CN116500236A - 一种可分层测定土壤水分的高效测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可分层测定土壤水分的高效测量装置，涉及土壤检测技术领域，解决了现有的利用土壤水分检测装置对待测土壤区域进行插入检测时，不能够根据土层深度进行对应检测，且需要进行多次检测，操作麻烦等问题。一种可分层测定土壤水分的高效测量装置，包括传动保持机构，所述传动保持机构的内侧旋转下钻机构，所述旋转下钻机构的中部安装有高度调节机构，所述高度调节机构包括第一限位环、导向滑板、电动推杆、传动环、第二限位环、锥形推块、导向柱和定位杆，所述导向柱底端的外侧安装有锥形推块。本发明通过对土壤钻取后进行等间距的分层检测操作，使得一次钻取实现多层测定，有效提高检测效率和降低操作难度。
Description
技术领域
本发明涉及土壤检测技术领域，具体为一种可分层测定土壤水分的高效测量装置。
背景技术
土壤是一个十分复杂的体系，它不仅是农业生产的物质基础，也是环境保护中非常重要的自然资源，近年来，随着我国对自然资源保护力度和生态环境建设的日益重视，监测土壤资源的数量和质量已成为农业和环保等相关部门的日常工作，使用土壤水分检测装置能够对不同深度的土壤进行检测，其检测方式为将土壤水分检测装置插入待检测的土壤区域，土壤水分检测装置利用土壤水分管式传感器进行水层的接触检测拆装困难，不方便对其收纳保护。
但是，现有的利用土壤水分检测装置对待测土壤区域进行插入检测时，不能够根据土层深度进行对应检测，且需要进行多次检测，操作麻烦；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种可分层测定土壤水分的高效测量装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可分层测定土壤水分的高效测量装置，以解决上述背景技术中提出的现有的利用土壤水分检测装置对待测土壤区域进行插入检测时，不能够根据土层深度进行对应检测，且需要进行多次检测，操作麻烦等问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可分层测定土壤水分的高效测量装置，包括传动保持机构，所述传动保持机构的内侧旋转下钻机构，所述旋转下钻机构的中部安装有高度调节机构，所述高度调节机构包括第一限位环、导向滑板、电动推杆、传动环、第二限位环、锥形推块、导向柱和定位杆，所述导向柱底端的外侧安装有锥形推块，所述锥形推块的两侧均安装有定位杆，两个所述定位杆的外侧安装有一个传动环，所述传动环的外侧安装有第一限位环，所述第一限位环的下端面固定安装有第二限位环，所述第一限位环的外侧安装有两个导向滑板，所述传动环的上端面安装有电动推杆，所述锥形推块的底端安装有分层检测机构，所述分层检测机构包括弧形竖条、连接斜杆、检测头和支撑弹簧，所述支撑弹簧的上端面安装有两个弧形竖条，两个所述弧形竖条的一侧设有十八个连接斜杆，所述连接斜杆的底端安装有检测头。
优选的，所述传动保持机构包括保持架、支撑横板、导向加强条、齿轮箱和传动电机，所述传动电机的底端安装有齿轮箱，所述齿轮箱的下端面固定安装有保持架，所述保持架的内侧安装有两个导向加强条。
优选的，两个所述导向加强条的内侧安装有一个旋转下钻机构，所述旋转下钻机构包括旋转连接套、土层测定筒、传动柱和连接环，所述旋转连接套的内侧安装有传动柱，所述传动柱的底端安装有连接环，所述连接环的外侧安装有土层测定筒。
优选的，所述旋转下钻机构的底端安装有钻取机构，所述钻取机构包括钻取头、连接柱和锁紧环，所述锁紧环的下端面安装有连接柱，所述连接柱的外侧安装有钻取头。
优选的，所述齿轮箱的内侧设有齿轮，所述传动电机的底端与旋转连接套通过齿轮连接，所述旋转连接套与传动柱通过平键连接，所述传动柱的底端与连接环焊接固定，所述连接环与土层测定筒的上端通过螺钉连接固定，所述土层测定筒的底端与锁紧环通过螺钉连接固定。
优选的，所述锁紧环与钻取头通过螺纹连接，所述钻取头与连接柱通过锁紧环连接，所述钻取头的外侧设有螺旋钻取槽。
优选的，所述第一限位环与两个导向滑板焊接固定，所述第一限位环与导向加强条通过导向滑板连接，所述第一限位环与第二限位环通过螺钉连接固定，所述定位杆与第一限位环和第二限位环通过传动环连接。
优选的，所述定位杆的一端贯穿锥形推块和传动柱延伸至传动环的内侧，所述定位杆的另一端与锥形推块通过螺纹连接。
优选的，所述锥形推块的上端与传动柱通过导向柱连接，所述锥形推块的底端设有锥形头，所述锥形推块与两个弧形竖条通过锥形头连接。
优选的，所述土层测定筒的底端与两个弧形竖条通过支撑弹簧连接，所述土层测定筒的两侧均设有斜向孔，所述连接斜杆与检测头均设置在斜向孔的内侧，所述连接斜杆与弧形竖条通过螺纹连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明将传动电机通过齿轮带动旋转连接套进行转动，旋转连接套通过传动柱带动土层测定筒和钻取机构进行同步旋转，便于对土层进行钻取，传动柱通过定位杆能够同步带动高度调节机构和分层检测机构在传动保持机构的内侧进行竖向滑动，保持旋转下钻机构、高度调节机构和分层检测机构的相对稳定；
2、本发明将电动推杆通过传动环和定位杆带动锥形推块对两个弧形竖条进行推动，使得弧形竖条在连接斜杆的导向作用下带动检测头从土层测定筒的内侧进行伸出，检测头的内部设有传感器，十八个检测头等分为九组，使得通过检测头能够对土壤进行分层检测，进而便于提高对不同深度土壤的检测便捷性和准确性，其中分层检测能够保持每层间距的稳定，确保检测结果的对比准确。
附图说明
图1为本发明整体的结构示意图；
图2为本发明整体的正视图；
图3为本发明整体的剖面结构示意图；
图4为本发明旋转下钻机构的局部剖面结构示意图；
图5为本发明分层检测机构的局部剖面结构示意图；
图6为本发明高度调节机构的局部剖面结构示意图。
图中：1、传动保持机构；101、保持架；102、支撑横板；103、导向加强条；104、齿轮箱；105、传动电机；2、旋转下钻机构；201、旋转连接套；202、土层测定筒；203、传动柱；204、连接环；3、高度调节机构；301、第一限位环；302、导向滑板；303、电动推杆；304、传动环；305、第二限位环；306、锥形推块；307、导向柱；308、定位杆；4、钻取机构；401、钻取头；402、连接柱；403、锁紧环；5、分层检测机构；501、弧形竖条；502、连接斜杆；503、检测头；504、支撑弹簧。
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。
本发明所提到的传动电机105(型号为GV50-3.7KW-60-S)和电动推杆303(型号为HTKC-35)均可从市场采购或私人定制获得。
请参阅图1至图6，本发明提供的一种实施例：一种可分层测定土壤水分的高效测量装置，包括传动保持机构1，传动保持机构1的内侧旋转下钻机构2，旋转下钻机构2的中部安装有高度调节机构3，高度调节机构3包括第一限位环301、导向滑板302、电动推杆303、传动环304、第二限位环305、锥形推块306、导向柱307和定位杆308，导向柱307底端的外侧安装有锥形推块306，锥形推块306的两侧均安装有定位杆308，两个定位杆308的外侧安装有一个传动环304，传动环304的外侧安装有第一限位环301，第一限位环301的下端面固定安装有第二限位环305，第一限位环301的外侧安装有两个导向滑板302，传动环304的上端面安装有电动推杆303，第一限位环301与两个导向滑板302焊接固定，第一限位环301与导向加强条103通过导向滑板302连接，第一限位环301与第二限位环305通过螺钉连接固定，定位杆308与第一限位环301和第二限位环305通过传动环304连接，锥形推块306的底端安装有分层检测机构5，分层检测机构5包括弧形竖条501、连接斜杆502、检测头503和支撑弹簧504，支撑弹簧504的上端面安装有两个弧形竖条501，通过支撑弹簧504便于对两个弧形竖条501进行复位，两个弧形竖条501的一侧设有十八个连接斜杆502，连接斜杆502的底端安装有检测头503，整体通过对土壤钻取后进行等间距的分层检测操作，使得一次钻取实现多层测定，有效提高检测效率和降低操作难度。
进一步，传动保持机构1包括保持架101、支撑横板102、导向加强条103、齿轮箱104和传动电机105，传动电机105的底端安装有齿轮箱104，齿轮箱104的下端面固定安装有保持架101，保持架101的内侧安装有两个导向加强条103，通过传动保持机构1便于对钻取过程中进行导向和支撑，便于保持钻取的稳定。
进一步，两个导向加强条103的内侧安装有一个旋转下钻机构2，旋转下钻机构2包括旋转连接套201、土层测定筒202、传动柱203和连接环204，旋转连接套201的内侧安装有传动柱203，传动柱203的底端安装有连接环204，连接环204的外侧安装有土层测定筒202，齿轮箱104的内侧设有齿轮，传动电机105的底端与旋转连接套201通过齿轮连接，旋转连接套201与传动柱203通过平键连接，传动柱203的底端与连接环204焊接固定，连接环204与土层测定筒202的上端通过螺钉连接固定，土层测定筒202的底端与锁紧环403通过螺钉连接固定，通过旋转下钻机构2便于对土层进行钻取。
进一步，旋转下钻机构2的底端安装有钻取机构4，钻取机构4包括钻取头401、连接柱402和锁紧环403，锁紧环403的下端面安装有连接柱402，连接柱402的外侧安装有钻取头401，锁紧环403与钻取头401通过螺纹连接，钻取头401与连接柱402通过锁紧环403连接，钻取头401的外侧设有螺旋钻取槽，旋转连接套201与传动柱203通过平键连接，使得旋转连接套201在旋转时能够通过传动柱203和土层测定筒202带动钻取机构4进行同步转动，且在钻取头401的外表面设有螺旋槽，使得钻取头401在旋转过程中能够下移对土壤进行钻取，此时土层测定筒202带动传动柱203相对于旋转连接套201进行下移，能够实现传动柱203的旋转和下移同步运动。
进一步，定位杆308的一端贯穿锥形推块306和传动柱203延伸至传动环304的内侧，定位杆308的另一端与锥形推块306通过螺纹连接，锥形推块306的上端与传动柱203通过导向柱307连接，锥形推块306的底端设有锥形头，锥形推块306与两个弧形竖条501通过锥形头连接，通过传动环304和定位杆308带动锥形推块306对两个弧形竖条501进行推动。
进一步，土层测定筒202的底端与两个弧形竖条501通过支撑弹簧504连接，土层测定筒202的两侧均设有斜向孔，连接斜杆502与检测头503均设置在斜向孔的内侧，连接斜杆502与弧形竖条501通过螺纹连接，通过支撑弹簧504便于对两个弧形竖条501进行复位。
使用时，检查各零件的功能是否完好，在齿轮箱104的内侧设有齿轮，使得传动电机105的底端与旋转连接套201通过齿轮连接，将传动柱203的底端与土层测定筒202通过连接环204连接固定，土层测定筒202的底端与钻取头401通过连接柱402和锁紧环403连接固定，接通电源，将保持架101放置在需要进行测定的土层表面，启动传动电机105，使得传动电机105在齿轮箱104的支撑作用下通过齿轮带动旋转连接套201进行转动，旋转连接套201与传动柱203通过平键连接，使得旋转连接套201在旋转时能够通过传动柱203和土层测定筒202带动钻取机构4进行同步转动，且在钻取头401的外表面设有螺旋槽，使得钻取头401在旋转过程中能够下移对土壤进行钻取，此时土层测定筒202带动传动柱203相对于旋转连接套201进行下移，能够实现传动柱203的旋转和下移同步运动，在钻取过程中传动柱203通过定位杆308能够同步带动高度调节机构3和分层检测机构5在传动保持机构1的内侧进行竖向滑动，保持旋转下钻机构2、高度调节机构3和分层检测机构5的相对稳定，在钻取完成后启动电动推杆303，使得电动推杆303在导向滑板302的支撑作用下通过传动环304和定位杆308带动锥形推块306对两个弧形竖条501进行推动，锥形推块306底端的外侧设有锥形面，使得锥形推块306在下移过程中通过锥形面推动两个弧形竖条501进行移动，同时弧形竖条501与连接斜杆502通过螺纹连接，且土层测定筒202的两侧均设有斜向孔，连接斜杆502与检测头503的底端均延伸至斜向孔的内侧，使得通过斜向孔对连接斜杆502和检测头503进行导向便于实现两个弧形竖条501相互分离和下移动作，进而连接斜杆502和检测头503能够从土层测定筒202的内侧进行伸出，检测头503的内部设有传感器，十八个检测头503等分为九组，使得通过检测头503能够对土壤进行分层检测，进而便于提高对不同深度土壤的检测便捷性和准确性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种可分层测定土壤水分的高效测量装置，包括传动保持机构(1)，其特征在于：所述传动保持机构(1)的内侧旋转下钻机构(2)，所述旋转下钻机构(2)的中部安装有高度调节机构(3)，所述高度调节机构(3)包括第一限位环(301)、导向滑板(302)、电动推杆(303)、传动环(304)、第二限位环(305)、锥形推块(306)、导向柱(307)和定位杆(308)，所述导向柱(307)底端的外侧安装有锥形推块(306)，所述锥形推块(306)的两侧均安装有定位杆(308)，两个所述定位杆(308)的外侧安装有一个传动环(304)，所述传动环(304)的外侧安装有第一限位环(301)，所述第一限位环(301)的下端面固定安装有第二限位环(305)，所述第一限位环(301)的外侧安装有两个导向滑板(302)，所述传动环(304)的上端面安装有电动推杆(303)，所述锥形推块(306)的底端安装有分层检测机构(5)，所述分层检测机构(5)包括弧形竖条(501)、连接斜杆(502)、检测头(503)和支撑弹簧(504)，所述支撑弹簧(504)的上端面安装有两个弧形竖条(501)，两个所述弧形竖条(501)的一侧设有十八个连接斜杆(502)，所述连接斜杆(502)的底端安装有检测头(503)。
2.根据权利要求1所述的一种可分层测定土壤水分的高效测量装置，其特征在于：所述传动保持机构(1)包括保持架(101)、支撑横板(102)、导向加强条(103)、齿轮箱(104)和传动电机(105)，所述传动电机(105)的底端安装有齿轮箱(104)，所述齿轮箱(104)的下端面固定安装有保持架(101)，所述保持架(101)的内侧安装有两个导向加强条(103)。
3.根据权利要求2所述的一种可分层测定土壤水分的高效测量装置，其特征在于：两个所述导向加强条(103)的内侧安装有一个旋转下钻机构(2)，所述旋转下钻机构(2)包括旋转连接套(201)、土层测定筒(202)、传动柱(203)和连接环(204)，所述旋转连接套(201)的内侧安装有传动柱(203)，所述传动柱(203)的底端安装有连接环(204)，所述连接环(204)的外侧安装有土层测定筒(202)。
4.根据权利要求3所述的一种可分层测定土壤水分的高效测量装置，其特征在于：所述旋转下钻机构(2)的底端安装有钻取机构(4)，所述钻取机构(4)包括钻取头(401)、连接柱(402)和锁紧环(403)，所述锁紧环(403)的下端面安装有连接柱(402)，所述连接柱(402)的外侧安装有钻取头(401)。
5.根据权利要求4所述的一种可分层测定土壤水分的高效测量装置，其特征在于：所述齿轮箱(104)的内侧设有齿轮，所述传动电机(105)的底端与旋转连接套(201)通过齿轮连接，所述旋转连接套(201)与传动柱(203)通过平键连接，所述传动柱(203)的底端与连接环(204)焊接固定，所述连接环(204)与土层测定筒(202)的上端通过螺钉连接固定，所述土层测定筒(202)的底端与锁紧环(403)通过螺钉连接固定。
6.根据权利要求4所述的一种可分层测定土壤水分的高效测量装置，其特征在于：所述锁紧环(403)与钻取头(401)通过螺纹连接，所述钻取头(401)与连接柱(402)通过锁紧环(403)连接，所述钻取头(401)的外侧设有螺旋钻取槽。
7.根据权利要求1所述的一种可分层测定土壤水分的高效测量装置，其特征在于：所述第一限位环(301)与两个导向滑板(302)焊接固定，所述第一限位环(301)与导向加强条(103)通过导向滑板(302)连接，所述第一限位环(301)与第二限位环(305)通过螺钉连接固定，所述定位杆(308)与第一限位环(301)和第二限位环(305)通过传动环(304)连接。
8.根据权利要求1所述的一种可分层测定土壤水分的高效测量装置，其特征在于：所述定位杆(308)的一端贯穿锥形推块(306)和传动柱(203)延伸至传动环(304)的内侧，所述定位杆(308)的另一端与锥形推块(306)通过螺纹连接。
9.根据权利要求1所述的一种可分层测定土壤水分的高效测量装置，其特征在于：所述锥形推块(306)的上端与传动柱(203)通过导向柱(307)连接，所述锥形推块(306)的底端设有锥形头，所述锥形推块(306)与两个弧形竖条(501)通过锥形头连接。
10.根据权利要求3所述的一种可分层测定土壤水分的高效测量装置，其特征在于：所述土层测定筒(202)的底端与两个弧形竖条(501)通过支撑弹簧(504)连接，所述土层测定筒(202)的两侧均设有斜向孔，所述连接斜杆(502)与检测头(503)均设置在斜向孔的内侧，所述连接斜杆(502)与弧形竖条(501)通过螺纹连接。
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