CN114646749A - 智慧茶园管理用土壤温湿度测量装置及其使用方法 - Google Patents

智慧茶园管理用土壤温湿度测量装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了智慧茶园管理用土壤温湿度测量装置及其使用方法，属于茶园管理技术领域，包括支撑底板和设置于支撑底板上的两个测量杆，上述支撑底板顶壁上焊接有承接架，上述承接架的中心端凸出有底盘，上述底盘顶壁固定焊接有驱动两个测量杆升降的升降电机，两个上述测量杆内腔中均设有水平滑动的基座，两个上述基座相互靠近的一端均安装有温湿度传感器，每个上述测量杆内壁均焊接有两个上下排布的第一伺服电机，上述支撑底板顶壁的四角均固定焊接有凸出座，每个上述凸出座内腔中均设有相向或相背滑动的支撑桩和万向轮。该智慧茶园管理用土壤温湿度测量装置及其使用方法，使测量更准确，提高了测量结果的参考价值。

Description

智慧茶园管理用土壤温湿度测量装置及其使用方法
技术领域
本发明属于茶园管理技术领域，具体涉及智慧茶园管理用土壤温湿度测量装置及其使用方法。
背景技术
茶园是种植茶叶的地方。在茶园的管理和生产过程中，环境因素如光照、空气、二氧化碳浓度、温度、湿度以及土壤pH等指标对茶叶的品质具有重要影响，特别是土壤环境温度和湿度，是影响茶叶品质的关键因素之一，因此茶园内的土壤温湿度需要定期做测量。
目前用于茶园内土壤温湿度测量的装置在使用时，将测量杆插入土壤指定深度，之后使温湿度传感器静置进行测量，但这样操作的弊端在于：在测量杆插入土壤内的过程中，不同深度的土壤均会附着在温湿度传感器上，导致测量的结果不够准确，参考价值低。
发明内容
本发明的目的在于提供智慧茶园管理用土壤温湿度测量装置，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：智慧茶园管理用土壤温湿度测量装置，包括支撑底板和设置于支撑底板上的两个测量杆，上述支撑底板顶壁上焊接有承接架，上述承接架的中心端凸出有底盘，上述底盘顶壁固定焊接有驱动两个测量杆升降的升降电机；
两个上述测量杆内腔中均设有水平滑动的基座，两个上述基座相互靠近的一端均安装有温湿度传感器，每个上述测量杆内壁均焊接有两个上下排布的第一伺服电机；
上述支撑底板顶壁的四角均固定焊接有凸出座，每个上述凸出座内腔中均设有相向或相背滑动的支撑桩和万向轮，上述凸出座内腔的顶壁还焊接有第二伺服电机。
作为优选的实施方案，上述支撑底板和承接架之间设有丝杆，上述丝杆的两端分别与支撑底板顶壁的中心处和底盘底壁的中心处转动连接，上述升降电机的输出轴与丝杆同轴连接。
作为优选的实施方案，上述支撑底板和承接架之间还设有两个对称于丝杆两侧的滑杆，每个上述滑杆的两端均分别与支撑底板和承接架焊接。
作为优选的实施方案，两个上述测量杆的顶端分别安装于升降台底壁的两侧，上述升降台的两端分别滑动套设于两个滑杆上，且上述升降台的中心端螺纹套设于丝杆上。
作为优选的实施方案，上述支撑底板上形成有两个贯穿其顶壁和顶壁的穿透孔，两个上述测量杆分别配合穿过两个穿透孔，两个上述测量杆的底端均为锥状。
作为优选的实施方案，两个上述第一伺服电机的输出轴均同轴连接有第一螺纹杆，上述基座的两端分别螺纹套设于两个第一螺纹杆上，上述基座上还安装有控制器，控制器与温湿度传感器电性连接。
作为优选的实施方案，两个上述测量杆相互靠近的一端均设有一个排出口，排出口内设有可升降的保护盖，排出口上方还设有一个活动槽，活动槽内设有电推杆，上述电推杆的两端分别与活动槽顶壁和保护盖固定连接。
作为优选的实施方案，上述第二伺服电机的输出轴同轴连接有第二螺纹杆，上述第二螺纹杆的两端分别螺纹套设有第一支板和第二支板，且上述第二螺纹杆两端的螺纹朝向相反。
作为优选的实施方案，上述凸出座内腔的顶部焊接有分隔板，底部焊接有固定座，上述第二螺纹杆的两端分别转动连接于固定座和分隔板。
使用方法，其用于智慧茶园管理用土壤温湿度测量装置及其使用方法，包括以下步骤：
S01，驱动四个第二伺服电机工作带动与之连接的第二螺纹杆运转，带动四个第二支板和万向轮下滑并从凸出座内腔中伸出，四个第二支板均与地面接触，而四个支撑桩分别收缩进四个凸出座内腔中，推动支撑底板沿着四个第二支板的滚动而移动至土壤温湿度测量的位置；
S02，之后使四个第二伺服电机反转带动与之连接的第二螺纹杆运转，使四个第二支板带动其下方的万向轮上滑进入凸出座内腔中，同时四个第一支板带动其下方的支撑桩下滑，使四个支撑桩钻入土壤内，保证支撑底板的稳定；
S03，驱动升降电机工作带动丝杆运转，使升降台沿着两个滑杆下滑，带动两个测量杆分别穿过其下方的穿透孔并钻入土壤内待测量的深度；
S04，驱动两个电推杆收缩并带动两个保护盖上滑，两个排出口打开，此时驱动测量杆内的两个第一伺服电机工作带动两个第一螺纹杆运转，使基座推动温湿度传感器从排出口伸出至土壤内进行温湿度测量，并通过基座上的控制器对温湿度数据进行保存；
S05，使测量杆内的第一伺服电机反转，带动基座和温湿度传感器收缩回测量杆内，使电推杆伸长带动保护盖封闭排出口，使升降电机反转，使两个测量杆从土壤内取出，使两个控制器上保存的数据通过有线网络模块传输至区块链。
该智慧茶园管理用土壤温湿度测量装置的技术效果和优点：
当测量杆插入土壤内指定深度后，先使保护盖上滑并打开测量口，之后使温湿度传感器伸入土壤内进行测量，避免温湿度传感器在测量指定深度土壤温湿度之前沾染其它深度的土壤，使测量更准确，提高了测量结果的参考价值；
通过第二伺服电机工作可实现万向轮和支撑桩的反向运行，使得该装置可在使用时具备良好的稳定性，在移动时具备良好的移动性，而不需要进行搬运，提升了使用的便利性。
附图说明
图1为本发明实施例的整体结构示意图；
图2为本发明实施例的主视图；
图3为本发明图1中实施例沿A-A处的剖视图；
图4为本发明图3中B处实施例的放大图；
图5为本发明图1中实施例沿C-C处的剖视图；
图6为本发明图5中D处实施例的放大图。
图中：1、支撑底板；2、承接架；3、底盘；4、升降电机；5、丝杆；6、升降台；7、滑杆；8、测量杆；9、穿透孔；10、第一伺服电机；11、第一螺纹杆；12、基座；13、温湿度传感器；14、保护盖；15、电推杆；16、第二伺服电机；17、第二螺纹杆；18、第一支板；19、第二支板；20、支撑桩；21、万向轮；22、固定座；23、分隔板；24、凸出座。
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。
请参阅如图1-图6所示的智慧茶园管理用土壤温湿度测量装置，包括支撑底板1和设置于支撑底板1上的两个测量杆8；
于支撑底板1顶壁上焊接有呈倒U形的承接架2，两个测量杆8均设于承接架2内侧，于承接架2的中心端凸出有底盘3，于底盘3顶壁固定焊接有驱动两个测量杆8升降的升降电机4，于支撑底板1和承接架2之间设有丝杆5，丝杆5的两端分别与支撑底板1顶壁的中心处和底盘3底壁的中心处转动连接，升降电机4的输出轴穿过底盘3并与丝杆5同轴连接，于支撑底板1和承接架2之间还设有两个对称于丝杆5两侧的滑杆7，每个滑杆7的两端均分别与支撑底板1和承接架2焊接，两个测量杆8的顶端分别安装于升降台6底壁的两侧，升降台6的两端分别滑动套设于两个滑杆7上，升降台6的中心端螺纹套设于丝杆5上，于两个测量杆8相互靠近的一端均设有一个排出口，用于使温湿度传感器13伸出并进行温湿度测量，排出口内设有可升降的保护盖14，于排出口上方还设有一个活动槽，活动槽内设有电推杆15，电推杆15的两端分别与活动槽顶壁和保护盖14固定连接，当电推杆15伸至最长时，带动保护盖14封闭排出口，
于支撑底板1上形成有两个贯穿其顶壁和顶壁的穿透孔9，两个测量杆8分别配合穿过两个穿透孔9，两个测量杆8的底端均为锥状，从而便于钻入土壤内，两个测量杆8内腔中均设有水平滑动的基座12，两个基座12相互靠近的一端均安装有温湿度传感器13，型号优选RS485，于每个测量杆8内壁均焊接有两个上下排布的第一伺服电机10，两个第一伺服电机10的输出轴均同轴连接有第一螺纹杆11，基座12的两端分别螺纹套设于两个第一螺纹杆11上，温湿度传感器13伸入土壤内之后进行温湿度的测量，由于在此之前温湿度传感器13不会与土壤接触，而是在检测的时候才与土壤接触，从而使测量更准确，基座12上还安装有控制器，型号优选S7-200，控制器与温湿度传感器13电性连接，将测量到的土壤温湿度数据进行保存，
于支撑底板1顶壁的四角均固定焊接有凸出座24，每个凸出座24内腔的开口均位于其底壁，且凸出座24的内腔贯穿至支撑底板1的底壁，于每个凸出座24内腔中均设有相向或相背滑动的支撑桩20和万向轮21，于凸出座24内腔的顶壁还焊接有驱动支撑桩20和万向轮21滑动的第二伺服电机16，第二伺服电机16的输出轴同轴连接有第二螺纹杆17，第二螺纹杆17的两端分别螺纹套设有第一支板18和第二支板19，且第二螺纹杆17两端的螺纹朝向相反，使得第一支板18和第二支板19做相向或相背的滑动，支撑桩20安装于第一支板18底壁，且支撑桩20的底壁呈锥状，用于钻入土壤内，使支撑底板1保持稳定，万向轮21安装于第二支板19底壁，于凸出座24内腔的顶部焊接有分隔板23，底部焊接有固定座22，第二螺纹杆17的两端分别转动连接于固定座22和分隔板23，使得装置在移动时可以调出四个万向轮21，通过四个万向轮21进行移动，因此具备良好的稳定性，在不需要移动时使四个支撑桩20钻入土壤内，而不需要进行搬运。
使用方法，其用于智慧茶园管理用土壤温湿度测量装置，包括以下步骤：
S01，驱动四个第二伺服电机16工作带动与之连接的第二螺纹杆17运转，带动四个第二支板19和万向轮21下滑并从凸出座24内腔中伸出，四个第二支板19均与地面接触，而四个支撑桩20分别收缩进四个凸出座24内腔中，推动支撑底板1沿着四个第二支板19的滚动而移动至土壤温湿度测量的位置；
S02，之后使四个第二伺服电机16反转带动与之连接的第二螺纹杆17运转，使四个第二支板19带动其下方的万向轮21上滑进入凸出座24内腔中，同时四个第一支板18带动其下方的支撑桩20下滑，使四个支撑桩20钻入土壤内，保证支撑底板1的稳定；
S03，驱动升降电机4工作带动丝杆5运转，使升降台6沿着两个滑杆7下滑，带动两个测量杆8分别穿过其下方的穿透孔9并钻入土壤内待测量的深度；
S04，驱动两个电推杆15收缩并带动两个保护盖14上滑，两个排出口打开，此时驱动测量杆8内的两个第一伺服电机10工作带动两个第一螺纹杆11运转，使基座12推动温湿度传感器13从排出口伸出至土壤内进行温湿度测量，并通过基座12上的控制器对温湿度数据进行保存；
S05，使测量杆8内的第一伺服电机10反转，带动基座12和温湿度传感器13收缩回测量杆8内，使电推杆15伸长带动保护盖14封闭排出口，使升降电机4反转，使两个测量杆8从土壤内取出，使两个控制器上保存的数据通过有线网络模块传输至区块链，从而实现数据的共享，有线网络模块安装于基座12上，其技术原理参考现有技术中台式电脑上的有线网络模块，在此不做赘述。
以上所述，仅为发明较佳的具体实施方式，但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发明揭露的技术范围内，根据发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.智慧茶园管理用土壤温湿度测量装置，包括支撑底板(1)和设置于支撑底板(1)上的两个测量杆(8)，其特征在于：所述支撑底板(1)顶壁上焊接有承接架(2)，所述承接架(2)的中心端凸出有底盘(3)，所述底盘(3)顶壁固定焊接有升降电机(4)；
两个所述测量杆(8)内腔中均设有水平滑动的基座(12)，两个所述基座(12)相互靠近的一端均安装有温湿度传感器(13)，每个所述测量杆(8)内壁均焊接有两个上下排布的第一伺服电机(10)；
所述支撑底板(1)顶壁的四角均固定焊接有凸出座(24)，每个所述凸出座(24)内腔中均设有相向或相背滑动的支撑桩(20)和万向轮(21)，所述凸出座(24)内腔的顶壁还焊接有第二伺服电机(16)。
2.根据权利要求1所述的智慧茶园管理用土壤温湿度测量装置，其特征在于：所述支撑底板(1)和承接架(2)之间设有丝杆(5)，所述丝杆(5)的两端分别与支撑底板(1)顶壁的中心处和底盘(3)底壁的中心处转动连接，所述升降电机(4)的输出轴与丝杆(5)同轴连接。
3.根据权利要求2所述的智慧茶园管理用土壤温湿度测量装置，其特征在于：所述支撑底板(1)和承接架(2)之间还设有两个对称于丝杆(5)两侧的滑杆(7)，每个所述滑杆(7)的两端均分别与支撑底板(1)和承接架(2)焊接。
4.根据权利要求3所述的智慧茶园管理用土壤温湿度测量装置，其特征在于：两个所述测量杆(8)的顶端分别安装于升降台(6)底壁的两侧，所述升降台(6)的两端分别滑动套设于两个滑杆(7)上，且所述升降台(6)的中心端螺纹套设于丝杆(5)上。
5.根据权利要求1所述的智慧茶园管理用土壤温湿度测量装置，其特征在于：所述支撑底板(1)上形成有两个贯穿其顶壁和顶壁的穿透孔(9)。
6.根据权利要求1所述的智慧茶园管理用土壤温湿度测量装置，其特征在于：两个所述第一伺服电机(10)的输出轴均同轴连接有第一螺纹杆(11)，所述基座(12)的两端分别螺纹套设于两个第一螺纹杆(11)上，所述基座(12)上还安装有控制器，控制器与温湿度传感器(13)电性连接。
7.根据权利要求6所述的智慧茶园管理用土壤温湿度测量装置，其特征在于：两个所述测量杆(8)相互靠近的一端均设有一个排出口，排出口内设有可升降的保护盖(14)，排出口上方还设有一个活动槽，活动槽内设有电推杆(15)。
8.根据权利要求1所述的智慧茶园管理用土壤温湿度测量装置，其特征在于：所述第二伺服电机(16)的输出轴同轴连接有第二螺纹杆(17)，所述第二螺纹杆(17)的两端分别螺纹套设有第一支板(18)和第二支板(19)，且所述第二螺纹杆(17)两端的螺纹朝向相反。
9.根据权利要求8所述的智慧茶园管理用土壤温湿度测量装置，其特征在于：所述凸出座(24)内腔的顶部焊接有分隔板(23)，底部焊接有固定座(22)，所述第二螺纹杆(17)的两端分别转动连接于固定座(22)和分隔板(23)。
10.使用方法，其用于根据权利要求1-9任意一项所述的智慧茶园管理用土壤温湿度测量装置，其特征在于，包括以下步骤：
S01，四个第二伺服电机(16)工作带动四个万向轮(21)从凸出座(24)内腔中伸出，四个第二支板(19)均与地面接触，使支撑底板(1)沿着四个第二支板(19)的滚动并移动至土壤温湿度测量的位置；
S02，四个第二伺服电机(16)反转带动四个万向轮(21)上滑进入凸出座(24)内腔中，同时四个第一支板(18)带动其下方的支撑桩(20)钻入土壤内；
S03，升降电机(4)工作带动两个滑杆(7)下滑，带动两个测量杆(8)分别穿过其下方的穿透孔(9)并钻入土壤内待测量的深度；
S04，两个电推杆(15)收缩带动两个保护盖(14)上滑，两个排出口打开，此时测量杆(8)内的两个第一伺服电机(10)工作，使基座(12)推动温湿度传感器(13)从排出口伸出至土壤内进行温湿度测量，通过基座(12)上的控制器对温湿度数据进行保存；
S05，测量杆(8)内的第一伺服电机(10)反转，带动基座(12)和温湿度传感器(13)收缩回测量杆(8)内，升降电机(4)反转，两个测量杆(8)从土壤内取出，使两个控制器上保存的数据通过有线网络模块传输至区块链。
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