移动推动钢筒内的底板活塞向上移动，从而将钢筒内的土壤样本向上推入到标定容器中，将标定容器中央的传感器测量套管向下旋转，直至底端穿过标定容器的中央通孔，传感器测量套管与标定容器底端平齐。

本发明的技术效果和优点：该FDR土壤水分传感器标定土壤样本取样装置，内筒内能够安装传感器测量套管，采集到的土壤扰动程度足够小，土壤结构能够保持与采集前的状态一致；采取将样本推出并置于标定容器内，整个样本的质量将极大的减少，能够使用高精度的天平对样本测量其质量；卡盘与螺杆以及手柄的设置，通过手握手柄旋转螺杆，螺杆推动底板活塞移动，能够使土壤样本中的传感器测量套管高于土柱的高度，方便传感器的测量；支撑平台与钢筒为可拆卸连接，螺杆与卡盘为可拆卸连接，方便携带和组装使用，该FDR土壤水分传感器标定土壤样本取样装置，方便取样，提高了准确度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的图1中A处结构的放大图；

图3为本发明的支架的结构示意图；

图4为本发明的钢筒的剖面图；

图5为本发明的底板活塞的结构示意图；

图6为本发明的标定容器的剖面图。

图中：1、支撑平台；2、钢筒、3、固定卡带；30、防滑垫；31、锁紧螺栓；4、标定容器；40、丙烯酸顶板；41、橡胶圈；42、丙烯酸底板；5、螺杆；6、手柄；7、平台圆孔；8、支腿；9、阻挡板；10、内筒；11、底板活塞；12、连接块；13、卡盘。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了减轻对测量结果的影响，提高准确度，如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示的一种FDR土壤水分传感器标定土壤样本取样装置，包括支架、带有刃口的钢筒2和设在钢筒2远离支架的一侧的标定容器4，钢筒2的外壁设有刻度，钢筒2与标定容器4之间设有固定卡带3，钢筒2远离标定容器4的一侧设有圆柱状的卡盘13，卡盘13内开设有与螺杆5适配的螺孔，螺杆5上固定有手柄6；螺杆5远离手柄6的一端延伸至钢筒2内，钢筒2内设有底板活塞11，底板活塞11内固定有内筒10，钢筒2远离卡盘13的一侧设有阻挡板9，阻挡板9内构造有通孔；标定容器4内固定有丙烯酸顶板40和丙烯酸底板42，丙烯酸底板42内设有橡胶圈41，丙烯酸顶板40和标定容器4上均构造有供传感器测量套管穿过的中央通孔，钢筒2的外壁固定有两个连接块12，两个连接块12上均开设有与连接螺栓适配的螺孔，内筒10内能够安装传感器测量套管，采集到的土壤扰动程度足够小，土壤结构能够保持与采集前的状态一致；

为了提高稳定性，方便取样，如图1和图3所示，支架由支撑平台1和支腿8组成，支撑平台1内构造有平台圆孔7，支撑平台1远离标定容器4的一侧固定有三个环形阵列排列的支腿8，三个支腿8远离支撑平台1的端部均构造为锥形，支撑平台1上开设有两个与连接螺栓适配的螺孔，卡盘13通过四个限位螺栓与钢筒2连接；

为了方便钢筒2与标定容器的连接，如图1和图2所示，固定卡带3内粘接有防滑垫30，固定卡带3上开设有两个与带有螺帽的锁紧螺栓31适配的通孔；

为了提高密封性，如图6所示，丙烯酸顶板40和标定容器4上的中央通孔的直径大于传感器测量套管的外径，橡胶圈41上的通孔的直径与传感器测量套管的外径相同，传感器测量套管穿过橡胶橡胶圈41后，两者能够紧密接触，防止水分渗出。

一种FDR土壤水分传感器标定土壤样本取样装置的取样方法，包括以下步骤：

步骤1：挖开土壤至需要取样的深度，利用铲刀将土壤表面修理平整，将上面的浮土清理干净；利用与传感器测量套管相匹配的钻头，在修整平整的土壤平面上沿竖直方向钻孔；将传感器测量套管沿开好的孔压入土壤中，安装好的传感器测量套管其上端有一定的长度高出土壤表面；

步骤2：将底板活塞11套接在安装好的传感器测量套管上；

步骤3：将螺杆5取出，将卡盘13取下；

步骤4：将钢筒2套在底板活塞11上，用液压或敲击的方法将钢筒2压入土壤，直至深入到钢筒2外壁的刻度为止；

步骤5：挖开钢筒2周围的土壤，清理干净浮土，沿钢筒2下端用铲刀将土壤铲断；

步骤6：将整个钢筒2连同钢筒2内的土壤移出；

步骤7：将支架插入到土壤中固定，阻挡板9放置在支架台1上；

步骤8：将钢筒2连同其内采集的土壤一起放置在阻挡板9上，缓慢旋转下压传感器测量套管，直至传感器测量套管与底板活塞11面平齐；

步骤9：将卡盘13装在钢筒2上，将螺杆5旋入卡盘13中；

步骤10：将阻挡板9连同钢筒2及其中的原状土壤整个倒置放置在支架上，用连接螺栓将钢筒2固定在支架上；

步骤11：将阻挡板9取下；

步骤12：旋转手柄6，将螺杆5向上旋动，螺杆5向上移动推动钢筒2内的底板活塞11向上移动，从而将钢筒2内的土壤样本向上推入到标定容器中4，将标定容器4中央的传感器测量套管向下旋转，直至底端穿过标定容器4的中央通孔，传感器测量套管与标定容器4底端平齐。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选内容而已，并不用于限制本发明。

Claims (10)

1.一种FDR土壤水分传感器标定土壤样本取样装置，包括支架、带有刃口的钢筒(2)和设在钢筒(2)远离支架的一侧的标定容器(4)，其特征在于：所述钢筒(2)的外壁设有刻度，所述钢筒(2)与标定容器(4)之间设有固定卡带(3)，所述钢筒(2)远离标定容器(4)的一侧设有圆柱状的卡盘(13)，所述卡盘(13)内开设有与螺杆(5)适配的螺孔，所述螺杆(5)上固定有手柄(6)；

所述螺杆(5)远离手柄(6)的一端延伸至钢筒(2)内，所述钢筒(2)内设有底板活塞(11)，所述底板活塞(11)内固定有内筒(10)，所述钢筒(2)远离卡盘(13)的一侧设有阻挡板(9)，所述阻挡板(9)内构造有通孔；

所述标定容器(4)内固定有丙烯酸顶板(40)和丙烯酸底板(42)，丙烯酸底板(42)内设有橡胶圈(41)，丙烯酸顶板(40)和标定容器(4)上均构造有供传感器测量套管穿过的中央通孔。

2.根据权利要求1所述的一种FDR土壤水分传感器标定土壤样本取样装置，其特征在于：所述钢筒(2)的外壁固定有两个连接块(12)，两个所述连接块(12)上均开设有与连接螺栓适配的螺孔。

3.根据权利要求1所述的一种FDR土壤水分传感器标定土壤样本取样装置，其特征在于：所述支架由支撑平台(1)和支腿(8)组成，支撑平台(1)内构造有平台圆孔(7)，支撑平台(1)远离标定容器(4)的一侧固定有三个环形阵列排列的支腿(8)。

4.根据权利要求3所述的一种FDR土壤水分传感器标定土壤样本取样装置，其特征在于：三个所述支腿(8)远离支撑平台(1)的端部均构造为锥形，所述支撑平台(1)上开设有两个与连接螺栓适配的螺孔。

5.根据权利要求1所述的一种FDR土壤水分传感器标定土壤样本取样装置，其特征在于：所述卡盘(13)通过四个限位螺栓与钢筒(2)连接。

6.根据权利要求1所述的一种FDR土壤水分传感器标定土壤样本取样装置，其特征在于：所述固定卡带(3)内固定有防滑垫(30)，所述固定卡带(3)上开设有两个与带有螺帽的锁紧螺栓(31)适配的通孔。

7.根据权利要求1所述的一种FDR土壤水分传感器标定土壤样本取样装置，其特征在于：所述丙烯酸顶板(40)和标定容器(4)上的中央通孔的直径大于传感器测量套管的外径，所述橡胶圈(41)上的通孔的直径与传感器测量套管的外径相同。

8.根据权利要求1所述的一种FDR土壤水分传感器标定土壤样本取样装置，其特征在于：所述阻挡板(9)上的通孔的直径大于传感器测量套管的外径，所述阻挡板(9)上构造有凸缘，凸缘内径与钢筒(2)的刃口处的外径相同。

9.根据权利要求1所述的一种FDR土壤水分传感器标定土壤样本取样装置，其特征在于：所述卡盘(13)的外径大于传感器测量套管的外径。

10.一种权利要求1所述的FDR土壤水分传感器标定土壤样本取样装置的取样方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：挖开土壤至需要取样的深度，利用铲刀将土壤表面修理平整，将上面的浮土清理干净；利用与传感器测量套管相匹配的钻头，在修整平整的土壤平面上沿竖直方向钻孔；将传感器测量套管沿开好的孔压入土壤中，安装好的传感器测量套管其上端有一定的长度高出土壤表面；

步骤2：将底板活塞(11)套接在安装好的传感器测量套管上；

步骤3：将螺杆(5)取出，将卡盘(13)取下；

步骤4：将钢筒(2)套在底板活塞(11)上，用液压或敲击的方法将钢筒(2)压入土壤，直至深入到钢筒(2)外壁的刻度为止；

步骤5：挖开钢筒(2)周围的土壤，清理干净浮土，沿钢筒(2)下端用铲刀将土壤铲断；

步骤6：将整个钢筒(2)连同钢筒(2)内的土壤移出；

步骤7：将支架插入到土壤中固定，阻挡板(9)放置在支架台(1)上；

步骤8：将钢筒(2)连同其内采集的土壤一起放置在阻挡板(9)上，缓慢旋转下压传感器测量套管，直至传感器测量套管与底板活塞(11)面平齐；

步骤9：将卡盘(13)装在钢筒(2)上，将螺杆(5)旋入卡盘(13)中；

步骤10：将阻挡板(9)连同钢筒(2)及其中的原状土壤整个倒置放置在支架上，用连接螺栓将钢筒(2)固定在支架上；

步骤11：将阻挡板(9)取下；

步骤12：旋转手柄(6)，将螺杆(5)向上旋动，螺杆(5)向上移动推动钢筒(2)内的底板活塞(11)向上移动，从而将钢筒(2)内的土壤样本向上推入到标定容器中(4)，将标定容器(4)中央的传感器测量套管向下旋转，直至底端穿过标定容器(4)的中央通孔，传感器测量套管与标定容器(4)底端平齐。

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