CN117686122B - 一种土壤保水剂温度检测设备及其检测方法 - Google Patents

一种土壤保水剂温度检测设备及其检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN117686122B
CN117686122B CN202410145100.7A CN202410145100A CN117686122B CN 117686122 B CN117686122 B CN 117686122B CN 202410145100 A CN202410145100 A CN 202410145100A CN 117686122 B CN117686122 B CN 117686122B
Authority
CN
China
Prior art keywords
detection
rod
soil
piece
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202410145100.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117686122A (zh
Inventor
闫绍鹏
徐亚芹
周林
郭玉
楚莹鑫
曾宪奎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qingdao Shouke New Material Co ltd
Original Assignee
Qingdao Shouke New Material Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qingdao Shouke New Material Co ltd filed Critical Qingdao Shouke New Material Co ltd
Priority to CN202410145100.7A priority Critical patent/CN117686122B/zh
Publication of CN117686122A publication Critical patent/CN117686122A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117686122B publication Critical patent/CN117686122B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00Thermometers specially adapted for specific purposes
    • G01K13/10Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature within piled or stacked materials
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/20Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

本发明涉及一种土壤保水剂温度检测设备及其检测方法。具体涉及温度检测相关技术领域;该温度检测设备用于检测掺有保水剂的土壤在不同土壤深度的温度;能够自动对不同检测深度的土壤进行温度检测,并且在每次温度检测结束后自动对检测件进行清理和恒温工作;以提升后续检测件对土壤温度检测的精度;此外通过监测件监测防护杆的倾斜角度,保证调节件能够准确地将检测件调节至检测深度;解决了现有的土壤检测设备需要检测人员在不同时间将土壤检测设备的探头插入到不同土壤深度中进行温度检测;此外还需要检测人员对探头进行清理后再进行下一次的土壤温度检测工作;从而导致在单个时间点对不同土壤深度进行检测所需的总时间较长的问题。

Description

一种土壤保水剂温度检测设备及其检测方法
技术领域
本发明涉及温度检测相关技术领域,更具体地说,它涉及一种土壤保水剂温度检测设备及其检测方法。
背景技术
保水剂是一种吸水能力特别强的功能高分子材料,保水剂具有良好的保温性能,施用保水剂之后,可利用吸收的水分保持部分白天光照产生的热能调节夜间温度,使得土壤昼夜温差减小;此外保水剂还能改善土壤结构,将保水剂施入土壤中后,随着吸水膨胀和失水收缩的规律性变化,可使周围土壤由紧实变为疏松,孔隙增大。广泛用于农业、林业和园艺。
保水剂保水效果的好坏,可以通过在不同时间点检测土壤在不同土壤深度的温差来体现,在不同时间点以及不同土壤深度检测到的温差越小,表示保水剂的保水效果越好。
现有的小型便携式土壤检测设备在使用时,需要检测人员在不同时间将土壤检测设备的探头插入到不同土壤深度中进行温度检测;且因为每次的土壤温度检测后,探头上都会黏附土壤,因此需要检测人员对探头进行清理后再进行下一次的土壤温度检测工作;从而导致在单个时间点对不同土壤深度进行检测所需的总时间较长,进而影响后续对保水效果评价的准确度。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构简单,设计合理的一种土壤保水剂温度检测设备及其检测方法。
本发明通过以下技术方案来解决上述存在的技术问题:
本发明提供了一种土壤保水剂温度检测设备,所述温度检测设备用于检测掺有保水剂的土壤在不同土壤深度的温度;所述温度检测设备包括数据获取装置、支撑装置、防护机构和显示装置;
所述数据获取装置包括监测件、检测件和数据获取单元,所述数据获取单元用于获取检测参数,检测参数包括检测时间以及预设的检测深度;所述检测件用于获取土壤温度;
所述支撑装置包括防护杆,所述防护杆内安装有检测件,所述防护杆插入土壤中的端部开设有供检测件伸出的出口,所述检测件的位置通过防护杆内的调节件调节;所述防护杆的出口处还安装有防护机构;所述防护机构包括防护组件、恒温组件和清洁组件,防护组件内安装有恒温组件和清洁组件,所述清洁组件用于清理检测件;
所述恒温组件用于使防护组件中的检测件保持恒温;所述防护组件包括防护板,所述防护板沿防护杆的圆周方向设有多个,每个所述防护板的端部分别与防护杆铰接,当多个防护板位于初始位置时,多个防护板组成用于将防护杆出口封闭的锥形结构;
所述监测件用于在防护杆插入土壤后,监测防护杆的倾斜角度,调节件根据防护杆的倾斜角度将检测件的驱动至位于预设的检测深度;
所述显示装置用于显示检测参数、检测件在土壤中的深度以及检测件检测到的数据。
作为本发明的进一步优化方案,所述恒温组件包括恒温管道,所述恒温管道绕设在检测件外围,且恒温管道的两端分别与控温箱连通。
作为本发明的进一步优化方案,所述恒温管道的一端通过泵液组件与控温箱连通,所述泵液组件包括泵液箱、连接齿轮、传动齿轮、第三铰接杆和推板,所述连接齿轮通过调节件调节检测件的轨迹带动转动,所述连接齿轮与防护杆转动连接,所述连接齿轮还与传动齿轮啮合连接,所述传动齿轮与防护杆转动连接,且传动齿轮一侧端部还铰接有第三铰接杆,所述第三铰接杆远离传动齿轮的端部与推杆铰接,所述推杆远离第三铰接杆的端部设有推板,所述推板位于泵液箱内且推板将泵液箱两端密封,所述推板和推杆分别与泵液箱滑动连接,所述泵液箱一端的出液口通过单向出液管件与恒温管道的进液口连通;所述泵液箱一端的进液口通过单向进液管件与控温箱的出液口连通;所述单向出液管件和单向进液管件的导通方向相反。
作为本发明的进一步优化方案,所述防护组件还包括套管和第二铰接杆,套管套设在检测件外围,所述套管内设有恒温管道;套管的一端与调节件连接,另一端与防护杆滑动连接,所述套管还与连接齿轮螺纹连接,所述套管侧边的滑槽内滑动连接有滑块,滑块上铰接有第二铰接杆,所述第二铰接杆远离套管的端部与防护板内壁铰接;
当所述套管朝远离防护杆的方向运动至开口位置时,多个所述防护板朝远离防护杆中心位置的方向运动至将防护杆出口露出。
作为本发明的进一步优化方案,所述套管的出口设有干燥件和锥形刮土件,所述干燥件和锥形刮土件沿检测件伸出方向依次设置;所述锥形刮土件由多片弹性刮片组成,多片弹性刮片沿套管的圆周方向间隔设置,弹性刮片和锥形刮土件通过分别与检测件外壁摩擦接触刮除实现对检测件的清除。
作为本发明的进一步优化方案,所述防护杆的外壁上沿径向方向间隔设有多条环形标识,所述监测件包括多个图像采集件,多个所述图像采集件沿防护杆的圆周方向设置,多个图像采集件分别正对环形标识设置,图像采集件用于采集防护杆壳壁上处于土壤外的环形标识的图像数据,根据每个图像采集件采集到的环形标识的数量差来确定防护杆的倾斜角度。
作为本发明的进一步优化方案,所述温度检测设备还包括辅助支撑机构,所述辅助支撑机构包括多个辅助支撑杆,多个所述辅助支撑杆沿防护杆的圆周方向间隔设置,多个所述辅助支撑杆的一端分别与防护杆连接,多个辅助支撑杆的另一端支撑在土壤上。
作为本发明的进一步优化方案,所述辅助支撑杆的端部通过连接件与防护杆铰接;处于收纳状态的所述辅助支撑杆收纳在防护杆壳壁开设的收纳槽中;处于辅助支撑状态的所述辅助支撑杆倾斜设置,且辅助支撑杆远离防护杆的端部伸出收纳槽外并支撑在土壤上。
作为本发明的进一步优化方案,所述辅助支撑杆的中部还与第一铰接杆铰接,所述第一铰接杆远离辅助支撑杆的端部与收纳槽铰接;所述连接件包括套环、磁性件和磁吸件,所述套环滑动设置在收纳槽中,且套环与辅助支撑杆端部铰接,所述套环上还安装有磁性件,所述磁性件与磁吸件磁性配合,所述磁吸件安装在收纳槽中;当所述套环朝靠近辅助支撑杆的另一端滑动至展开位置时,多个所述辅助支撑杆由收纳状态展开至辅助支撑状态;且磁性件与接通状态的磁吸件磁性连接。
本发明还提供了一种土壤保水剂温度检测方法,基于所述的温度检测设备,所述温度检测方法包括以下步骤:
于掺有保水剂的土壤中插入防护杆;
获取包括检测时间和检测深度的检测参数;
监测防护杆的倾斜角度,获取驱动检测件运动至检测深度的实际伸长量;
检测件获取处于检测深度的土壤温度;
对温度检测后的检测件进行清理和恢复恒温后再对下一个检测深度的土壤温度进行检测,直至完成在检测时间对多个检测深度的土壤温度进行检测。
本发明的有益效果在于:本发明通过将防护杆插入到土壤中,然后在不同的时间点对不同检测深度的土壤进行温度检测,并且在每次温度检测结束后自动对检测件进行清理和恒温工作;以提升后续检测件对土壤温度检测的精度;此外通过监测件监测防护杆的倾斜角度,从而能够在防护杆插入土壤中后,在不同的检测时间时,根据防护杆的倾斜角度确定检测件所处的土壤深度,进而能够保证调节件能够准确地将检测件调节至检测深度;进一步提升了土壤温度的检测精度;解决了现有的土壤检测设备需要检测人员在不同时间将土壤检测设备的探头插入到不同土壤深度中进行温度检测;此外还需要检测人员对探头进行清理后再进行下一次的土壤温度检测工作;从而导致在单个时间点对不同土壤深度进行检测所需的总时间较长,进而影响后续对保水效果评价的准确度的问题。
附图说明
图1是本发明中温度检测设备的三维结构示意图;
图2是本发明中温度检测设备的局部剖视图;
图3是本发明中连接件的三维结构示意图;
图4是图2的局部结构示意图;
图5是本发明在套管与防护杆连接处的三维结构示意图;
图6是本发明中泵液组件的三维结构示意图;
图7是本发明中防护杆在土壤中处于倾斜状态的结构示意图。
图中:1、外壳;2、显示器;3、连接件;4、防护杆;5、辅助支撑杆;6、防护机构;7、弹簧;8、第一铰接杆;11、检测件;14、图像采集件;301、套环;302、磁性件;304、把手;305、磁吸件;401、收纳槽;402、尺寸标识;403、环形标识;601、防护板;602、套管;603、第二铰接杆;604、锥形刮土件;605、干燥件;607、恒温管道;608、连接齿轮;609、第三铰接杆;610、传动齿轮;611、泵液箱;612、推杆;613、推板;614、单向进液管件;615、单向出液管件。
具体实施方式
现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解,讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题,可以在不脱离本说明书内容的保护范围的情况下,对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要,省略、替代或者添加各种过程或组件。另外,对一些示例所描述的特征在其他例子中也可以进行组合。
请参阅图1、图2和图4,在本发明的一种实施例中,一种土壤保水剂温度检测设备,所述温度检测设备用于检测掺有保水剂土壤在不同土壤深度的温度;所述温度检测设备包括数据获取装置、支撑装置、防护机构6和显示装置;
所述数据获取装置包括监测件、检测件11和数据获取单元,所述数据获取单元用于获取检测参数,检测参数包括检测时间以及预设的检测深度;所述检测件11用于获取土壤温度;
所述支撑装置包括防护杆4,所述防护杆4内安装有检测件11,所述防护杆4插入土壤中的端部开设有供检测件11伸出的出口,所述检测件11的位置通过防护杆4内的调节件调节;所述防护杆4的出口处还安装有防护机构6;所述防护机构6包括防护组件、恒温组件和清洁组件,防护组件内安装有恒温组件和清洁组件,所述清洁组件用于清理检测件11;
所述恒温组件用于使防护组件中的检测件11保持恒温;所述防护组件包括防护板601,所述防护板601沿防护杆4的圆周方向设有多个,每个所述防护板601的端部分别与防护杆4铰接,当多个防护板601位于初始位置时,多个防护板601组成用于将防护杆4出口封闭的锥形结构;
所述监测件用于在防护杆4插入土壤后,监测防护杆4的倾斜角度,调节件根据防护杆4的倾斜角度将检测件11的驱动至位于预设的检测深度;
所述显示装置用于显示检测参数、检测件11在土壤中的深度以及检测件11检测到的数据。在本实施例中,显示装置包括安装在防护杆4远离出口一端的显示器2。防护杆4远离出口一端还设有总控电路板,总控电路板安装在外壳1中,外壳1与防护杆4连接。
在本实施例中,所述调节件为液压缸,液压缸安装在防护杆4中,可以通过不同的液压缸驱动检测件11伸出防护杆4。
在本实施例的一种情况中,所述防护组件还包括套管602和第二铰接杆603,套管602套设在检测件11外围,所述套管602内设有恒温组件;套管602与防护杆4滑动连接,所述套管602侧边的滑槽内滑动连接有滑块,滑块上铰接有第二铰接杆603,所述第二铰接杆603远离套管602的端部与防护板601内壁铰接;
当所述套管602运动至初始位置时,多个所述防护板601朝靠近防护杆4中心位置的方向运动至将防护杆4出口封闭;此时多个防护板601组成锥形结构,在起到防护作用的同时还便于将防护杆4插入到土壤中。当所述套管602朝远离防护杆4的方向运动至开口位置时,多个所述防护板601朝远离防护杆4中心位置的方向运动至将防护杆4出口露出。
通过设置防护机构6,能够在多个防护板601组成的锥形结构插入到土壤中后,再露出防护杆4的出口,最后再按照预设的检测深度伸出检测件11,从而避免土壤表面比较硬的土块损坏检测件11的问题。
因为不同深度的土壤温度变化是不同的,而且土壤温度受气温和阳光照射的影响,通常情况下,在相同土壤深度的情况下,气温越高,土壤温度也会随之升高;阳光照射则会让表层土壤温度升高更明显。如当气温为10℃时,土壤深度为10cm的土壤温度在8℃左右;土壤深度每增加10cm时,土壤温度会增加3℃-7℃;因此在每一次的土壤检测前,保证检测件11处于恒温状态很重要,以减小数据误差和避免数据污染。作为优选的,请参阅图4至图6,在本发明的一种实施例中,所述恒温组件包括恒温管道607,所述恒温管道607绕设在检测件11外围,且恒温管道607的两端分别与控温箱连通。
优选的,所述恒温管道607的一端通过泵液组件与控温箱连通,所述泵液组件包括泵液箱611、连接齿轮608、传动齿轮610、第三铰接杆609和推板613,所述连接齿轮608通过调节件调节检测件11的轨迹带动转动,所述连接齿轮608与防护杆4转动连接,所述连接齿轮608还与传动齿轮610啮合连接,所述传动齿轮610与防护杆4转动连接,且传动齿轮610一侧端部还铰接有第三铰接杆609,所述第三铰接杆609远离传动齿轮610的端部与推杆612铰接,所述推杆612远离第三铰接杆609的端部设有推板613,所述推板613位于泵液箱611内且推板613将泵液箱611两端密封,所述推板613和推杆612分别与泵液箱611滑动连接,所述泵液箱611一端的出液口通过单向出液管件615与恒温管道607的进液口连通;所述泵液箱611一端的进液口通过单向进液管件614与控温箱的出液口连通;所述单向出液管件615和单向进液管件614的导通方向相反。有必要说明的是单向出液管件615和单向进液管件614为现有技术中单向阀和管道的组合件,且两个单向阀的导通方向相反。
实际应用时,所述泵液箱611一端的出液口可以先与控温箱的进液口连通后,再将控温箱的出液口通过单向出液管件615与恒温管道607的进液口连通;从而能够提升恒温管道607内恒温液对检测件11的恒温效率。有必要说明的是,控温箱为调节液体温度的常规件,因此在图中未示出。
在本实施例中,控温箱中液体的温度可以根据实际情况限定。
在本实施例中,所述防护组件还包括套管602和第二铰接杆603,套管602套设在检测件11外围,所述套管602内设有恒温管道607;套管602的一端与调节件连接,另一端与防护杆4滑动连接,所述套管602还与连接齿轮608螺纹连接,所述套管602侧边的滑槽内滑动连接有滑块,滑块上铰接有第二铰接杆603,所述第二铰接杆603远离套管602的端部与防护板601内壁铰接;
当所述套管602朝远离防护杆4的方向运动至开口位置时,多个所述防护板601朝远离防护杆4中心位置的方向运动至将防护杆4出口露出。
实际应用时,也可以通过在检测件11的外围开设螺纹部,且检测件11的螺纹部与连接齿轮608螺纹连接,从而能够在调节件带动检测件11运动时带动连接齿轮608转动的作用。
在本实施例中,所述套管602的出口设有干燥件605和锥形刮土件604,所述干燥件605和锥形刮土件604沿检测件11伸出方向依次设置;所述锥形刮土件604由多片弹性刮片组成,多片弹性刮片沿套管602的圆周方向间隔设置,弹性刮片和锥形刮土件604通过分别与检测件11外壁摩擦接触刮除实现对检测件11的清除。优选的,干燥件605可以是清洁海绵或清洁布,以便于擦除检测件11上剩余的土壤或水分。
实际应用时,通过液压缸等驱动件带动套管602从防护板601内伸出,在此过程中,会在第二铰接杆603的作用下带动防护板601持续张开,以便于提升防护杆4的稳定性;先套管602插入土壤至一定深度后,再将检测件11从套管602内伸出至检测深度;从而能够避免土壤中的根系或种子对检测件11造成影响;有必要说明的是,检测深度可以是本次所处深度加上实际伸长量;实际伸长量为套管602插入土壤的一定深度加上检测件11伸出套管602的伸长量。
检测件11检测温度结束后,缩回到套管602中,在此过程中检测件11的外壁依次与弹性刮片和干燥件605摩擦接触,从而实现对检测件11的先刮土再擦干的作用,以避免本次检测粘上的土壤影响后续温度检测的精度。
在检测件11收回到套管602中后,再将套管602收回到防护板601中,此过程中,在连接齿轮608与套管602的配合作用下带动传动齿轮610转动,从而能够在第三铰接杆609的作用下带动推板613往复移动,进而能够实现带动恒温管道607内的恒温液流动的作用。
为了能够对防护杆4的倾斜状态进行监控,请参阅图1和图7,在本发明的一种实施例中,所述防护杆4的外壁上沿径向方向间隔设有多条环形标识403,所述监测件包括多个图像采集件14,多个所述图像采集件14沿防护杆4的圆周方向设置,多个图像采集件14分别正对环形标识403设置,图像采集件14用于采集防护杆4壳壁上处于土壤外的环形标识403的图像数据,根据每个图像采集件14采集到的环形标识403的数量差来确定防护杆4的倾斜角度。
有必要说明的是,图像采集件14为摄像头。检测件11为现有技术中用于对土壤温度检测的温度检测器探头。
作为优选的,所述防护杆4的外壁还设有尺寸标识402,所述尺寸标识402用于分别标记多条环形标识403的高度。从而能够根据图像采集件14采集到的图像数据中,土壤表面与防护杆4外壁重合的最高点和最低点的差值;还有防护杆4的外径计算防护杆4的倾斜角度
为了提升防护杆4的稳定性,避免防护杆4过度倾斜或者倾倒,请参阅图1至图3,在本发明的一种实施例中,所述温度检测设备还包括辅助支撑机构,所述辅助支撑机构包括多个辅助支撑杆5,多个所述辅助支撑杆5沿防护杆4的圆周方向间隔设置,多个所述辅助支撑杆5的一端分别与防护杆4连接,多个辅助支撑杆5的另一端支撑在土壤上。
为了减小收纳空间和提高便携性,在本实施例中,所述辅助支撑杆5的端部通过连接件3与防护杆4铰接;处于收纳状态的所述辅助支撑杆5收纳在防护杆4壳壁开设的收纳槽401中;处于辅助支撑状态的所述辅助支撑杆5倾斜设置,且辅助支撑杆5远离防护杆4的端部伸出收纳槽401外并支撑在土壤上。
为了进一步提升支撑的作用,所述辅助支撑杆5的中部还与第一铰接杆8铰接,所述第一铰接杆8远离辅助支撑杆5的端部与收纳槽401铰接;所述连接件3包括套环301、磁性件302和磁吸件305,所述套环301滑动设置在收纳槽401中,且套环301与辅助支撑杆5端部铰接,所述套环301上还安装有磁性件302,所述磁性件302与磁吸件305磁性配合,所述磁吸件305安装在收纳槽401中;当所述套环301朝靠近辅助支撑杆5的另一端滑动至展开位置时,多个所述辅助支撑杆5由收纳状态展开至辅助支撑状态;且磁性件302与接通状态的磁吸件305磁性连接。
在本实施例中,磁性件302可以是铁片等具有磁性的金属;磁吸件305可以是电磁铁。
为了便于套环301的复位,所述套环301还通过弹簧7与收纳槽401一端连接。
在本实施例中,通过下压套环301上的把手304能够带动辅助支撑杆5往下滑动,从而能够在第一铰接杆8与辅助支撑杆5的配合下,带动辅助支撑杆5张开,使得辅助支撑杆5、第一铰接杆8和防护杆4形成一个稳定的三角形,提升了防护杆4的稳定性,避免了因为土壤蓬松而导致防护杆4过度倾斜甚至倒在土壤上,使得检测件11的位置超出需要检测的范围的问题。
请参阅图7,在本发明的一种实施例中,一种土壤保水剂温度检测方法,基于所述的温度检测设备,所述温度检测方法包括以下步骤:
于掺有保水剂的土壤中插入防护杆4;
获取包括检测时间和检测深度的检测参数;
监测防护杆4的倾斜角度,获取驱动检测件11运动至检测深度的实际伸长量;具体的,根据公式计算调节件在检测时间/>将检测件11的位置调节至检测深度/>时的实际伸长量/>;其中j=0,1,2,3……m;
检测件11获取处于检测深度的土壤温度;
对温度检测后的检测件11进行清理和恢复恒温后再对下一个检测深度的土壤温度进行检测,直至完成在多个检测时间对多个检测深度的土壤温度进行检测。
为了避免植被遮挡图像采集件14的视野,而导致图像采集件14图像采集无效;本发明还提供了在未来检测时间需要将检测件11的位置调节至检测深度时所需的预测伸长量的预测方法;预测方法包括以下步骤:
获取检测时间、检测深度/>以及预设的在时间i的土壤蓬松权重/>,其中i=1,2,3……n,j=0,1,2,3……m;
根据预测模型的以下公式计算调节件在未来的检测时间将检测件11的位置调节至检测深度/>时的预测伸长量/>
在本实施例中,土壤蓬松权重的确定方法包括以下步骤:
获取防护杆4在时间i的倾斜角度,得到倾斜角度集/>,通过学习模型的公式/>对预测伸长量/>进行训练,根据预设的k值范围选取最优的土壤蓬松权重/>,将不同时间的最优土壤蓬松权重更新到预测模型的土壤蓬松权重/>中进行预测,得到更准确地预测伸长量/>
有必要说明的是,检测时间可以在线获取的昼夜时间和预设的时间点,本实施例在此不作限定。
有必要说明的是,当调节误差超出误差范围时,调节件根据调节误差调节检测件11的位置后,检测件11获取的温度更新到土壤温度/>中。
本实施例通过监测防护杆4在不同时间的倾斜角度,从而能够对检测件11的位置进行校准,进而能够提高调节件调节检测件11位置的精确度。
因为土壤掺有保水剂后会变蓬松,且随着掺入保水剂的时间不同,土壤的蓬松状态也不同,进而导致防护杆4在单位时间内倾斜的角度也不同,因此通过引入土壤蓬松权重对未来时间调节检测件11位置的预测伸长量进行预测,从而能抵消防护杆4因为倾斜而存在的位置误差的问题。
上面对本实施例的实施例进行了描述,但是本实施例并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本实施例的启示下,还可做出很多形式,均属于本实施例的保护之内。

Claims (8)

1.一种土壤保水剂温度检测设备,其特征在于,所述温度检测设备用于检测掺有保水剂的土壤在不同土壤深度的温度;所述温度检测设备包括数据获取装置、支撑装置、防护机构(6)和显示装置;
所述数据获取装置包括监测件、检测件(11)和数据获取单元,所述数据获取单元用于获取检测参数,检测参数包括检测时间以及预设的检测深度;所述检测件(11)用于获取土壤温度;
所述支撑装置包括防护杆(4),所述防护杆(4)内安装有检测件(11),所述防护杆(4)插入土壤中的端部开设有供检测件(11)伸出的出口,所述检测件(11)的位置通过防护杆(4)内的调节件调节;所述防护杆(4)的出口处还安装有防护机构(6);所述防护机构(6)包括防护组件、恒温组件和清洁组件,防护组件内安装有恒温组件和清洁组件,所述清洁组件用于清理检测件(11);
所述恒温组件用于使防护组件中的检测件(11)保持恒温;所述防护组件包括防护板(601),所述防护板(601)沿防护杆(4)的圆周方向设有多个,每个所述防护板(601)的端部分别与防护杆(4)铰接,当多个防护板(601)位于初始位置时,多个防护板(601)组成用于将防护杆(4)出口封闭的锥形结构;
所述监测件用于在防护杆(4)插入土壤后,监测防护杆(4)的倾斜角度;
所述显示装置用于显示检测参数、检测件(11)在土壤中的深度以及检测件(11)检测到的数据;
所述恒温组件包括恒温管道(607),所述恒温管道(607)绕设在检测件(11)外围,且恒温管道(607)的两端分别与控温箱连通;
所述恒温管道(607)的一端通过泵液组件与控温箱连通,所述泵液组件包括泵液箱(611)、连接齿轮(608)、传动齿轮(610)、第三铰接杆(609)和推板(613),所述连接齿轮(608)通过调节件调节检测件(11)的轨迹带动转动,所述连接齿轮(608)与防护杆(4)转动连接,所述连接齿轮(608)还与传动齿轮(610)啮合连接,所述传动齿轮(610)与防护杆(4)转动连接,且传动齿轮(610)一侧端部还铰接有第三铰接杆(609),所述第三铰接杆(609)远离传动齿轮(610)的端部与推杆(612)铰接,所述推杆(612)远离第三铰接杆(609)的端部设有推板(613),所述推板(613)位于泵液箱(611)内且推板(613)将泵液箱(611)两端密封,所述推板(613)和推杆(612)分别与泵液箱(611)滑动连接,所述泵液箱(611)一端的出液口通过单向出液管件(615)与恒温管道(607)的进液口连通;所述泵液箱(611)一端的进液口通过单向进液管件(614)与控温箱的出液口连通,所述恒温管道(607)的出液口与所述控温箱连通;所述单向出液管件(615)和单向进液管件(614)的导通方向相反。
2.根据权利要求1所述的一种土壤保水剂温度检测设备,其特征在于,所述防护组件还包括套管(602)和第二铰接杆(603),套管(602)套设在检测件(11)外围,所述套管(602)内设有恒温管道(607);套管(602)的一端与调节件连接,另一端与防护杆(4)滑动连接,所述套管(602)还与连接齿轮(608)螺纹连接,所述套管(602)侧边的滑槽内滑动连接有滑块,滑块上铰接有第二铰接杆(603),所述第二铰接杆(603)远离套管(602)的端部与防护板(601)内壁铰接;
当所述套管(602)朝远离防护杆(4)的方向运动至开口位置时,多个所述防护板(601)朝远离防护杆(4)中心位置的方向运动至将防护杆(4)出口露出。
3.根据权利要求2所述的一种土壤保水剂温度检测设备,其特征在于,所述套管(602)的出口设有干燥件(605)和锥形刮土件(604),所述干燥件(605)和锥形刮土件(604)沿检测件(11)伸出方向依次设置;所述锥形刮土件(604)由多片弹性刮片组成,多片弹性刮片沿套管(602)的圆周方向间隔设置,锥形刮土件(604)与检测件(11)外壁摩擦接触刮除实现对检测件(11)的清除。
4.根据权利要求1所述的一种土壤保水剂温度检测设备,其特征在于,所述防护杆(4)的外壁上沿径向方向间隔设有多条环形标识(403),所述监测件包括多个图像采集件(14),多个所述图像采集件(14)沿防护杆(4)的圆周方向设置,多个图像采集件(14)分别正对环形标识(403)设置,图像采集件(14)用于采集防护杆(4)壳壁上处于土壤外的环形标识(403)的图像数据,根据每个图像采集件(14)采集到的环形标识(403)的数量差来确定防护杆(4)的倾斜角度。
5.根据权利要求1所述的一种土壤保水剂温度检测设备,其特征在于,所述温度检测设备还包括辅助支撑机构,所述辅助支撑机构包括多个辅助支撑杆(5),多个所述辅助支撑杆(5)沿防护杆(4)的圆周方向间隔设置,多个所述辅助支撑杆(5)的一端分别与防护杆(4)连接,多个辅助支撑杆(5)的另一端支撑在土壤上。
6.根据权利要求5所述的一种土壤保水剂温度检测设备,其特征在于,所述辅助支撑杆(5)的端部通过连接件(3)与防护杆(4)铰接;处于收纳状态的所述辅助支撑杆(5)收纳在防护杆(4)壳壁开设的收纳槽(401)中;处于辅助支撑状态的所述辅助支撑杆(5)倾斜设置,且辅助支撑杆(5)远离防护杆(4)的端部伸出收纳槽(401)外并支撑在土壤上。
7.根据权利要求6所述的一种土壤保水剂温度检测设备,其特征在于,所述辅助支撑杆(5)的中部还与第一铰接杆(8)铰接,所述第一铰接杆(8)远离辅助支撑杆(5)的端部与收纳槽(401)铰接;所述连接件(3)包括套环(301)、磁性件(302)和磁吸件(305),所述套环(301)滑动设置在收纳槽(401)中,且套环(301)与辅助支撑杆(5)端部铰接,所述套环(301)上还安装有磁性件(302),所述磁性件(302)与磁吸件(305)磁性配合,所述磁吸件(305)安装在收纳槽(401)中;当所述套环(301)朝靠近辅助支撑杆(5)的另一端滑动至展开位置时,多个所述辅助支撑杆(5)由收纳状态展开至辅助支撑状态;且磁性件(302)与接通状态的磁吸件(305)磁性连接。
8.一种土壤保水剂温度检测方法,基于权利要求1所述的温度检测设备,其特征在于,所述温度检测方法包括以下步骤:
于掺有保水剂的土壤中插入防护杆(4);
获取包括检测时间和检测深度的检测参数;
监测防护杆(4)的倾斜角度,获取驱动检测件(11)运动至检测深度的实际伸长量;
检测件(11)获取处于检测深度的土壤温度;
对温度检测后的检测件(11)进行清理和恢复恒温后再对下一个检测深度的土壤温度进行检测,直至完成在检测时间对多个检测深度的土壤温度进行检测。
CN202410145100.7A 2024-02-02 2024-02-02 一种土壤保水剂温度检测设备及其检测方法 Active CN117686122B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410145100.7A CN117686122B (zh) 2024-02-02 2024-02-02 一种土壤保水剂温度检测设备及其检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410145100.7A CN117686122B (zh) 2024-02-02 2024-02-02 一种土壤保水剂温度检测设备及其检测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117686122A CN117686122A (zh) 2024-03-12
CN117686122B true CN117686122B (zh) 2024-04-30

Family

ID=90132352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410145100.7A Active CN117686122B (zh) 2024-02-02 2024-02-02 一种土壤保水剂温度检测设备及其检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117686122B (zh)

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100730289B1 (ko) * 2006-07-21 2007-06-19 이광섭 지하수 시추기를 이용한 토양샘플 채취장치
KR20110013834A (ko) * 2009-08-04 2011-02-10 서정수 토양정보 무선전송장치
CN203024884U (zh) * 2012-12-23 2013-06-26 哈尔滨师范大学 土壤温度检测装置
CN206488864U (zh) * 2017-01-04 2017-09-12 临泽县地丰农林开发有限公司 一种土壤温度监测装置
CN207215321U (zh) * 2017-10-09 2018-04-10 山东佰润农业发展有限公司 一种农业环境中土壤温度检测装置
CN208060042U (zh) * 2018-04-19 2018-11-06 深圳市深思泰电子科技有限公司 一种土壤温度探针
CN215492146U (zh) * 2021-09-09 2022-01-11 石峰 一种用于草地植物生长土壤温度原位控制装置
CN114608873A (zh) * 2022-03-30 2022-06-10 陈叶娟 一种检测土壤酸碱度性质的土壤检测仪
CN216816677U (zh) * 2021-12-28 2022-06-24 洛阳铁路信息工程学校 一种基于物联网技术的农业设施环境检测装置
WO2022142335A1 (zh) * 2020-12-28 2022-07-07 海南聚能科技创新研究院有限公司 一种便携式土壤水分盐度传感器
CN217156513U (zh) * 2022-01-12 2022-08-09 苏州方硕佳创环保科技有限公司 一种土壤湿度环保检测装置
CN217276544U (zh) * 2022-01-27 2022-08-23 褚可成 一种区域内土壤温度监测装置
CN218628706U (zh) * 2022-10-31 2023-03-14 南京枫叶能源环境科技有限公司 一种清洁机构及土壤温度检测仪
CN116559407A (zh) * 2023-05-23 2023-08-08 都贝贝 一种环保土壤监测装置及监测方法
CN116840442A (zh) * 2023-06-13 2023-10-03 那春香 一种用于土壤墒情的监测设备
CN220170391U (zh) * 2023-07-11 2023-12-12 枣庄市峄城区气象局 一种土壤温度测量装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7400975B2 (en) * 2006-03-02 2008-07-15 Plantsense, Llc Probe for plant selection and health maintenance system
US20190072434A1 (en) * 2017-09-05 2019-03-07 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture High Temperature Soil Probe

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100730289B1 (ko) * 2006-07-21 2007-06-19 이광섭 지하수 시추기를 이용한 토양샘플 채취장치
KR20110013834A (ko) * 2009-08-04 2011-02-10 서정수 토양정보 무선전송장치
CN203024884U (zh) * 2012-12-23 2013-06-26 哈尔滨师范大学 土壤温度检测装置
CN206488864U (zh) * 2017-01-04 2017-09-12 临泽县地丰农林开发有限公司 一种土壤温度监测装置
CN207215321U (zh) * 2017-10-09 2018-04-10 山东佰润农业发展有限公司 一种农业环境中土壤温度检测装置
CN208060042U (zh) * 2018-04-19 2018-11-06 深圳市深思泰电子科技有限公司 一种土壤温度探针
WO2022142335A1 (zh) * 2020-12-28 2022-07-07 海南聚能科技创新研究院有限公司 一种便携式土壤水分盐度传感器
CN215492146U (zh) * 2021-09-09 2022-01-11 石峰 一种用于草地植物生长土壤温度原位控制装置
CN216816677U (zh) * 2021-12-28 2022-06-24 洛阳铁路信息工程学校 一种基于物联网技术的农业设施环境检测装置
CN217156513U (zh) * 2022-01-12 2022-08-09 苏州方硕佳创环保科技有限公司 一种土壤湿度环保检测装置
CN217276544U (zh) * 2022-01-27 2022-08-23 褚可成 一种区域内土壤温度监测装置
CN114608873A (zh) * 2022-03-30 2022-06-10 陈叶娟 一种检测土壤酸碱度性质的土壤检测仪
CN218628706U (zh) * 2022-10-31 2023-03-14 南京枫叶能源环境科技有限公司 一种清洁机构及土壤温度检测仪
CN116559407A (zh) * 2023-05-23 2023-08-08 都贝贝 一种环保土壤监测装置及监测方法
CN116840442A (zh) * 2023-06-13 2023-10-03 那春香 一种用于土壤墒情的监测设备
CN220170391U (zh) * 2023-07-11 2023-12-12 枣庄市峄城区气象局 一种土壤温度测量装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
郭文川 ; 宋克鑫 ; 韩文霆 ; .管针式土壤含水率探头设计与影响因素分析.农业机械学报.2015,第46卷(第05期),第115-121页. *
郭文川 ; 张鹏 ; 宋克鑫 ; 韩文霆 ; 许景辉 ; .塿土介电特性与水分检测频率及温度影响.排灌机械工程学报.2013,第31卷(第08期),第713-717页. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN117686122A (zh) 2024-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101390898B1 (ko) 옥외 원격 수질 측정장치 및 방법
CN117686122B (zh) 一种土壤保水剂温度检测设备及其检测方法
CN205580377U (zh) 简易地下管线井内影像调查量测仪
CN113465709A (zh) 基于水情监测用的水利防汛预警装置及其预警系统
CN219624699U (zh) 一种管道壁厚测量装置
CN117949624A (zh) 一种水质自动监测装置
CN109459558B (zh) 一种远程土壤监测装置
CN108204800B (zh) 一种电力设备基础不均匀沉降的自动监测装置及方法
CN116358668B (zh) 一种水文地质勘探地下水位观测装置及方法
CN219223624U (zh) 一种土地规划设计用面积测量仪
CN209356492U (zh) 土壤含水量测定仪器装置
CN207067525U (zh) 一种用于检测玻璃器皿有害应力的专用显微镜
CN211553961U (zh) 喀斯特洞穴滴水的防脱气多参数监测及集水装置
CN107271141B (zh) 灌溉用水流动过程监测系统
CN221055807U (zh) 一种草地生态监测装置
CN221592235U (zh) 一种地面感热和潜热通量测量装置
CN214224286U (zh) 一种智能在线水位监测计
CN221077709U (zh) 一种水土保持监测改良装置
CN212254357U (zh) 一种便携式表层水温监测装置
CN218584119U (zh) 一种灌区水量测定装置
CN221882816U (zh) 一种作物表面温度检测装置
CN104776914A (zh) 一种温室内日光光辐射测试装置
CN118376216B (zh) 一种耕地定点测绘设备
CN219532036U (zh) 一种坡度斜距校准装置组件
CN218728338U (zh) 一种简易型用于变电检修的内窥镜

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant