CN114720661B - 可规避误差的土壤湿度检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土地规划领域，尤其涉及一种可规避误差的土壤湿度检测设备。本发明的技术问题为：土壤湿度传感器的检测数据会受到摩擦热量影响而与实际数值不符，导致检测产生误差，并且单处检测的准确度较低，无法做对比分析。本发明的技术方案为：一种可规避误差的土壤湿度检测设备，包括有转接架和第一连接盘等；转接架下侧固定连接有第一连接盘。本发明实现通过在钻头钻出的孔洞侧壁再深入检测，并避免与土壤过度摩擦，得到更为精准的检测数据，同时多点检测便于后续对比分析，提高检测质量，避免检测摩擦受热后的土壤导致数据出现误差。

Description

可规避误差的土壤湿度检测设备

技术领域

本发明涉及土地规划领域，尤其涉及一种可规避误差的土壤湿度检测设备。

背景技术

土壤的含水量大小对判定土壤的综合属性有至关重要的作用，因此有效地测量土壤湿度是土地规划的基础。

现有中国专利CN109884270A，针对现有技术中的土壤测量装置存在固定不可靠、土壤湿度传感器很难插入到硬质土壤的内部，使得土壤湿度传感器容易损坏，亟待改进的问题，通过1、驱动电机驱动转轴转动，从而使得钻头转动，钻头将不同层次的土层进行松动，到达指定硬质土层时，土壤湿度传感器才通过二号伸缩杆的控制伸出控制箱的外侧，对硬质土层进行湿度检测；2、一号伸缩杆控制推板的运动，在钻土的过程中，推板将检测箱密封，能够防止土壤进入，到达指定土层深度时，将一号伸缩杆进行伸缩运动，能够将松动的土壤刮送到隔板上部的检测箱的内部；3、腿部支撑机构采用的是锥脚和螺旋固土针进行固定的方式，解决了现有技术中的土壤测量装置存在固定不可靠、土壤湿度传感器很难插入到硬质土壤的内部，使得土壤湿度传感器容易损坏，亟待改进的问题，但是由于钻头在钻入到土壤深处时，钻头与土壤的摩擦较大，而摩擦会产生热量，使得钻出的孔洞内壁的土壤被摩擦产生的热量所影响，之后土壤湿度传感器的检测数据会受到摩擦热量影响而与实际数值不符，导致检测产生误差，并且单处检测的准确度较低，无法做对比分析，导致检测得到的数据整体误差较大，影响后续对土壤属性的判断。

为解决上述问题，亟需一种可规避误差的土壤湿度检测设备。

发明内容

为了克服土壤湿度传感器的检测数据会受到摩擦热量影响而与实际数值不符，导致检测产生误差，并且单处检测的准确度较低，无法做对比分析的缺点，本发明提供一种可规避误差的土壤湿度检测设备。

本发明的技术方案为：一种可规避误差的土壤湿度检测设备，包括有转接架、第一连接盘、罩筒、第一连接轴、安装盘、电机、推出系统、湿度检测系统和取土系统；转接架下侧固定连接有第一连接盘；第一连接盘下侧固定连接有罩筒；第一连接盘上转动连接有第一连接轴；第一连接轴下端固定连接有安装盘；第一连接盘上侧固定连接有电机；电机输出轴与第一连接轴固定连接；第一连接盘下侧连接有推出系统；推出系统与罩筒连接；推出系统与第一连接轴连接；推出系统前侧、后侧、左侧和右侧各连接有一个湿度检测系统；四个湿度检测系统各连接有一个取土系统；推出系统用于将湿度检测系统和取土系统推出到土壤内；湿度检测系统用于检测土壤湿度；取土系统用于对土壤取样。

更为优选的是，罩筒外壁下部开有四个呈环形阵列分布的第一贯穿槽。

更为优选的是，推出系统包括有第一电动推杆、联动架、第一连接套筒、第一弹簧杆和联动块；第一连接盘固定连接有两个第一电动推杆；两个第一电动推杆伸缩端共同固定连接有联动架；联动架中部贯穿有第一连接套筒，并且联动架与第一连接套筒转动连接；第一连接套筒与第一连接轴滑动连接；罩筒内壁固定连接有八个第一弹簧杆；每两个第一弹簧杆上共同连接有一个联动块；四个联动块均与联动架相接触；四个联动块各与一个湿度检测系统连接。

更为优选的是，联动架前侧、后侧、左侧和右侧均为斜面设置。

更为优选的是，右方的湿度检测系统包括有连接柱、第二连接盘、第一安装套筒、限位条、第二连接轴、安装十字板、第二弹簧杆、安装架、推进头、第二安装套筒和湿度传感器；右方的联动块右侧固定连接有连接柱；连接柱右侧固定连接有第二连接盘；第二连接盘右侧外沿固定连接有第一安装套筒；第一安装套筒外壁右部固定连接有八个环形阵列分布的限位条；第二连接盘右侧中部固定连接有第二连接轴；第二连接轴与一个取土系统连接；第二连接轴右端固定连接有安装十字板；安装十字板右侧连接有第二弹簧杆；安装十字板与第一安装套筒固定连接；第二弹簧杆右侧连接有安装架；安装架右侧固定连接有推进头；推进头左侧外沿固定连接有第二安装套筒；第二安装套筒内壁开有八个环形阵列分布的限位滑槽，并且八个限位条各滑动设置在一个限位滑槽内；安装十字板上安装有湿度传感器。

更为优选的是，第一安装套筒上开有十六个通孔，并且十六个通孔两两为一组，与限位条相间式分布。

更为优选的是，推进头为圆锥状设置。

更为优选的是，右方的取土系统包括有第一齿环、第一连接杆、第一刮条、第二连接套筒、第二齿环、第二连接杆、第二刮条、第二电动推杆、联动板、固定板、第一连接板、第一轮齿板、第二连接板、第二轮齿板、收集盒和电动开关门；第二连接轴左部和右部各转动连接有一个第一齿环；两个第一齿环外环面各固定连接有一个第一连接杆；两个第一连接杆上端共同固定连接有一个第一刮条；第二连接轴上转动连接有第二连接套筒，并且第二连接套筒位于两个第一齿环之间；第二连接套筒外壁固定连接有第二齿环；第二连接套筒外壁固定连接有两个第二连接杆；两个第二连接杆上端之间固定连接有第二刮条；第二连接轴外壁上侧固定连接有两个第二电动推杆；两个第二电动推杆伸缩端共同固定连接有联动板；第一安装套筒上部开有第二贯穿槽，并且第一刮条、第二刮条和联动板均位于第二贯穿槽处；联动板下侧中部固定连接有固定板；固定板前侧固定连接有第一连接板；第一连接板后侧固定连接有第一轮齿板；固定板后侧固定连接有第二连接板；第二连接板前侧左部和前侧右部各固定连接有一个第二轮齿板；两个第二轮齿板各与一个第一齿环配合；第一轮齿板与第二齿环配合；第一安装套筒内左部设有收集盒；第一安装套筒外壁左部设有电动开关门。

更为优选的是，第二连接套筒上开有两个第三贯穿槽，并且两个第二电动推杆分别位于一个第三贯穿槽处。

更为优选的是，联动板为弯弧型设置。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

第一、本发明实现通过在钻头钻出的孔洞侧壁再深入检测，并避免与土壤过度摩擦，得到更为精准的检测数据，同时多点检测便于后续对比分析，提高检测质量，避免检测摩擦受热后的土壤导致数据出现误差；

第二、实现在湿度检测的同深度土壤处取样，配合湿度检测的数据可得到土壤的综合信息，并且实现多点自动取样，通过对比分析增强取样数据的准确性。

附图说明

图1展示的是本发明的可规避误差的土壤湿度检测设备的立体结构示意图；

图2展示的是本发明的可规避误差的土壤湿度检测设备的剖视图；

图3展示的是本发明的可规避误差的土壤湿度检测设备的局部立体结构示意图；

图4展示的是本发明的湿度检测系统和取土系统组合运行效果图；

图5展示的是本发明的湿度检测系统和取土系统组合初始状态立体结构示意图；

图6展示的是本发明的湿度检测系统和取土系统组合爆炸图；

图7展示的是本发明的湿度检测系统和取土系统组合第一剖视图；

图8展示的是本发明的湿度检测系统和取土系统组合第二剖视图；

图9展示的是本发明的湿度检测系统和取土系统组合局部立体结构示意图；

图10展示的是本发明的取土系统立体结构示意图；

图11展示的是本发明的取土系统局部第一立体结构示意图；

图12展示的是本发明的取土系统局部第二立体结构示意图；

图13展示的是本发明的取土系统局部爆炸图。

图中标记为：1-转接架，2-第一连接盘，3-罩筒，4-第一连接轴，5-安装盘，6-电机，201-第一电动推杆，202-联动架，203-第一连接套筒，204-第一弹簧杆，205-联动块，301-连接柱，302-第二连接盘，303-第一安装套筒，304-限位条，305-第二连接轴，306-安装十字板，307-第二弹簧杆，308-安装架，309-推进头，310-第二安装套筒，311-湿度传感器，401-第一齿环，402-第一连接杆，403-第一刮条，404-第二连接套筒，405-第二齿环，406-第二连接杆，407-第二刮条，408-第二电动推杆，409-联动板，410-固定板，411-第一连接板，412-第一轮齿板，413-第二连接板，414-第二轮齿板，415-收集盒，416-电动开关门，3a-第一贯穿槽，303a-通孔，303b-第二贯穿槽，310a-限位滑槽，404a-第三贯穿槽。

具体实施方式

尽管可关于特定应用或行业来描述本发明，但是本领域的技术人员将会认识到本发明的更广阔的适用性。本领域的普通技术人员将会认识到诸如：在上面、在下面、向上、向下等之类的术语是用于描述附图，而非表示对由所附权利要求限定的本发明范围的限制。诸如：第一或第二之类的任何数字标号仅为例示性的，而并非旨在以任何方式限制本发明的范围。

实施例1

一种可规避误差的土壤湿度检测设备，如图1-13所示，包括有转接架1、第一连接盘2、罩筒3、第一连接轴4、安装盘5、电机6、推出系统、湿度检测系统和取土系统；转接架1下侧固定连接有第一连接盘2；第一连接盘2下侧固定连接有罩筒3；第一连接盘2上转动连接有第一连接轴4；第一连接轴4下端固定连接有安装盘5；第一连接盘2上侧螺栓连接有电机6；电机6输出轴与第一连接轴4固定连接；第一连接盘2下侧连接有推出系统；推出系统与罩筒3连接；推出系统与第一连接轴4连接；推出系统前侧、后侧、左侧和右侧各连接有一个湿度检测系统；四个湿度检测系统各连接有一个取土系统。

罩筒3外壁下部开有四个呈环形阵列分布的第一贯穿槽3a。

首先在安装盘5下侧安装好钻头，通过转接架1将本可规避误差的土壤湿度检测设备安装于外设的运输机械上，通过外设的运输机械控制本可规避误差的土壤湿度检测设备的转移，通过电机6带动第一连接轴4转动，通过第一连接轴4带动安装盘5以及钻头转动，再通过外设的运输机械控制本可规避误差的土壤湿度检测设备整体下移，使本可规避误差的土壤湿度检测设备钻入土壤内，然后通过推出系统将四个湿度检测系统和四个取土系统推入钻出孔洞的侧壁，再通过湿度检测系统对土壤湿度进行检测，同时通过取土系统对土壤进行取样。

实施例2

在实施例1的基础上，如图1-13所示，推出系统包括有第一电动推杆201、联动架202、第一连接套筒203、第一弹簧杆204和联动块205；第一连接盘2螺栓连接有两个第一电动推杆201；两个第一电动推杆201伸缩端共同固定连接有联动架202；联动架202中部贯穿有第一连接套筒203，并且联动架202与第一连接套筒203转动连接；第一连接套筒203与第一连接轴4滑动连接；罩筒3内壁固定连接有八个第一弹簧杆204；每两个第一弹簧杆204上共同连接有一个联动块205；四个联动块205均与联动架202相接触；四个联动块205各与一个湿度检测系统连接。

联动架202前侧、后侧、左侧和右侧均为斜面设置。

右方的湿度检测系统包括有连接柱301、第二连接盘302、第一安装套筒303、限位条304、第二连接轴305、安装十字板306、第二弹簧杆307、安装架308、推进头309、第二安装套筒310和湿度传感器311；右方的联动块205右侧固定连接有连接柱301；连接柱301右侧固定连接有第二连接盘302；第二连接盘302右侧外沿固定连接有第一安装套筒303；第一安装套筒303外壁右部固定连接有八个环形阵列分布的限位条304；第二连接盘302右侧中部固定连接有第二连接轴305；第二连接轴305与一个取土系统连接；第二连接轴305右端固定连接有安装十字板306；安装十字板306右侧连接有第二弹簧杆307；安装十字板306与第一安装套筒303固定连接；第二弹簧杆307右侧连接有安装架308；安装架308右侧固定连接有推进头309；推进头309左侧外沿固定连接有第二安装套筒310；第二安装套筒310内壁开有八个环形阵列分布的限位滑槽310a，并且八个限位条304各滑动设置在一个限位滑槽310a内；安装十字板306上安装有湿度传感器311。

第一安装套筒303上开有十六个通孔303a，并且十六个通孔303a两两为一组，与限位条304相间式分布。

推进头309为圆锥状设置。

当罩筒3、第一连接轴4和安装盘5整体钻入土壤内后，控制两个第一电动推杆201向下推动联动架202，联动架202和第一连接套筒203同步下移，由于联动架202前侧、后侧、左侧和右侧均为斜面设置，使得联动架202下移时推动联动块205，使四个联动块205向外侧移动，第一弹簧杆204被压缩，四个联动块205各带动一个湿度检测系统移动，以右方的湿度检测系统为例，联动块205推动连接柱301和第二连接盘302移动，通过第二连接盘302推动第一安装套筒303、限位条304和第二连接轴305移动，第二连接轴305推动安装十字板306、第二弹簧杆307、安装架308、推进头309和第二安装套筒310整体移动，使得推进头309穿过第一贯穿槽3a，由于推进头309为圆锥状设置，使推进头309扎入土壤内，并且由于推进头309受到土壤的阻力，使得第二弹簧杆307被压缩，安装架308、推进头309和第二安装套筒310相对于第一安装套筒303向左移动，第二安装套筒310在限位条304上滑动，使得第二安装套筒310将通孔303a遮住，如图4所示，避免土壤的掉入，当第二连接盘302、第一安装套筒303、推进头309和第二安装套筒310全部插入土壤内后，通过控制第一电动推杆201向上拉动联动架202，联动架202上移使得四个联动块205合拢移动，由于第二弹簧杆307需要由压缩状逐步释放，第一安装套筒303回移时，而推进头309和第二安装套筒310保持不动，当第二弹簧杆307完全回复至原状后，控制第一电动推杆201停止拉动联动架202，此时第二安装套筒310移开通孔303a位置，如图5所示，使第一安装套筒303外侧土壤与第一安装套筒303内部空间连通，此时通过湿度传感器311伸出探针对该处土壤进行湿度检测，从而通过在钻头钻出的孔洞侧壁再深入检测，并避免与土壤过度摩擦，得到更为精准的检测数据，同时多点检测便于后续对比分析，提高检测质量，避免检测摩擦受热后的土壤导致数据出现误差。

右方的取土系统包括有第一齿环401、第一连接杆402、第一刮条403、第二连接套筒404、第二齿环405、第二连接杆406、第二刮条407、第二电动推杆408、联动板409、固定板410、第一连接板411、第一轮齿板412、第二连接板413、第二轮齿板414、收集盒415和电动开关门416；第二连接轴305左部和右部各转动连接有一个第一齿环401；两个第一齿环401外环面各固定连接有一个第一连接杆402；两个第一连接杆402上端共同固定连接有一个第一刮条403；第二连接轴305上转动连接有第二连接套筒404，并且第二连接套筒404位于两个第一齿环401之间；第二连接套筒404外壁固定连接有第二齿环405；第二连接套筒404外壁固定连接有两个第二连接杆406；两个第二连接杆406上端之间固定连接有第二刮条407；第二连接轴305外壁上侧螺栓连接有两个第二电动推杆408；两个第二电动推杆408伸缩端共同固定连接有联动板409；第一安装套筒303上部开有第二贯穿槽303b，并且第一刮条403、第二刮条407和联动板409均位于第二贯穿槽303b处；联动板409下侧中部固定连接有固定板410；固定板410前侧固定连接有第一连接板411；第一连接板411后侧固定连接有第一轮齿板412；固定板410后侧固定连接有第二连接板413；第二连接板413前侧左部和前侧右部各固定连接有一个第二轮齿板414；两个第二轮齿板414各与一个第一齿环401配合；第一轮齿板412与第二齿环405配合；第一安装套筒303内左部设有收集盒415；第一安装套筒303外壁左部设有电动开关门416。

第二连接套筒404上开有两个第三贯穿槽404a，并且两个第二电动推杆408分别位于一个第三贯穿槽404a处。

联动板409为弯弧型设置。

当第二连接盘302、第一安装套筒303、推进头309和第二安装套筒310全部插入土壤内后，控制第二电动推杆408向下拉动联动板409，使得联动板409带动固定板410下移，通过固定板410带动第一连接板411和第二连接板413下移，第一连接板411带动第一轮齿板412下移，通过第一轮齿板412下移传动第二齿环405，通过第二齿环405带动第二连接套筒404转动，通过第二连接套筒404带动两个第二连接杆406转动，通过两个第二连接杆406带动第二刮条407以圆弧形轨迹运动，第二连接板413带动两个第二轮齿板414下移，第二轮齿板414下移传动第一齿环401，使第一齿环401带动第一连接杆402转动，通过第一连接杆402带动第一刮条403以圆弧形轨迹运动，第二连接套筒404上开有两个第三贯穿槽404a，并且两个第二电动推杆408分别位于一个第三贯穿槽404a处，使得第二连接套筒404旋转时避开两个第二电动推杆408，从而实现在联动板409下移的同时，第一刮条403和第二刮条407相互靠近并以圆弧形轨迹运动，通过第一刮条403和第二刮条407对推进头309插入到孔洞内壁进行刮动，使内壁的土壤掉落，由于联动板409为弯弧型设置，使土壤掉落到联动板409的上表面，并沿着联动板409的上表面滑落到收集盒415内，实现对土壤的自动取样收集，当需要取出的时候，则控制电动开关门416打开，然后将收集盒415取出即可，实现在湿度检测的同深度土壤处取样，配合湿度检测的数据可得到土壤的综合信息，并且实现多点自动取样，通过对比分析增强取样数据的准确性。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (8)

1.一种可规避误差的土壤湿度检测设备，包括有转接架（1）、第一连接盘（2）、罩筒（3）、第一连接轴（4）、安装盘（5）和电机（6）；转接架（1）下侧固定连接有第一连接盘（2）；第一连接盘（2）下侧固定连接有罩筒（3）；第一连接盘（2）上转动连接有第一连接轴（4）；第一连接轴（4）下端固定连接有安装盘（5）；第一连接盘（2）上侧固定连接有电机（6）；电机（6）输出轴与第一连接轴（4）固定连接；其特征在于：还包括有推出系统、湿度检测系统和取土系统；第一连接盘（2）下侧连接有推出系统；推出系统与罩筒（3）连接；推出系统与第一连接轴（4）连接；推出系统前侧、后侧、左侧和右侧各连接有一个湿度检测系统；四个湿度检测系统各连接有一个取土系统；推出系统用于将湿度检测系统和取土系统推出到土壤内；湿度检测系统用于检测土壤湿度；取土系统用于对土壤取样；

推出系统包括有第一电动推杆（201）、联动架（202）、第一连接套筒（203）、第一弹簧杆（204）和联动块（205）；第一连接盘（2）固定连接有两个第一电动推杆（201）；两个第一电动推杆（201）伸缩端共同固定连接有联动架（202）；联动架（202）中部贯穿有第一连接套筒（203），并且联动架（202）与第一连接套筒（203）转动连接；第一连接套筒（203）与第一连接轴（4）滑动连接；罩筒（3）内壁固定连接有八个第一弹簧杆（204）；每两个第一弹簧杆（204）上共同连接有一个联动块（205）；四个联动块（205）均与联动架（202）相接触；四个联动块（205）各与一个湿度检测系统连接；

右方的湿度检测系统包括有连接柱（301）、第二连接盘（302）、第一安装套筒（303）、限位条（304）、第二连接轴（305）、安装十字板（306）、第二弹簧杆（307）、安装架（308）、推进头（309）、第二安装套筒（310）和湿度传感器（311）；右方的联动块（205）右侧固定连接有连接柱（301）；连接柱（301）右侧固定连接有第二连接盘（302）；第二连接盘（302）右侧外沿固定连接有第一安装套筒（303）；第一安装套筒（303）外壁右部固定连接有八个环形阵列分布的限位条（304）；第二连接盘（302）右侧中部固定连接有第二连接轴（305）；第二连接轴（305）与一个取土系统连接；第二连接轴（305）右端固定连接有安装十字板（306）；安装十字板（306）右侧连接有第二弹簧杆（307）；安装十字板（306）与第一安装套筒（303）固定连接；第二弹簧杆（307）右侧连接有安装架（308）；安装架（308）右侧固定连接有推进头（309）；推进头（309）左侧外沿固定连接有第二安装套筒（310）；第二安装套筒（310）内壁开有八个环形阵列分布的限位滑槽（310a），并且八个限位条（304）各滑动设置在一个限位滑槽（310a）内；安装十字板（306）上安装有湿度传感器（311）。

2.根据权利要求1所述的一种可规避误差的土壤湿度检测设备，其特征在于：罩筒（3）外壁下部开有四个呈环形阵列分布的第一贯穿槽（3a）。

3.根据权利要求1所述的一种可规避误差的土壤湿度检测设备，其特征在于：联动架（202）前侧、后侧、左侧和右侧均为斜面设置。

4.根据权利要求1所述的一种可规避误差的土壤湿度检测设备，其特征在于：第一安装套筒（303）上开有十六个通孔（303a），并且十六个通孔（303a）两两为一组，与限位条（304）相间式分布。

5.根据权利要求1所述的一种可规避误差的土壤湿度检测设备，其特征在于：推进头（309）为圆锥状设置。

6.根据权利要求5所述的一种可规避误差的土壤湿度检测设备，其特征在于：右方的取土系统包括有第一齿环（401）、第一连接杆（402）、第一刮条（403）、第二连接套筒（404）、第二齿环（405）、第二连接杆（406）、第二刮条（407）、第二电动推杆（408）、联动板（409）、固定板（410）、第一连接板（411）、第一轮齿板（412）、第二连接板（413）、第二轮齿板（414）、收集盒（415）和电动开关门（416）；第二连接轴（305）左部和右部各转动连接有一个第一齿环（401）；两个第一齿环（401）外环面各固定连接有一个第一连接杆（402）；两个第一连接杆（402）上端共同固定连接有一个第一刮条（403）；第二连接轴（305）上转动连接有第二连接套筒（404），并且第二连接套筒（404）位于两个第一齿环（401）之间；第二连接套筒（404）外壁固定连接有第二齿环（405）；第二连接套筒（404）外壁固定连接有两个第二连接杆（406）；两个第二连接杆（406）上端之间固定连接有第二刮条（407）；第二连接轴（305）外壁上侧固定连接有两个第二电动推杆（408）；两个第二电动推杆（408）伸缩端共同固定连接有联动板（409）；第一安装套筒（303）上部开有第二贯穿槽（303b），并且第一刮条（403）、第二刮条（407）和联动板（409）均位于第二贯穿槽（303b）处；联动板（409）下侧中部固定连接有固定板（410）；固定板（410）前侧固定连接有第一连接板（411）；第一连接板（411）后侧固定连接有第一轮齿板（412）；固定板（410）后侧固定连接有第二连接板（413）；第二连接板（413）前侧左部和前侧右部各固定连接有一个第二轮齿板（414）；两个第二轮齿板（414）各与一个第一齿环（401）配合；第一轮齿板（412）与第二齿环（405）配合；第一安装套筒（303）内左部设有收集盒（415）；第一安装套筒（303）外壁左部设有电动开关门（416）。

7.根据权利要求6所述的一种可规避误差的土壤湿度检测设备，其特征在于：第二连接套筒（404）上开有两个第三贯穿槽（404a），并且两个第二电动推杆（408）分别位于一个第三贯穿槽（404a）处。

8.根据权利要求6所述的一种可规避误差的土壤湿度检测设备，其特征在于：联动板（409）为弯弧型设置。