CN117705492B - 一种土壤取样结构及土壤检测装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种土壤取样结构及土壤检测装置,涉及土壤检测技术领域。本申请包括:底座,其上安装有驱动机构;清理组件,包括固定连接在移动底座底部的安装框,所述安装框上构造有水平滑槽,所述水平滑槽内活动安装有横轴,所述横轴上固定套设有耙地轮,所述安装框上设置有用于驱动横轴转动且水平往复移动的驱动件。本申请通过在移动底座上设置清理组件,利用驱动件可以带动耙地轮进行往复移动的过程中同时进行转动,以此来使其抵触地面表层进行滚动刮蹭,实现清理土表杂物的作用,然后再利用上料筒的下移,配合螺旋杆的转动即可自主钻取土壤进入到存料腔当中,全程无需人为操作,节省大量人力和时间。
Description
技术领域
本申请涉及土壤检测技术领域,具体涉及一种土壤取样结构及土壤检测装置。
背景技术
土壤检测是一种评估土壤质量和营养状况的方法。它对农业、园艺和环境管理非常重要,因为它可以提供关于土壤pH、有机质含量、养分水平和潜在土壤污染的信息;现有的土壤检测多需要人为探测地点,然后人工挖取土壤进行取样,而人为取样工作时需要对地面表层进行清理,以避免取样时受到杂物干扰,而且后续还需要人工进行土壤挖掘装袋,这样极大的消耗了人力和时间,较为麻烦,并且需要将土壤运输到室内进行设备检测,无法在当地得知土壤的大致信息,人员需要收集大量的土壤样本,增加了取样难度。
因此本发明提出一种土壤取样结构及土壤检测装置。
发明内容
本申请的目的在于:为解决上述背景技术中的问题,本申请提供了一种土壤取样结构及土壤检测装置。
本申请为了实现上述目的具体采用以下技术方案:
一种土壤取样结构及土壤检测装置,包括:
移动底座,其上安装有驱动机构;
清理组件,包括固定连接在移动底座底部的安装框,所述安装框上构造有水平滑槽,所述水平滑槽内活动安装有横轴,所述横轴上固定套设有耙地轮,所述安装框上设置有用于驱动横轴转动且水平往复移动的驱动件;
取样机构,包括固定连接在移动底座上侧的存料仓,所述存料仓上竖直滑动安装有底部为开口且贯穿移动底座的上料筒,所述上料筒内转动安装有螺旋杆,所述驱动机构与上料筒之间安装有用于驱动螺旋杆转动的联动件。
进一步地,所述移动底座包括底板,所述底板底部转动安装有两个转轴,所述转轴的两端均固定连接有履带轮,位于同一侧的两个所述履带轮之间套接有移动履带,所述驱动机构包括固定连接在底板底部的驱动电机,所述驱动电机的输出轴与其中一个转轴之间通过齿轮传动连接。
进一步地,所述安装框包括n型框,所述水平滑槽构造在n型框的两侧,所述n型框上构造有与水平滑槽一端相连通的弧形上斜槽,所述水平滑槽内顶部通过弹簧滑杆连接有位于弧形上斜槽和水平滑槽内的抵触支撑板,所述抵触支撑板抵触在横轴上侧,所述驱动件包括分设在n型框两侧的水平移动件和转动件。
进一步地,所述水平移动件包括固定连接在n型框一侧且分设在水平滑槽两端的两个连接框,所述连接框内均竖直滑动安装有滑块,两个所述滑块之间固定连接有往复丝杆,所述横轴的一端转动套接有连接竖框,所述连接竖框内转动安装有啮合套接在往复丝杆上的蜗轮,所述横轴端部固定连接有活动贯穿连接竖框且与蜗轮相啮合的蜗杆。
进一步地,所述转动件包括转动安装在n型框另一侧且位于横轴上方的两个转杆,两个所述转杆与横轴之间呈三角形设置且其间通过皮带和皮带轮传动连接,所述n型框上固定安装有与其中一个转杆相连接的动力电机,所述n型框侧面安装有用于支撑皮带的张紧件。
进一步地,所述张紧件包括固定连接在n型框上的定位板,所述定位板上滑动插设有活动杆,所述活动杆端部转动安装有用于抵触皮带内侧的支撑轮,所述活动杆连接有支撑轮的一端与定位板之间连接有支撑弹簧。
进一步地,所述存料仓包括竖筒,所述竖筒顶部固定连通有锥形框,所述锥形框上侧固定连接有支架框,所述支架框与锥形框之间设置有筛网板,所述上料筒滑动安装在支架框与移动底座之间且侧面构造有位于支架框内的下料口,所述移动底座上固定连接有竖直设置的电动推杆,所述电动推杆的输出端与上料筒固定连接。
进一步地,所述联动件包括安装在驱动电机输出轴与齿轮之间的切换连接件,所述支架框外侧转动安装有贯穿移动底座的竖杆,所述竖杆底部与驱动电机输出轴之间通过锥齿轮传动连接,所述支架框上转动安装有滑动插设在螺旋杆上端的多边形插柱,所述多边形插柱与竖杆上端之间通过皮带轮传动连接。
进一步地,所述切换连接件还包括固定连接在移动底座底部的安装块,所述安装块上转动安装有与驱动电机输出轴同轴设置的轴杆,所述轴杆与转轴之间通过齿轮传动连接,所述轴杆一端构造有插槽,所述插槽内通过抵触弹簧连接有多边形插杆,所述驱动电机输出轴端部构造有用于套接多边形插杆的插接槽,所述多边形插杆位于外侧的一端构造有环边板,所述安装块上固定连接有用于吸附环边板的电磁铁。
一种土壤检测装置,包括上述土壤取样结构,还包括固定连接在移动底座上侧的支撑框,所述支撑框上固定连接有位于存料仓一侧且可水平伸缩的工作平台,所述工作平台上安装有用于检测土壤肥沃度的检测仪。
本申请的有益效果如下:
1、本申请通过在移动底座上设置清理组件,利用驱动件可以带动耙地轮进行往复移动的过程中同时进行转动,以此来使其抵触地面表层进行滚动刮蹭,实现清理土表杂物的作用,然后再利用上料筒的下移,配合螺旋杆的转动即可自主钻取土壤进入到存料腔当中,全程无需人为操作,节省大量人力和时间。
2、本申请通过在移动底座上设置工作平台,并将检测仪也安装在工作平台上,可以方便人员在户外直接对土壤进行简单的测验,以得知土壤的大致信息,为人员排除大量采样地点,减少人员需要携带回检测室的样本数量,增加便捷性。
附图说明
图1是本申请立体结构图;
图2是本申请立体结构半剖图;
图3是本申请清理组件立体结构图;
图4是本申请图3中立体结构局部剖视图;
图5是本申请图3中又一视角立体结构图;
图6是本申请局部立体结构图;
图7是本申请图6中驱动机构立体结构局部剖视图;
图8是本申请图6中上料筒立体结构局部剖视图;
图9是本申请图7中A处的放大图;
附图标记:1、移动底座;101、底板;102、转轴;103、履带轮;104、移动履带;2、驱动机构;201、驱动电机;3、清理组件;301、安装框;3011、n型框;3012、弧形上斜槽;3013、弹簧滑杆;3014、抵触支撑板;302、水平滑槽;303、横轴;304、耙地轮;4、驱动件;401、水平移动件;4011、连接框;4012、滑块;4013、往复丝杆;4014、连接竖框;4015、蜗轮;4016、蜗杆;402、转动件;4021、转杆;4022、动力电机;5、取样机构;501、存料仓;5011、竖筒;5012、锥形框;5013、支架框;5014、筛网板;502、上料筒;5021、下料口;503、螺旋杆;6、联动件;601、切换连接件;6011、安装块;6012、轴杆;6013、插槽;6014、抵触弹簧;6015、多边形插杆;6016、插接槽;6017、环边板;6018、电磁铁;602、竖杆;603、多边形插柱;7、张紧件;701、定位板;702、活动杆;703、支撑轮;704、支撑弹簧;8、电动推杆;9、支撑框;901、工作平台;902、检测仪。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例一
如图1-图6所示,本申请实施例一提出的一种土壤取样结构,包括:
移动底座1,其上安装有驱动机构2,利用驱动机构2可以驱动移动底座1自主进行移动,以此来方便将装置转移到取样地点,无需人为搬运节省大量人力;
清理组件3,包括固定连接在移动底座1底部的安装框301,安装框301上构造有水平滑槽302,水平滑槽302内活动安装有横轴303,横轴303上固定套设有耙地轮304,安装框301上设置有用于驱动横轴303转动且水平往复移动的驱动件4,需要说明的是驱动件4可以在带动横轴303转动的同时也带动其进行往复水平移动,以此来实现耙地轮304在土表进行滚动,以便于清理土表的杂物,无需人为清理节省大量人力与时间;
取样机构5,包括固定连接在移动底座1上侧的存料仓501,存料仓501上竖直滑动安装有底部为开口且贯穿移动底座1的上料筒502,需要说明的是上料筒502可以在移动底座1上进行上下移动,当移动底座1转移位置或清理组件3运行时上料筒502上移,避免阻碍其运行,而上述两者停止运行时,可以将上料筒502下移,使其抵触在清理后的地面上,上料筒502内转动安装有螺旋杆503,驱动机构2与上料筒502之间安装有用于驱动螺旋杆503转动的联动件6,利用联动件6来带动螺旋杆503进行转动,在钻入地面的同时也能够将钻出的土壤沿上料筒502内部逐步上移至存料仓501当中,以此来完成土壤取样工作,全程无需人员手动操作,节省大量人力和时间,并且操作更加安全性,提高装置的便捷性。
如图7所示,在实施例一中,移动底座1包括底板101,底板101底部转动安装有两个转轴102,转轴102的两端均固定连接有履带轮103,位于同一侧的两个履带轮103之间套接有移动履带104,两个转轴102之间通过链轮和链条传动连接,以实现同步转动,并且移动履带104可以增加与地面的接触面积,从而增加装置移动时的稳定性保护其上设备的安全,驱动机构2包括固定连接在底板101底部的驱动电机201,驱动电机201的输出轴与其中一个转轴102之间通过齿轮传动连接,需要说明的是移动底座1上安装有蓄电池用于为驱动电机201等其他耗电设备提供电力,以便于装置能够在户外单独作业。
实施例二
如图5所示,本实施例是在实施例一基础上进一步完善本申请,考虑到耙地轮304需要对地面抵触并进行往复滚动摩擦才能够更好的清理土表的杂物,在实施例二中,安装框301包括n型框3011,水平滑槽302构造在n型框3011的两侧,n型框3011上构造有与水平滑槽302一端相连通的弧形上斜槽3012,弧形上斜槽3012与水平滑槽302之间可以形成一个L形,水平滑槽302内顶部通过弹簧滑杆3013连接有位于弧形上斜槽3012和水平滑槽302内的抵触支撑板3014,其中弹簧滑杆3013包括滑动插设在水平滑槽302内顶部的滑杆,滑杆底部与抵触支撑板3014固定连接,而抵触支撑板3014上固定连接有套设在滑杆上的弹簧,抵触支撑板3014抵触在横轴303上侧,需要说明的是,当横轴303贴合在水平滑槽302内底部时,耙地轮304最底侧低于履带轮103最底侧,驱动件4包括分设在n型框3011两侧的水平移动件401和转动件402,因此,当清理组件3运行时,首先转动件402会带动横轴303进行转动,此时横轴303处于弧形上斜槽3012内,耙地轮304与土表脱离,而后水平移动件401会带动转动过程中的横轴303沿水平滑槽302进行移动,移动的过程中耙地轮304与地面接触,而弹簧滑杆3013会通过弹性抵触式抵触支撑板3014抵在横轴303的上侧,以此来压持耙地轮304始终紧密接触地面,保障清理效果,并且也可以避免接触硬物时产生硬性碰撞,保障安全性。
如图3-图4所示,在实施例二中,水平移动件401包括固定连接在n型框3011一侧且分设在水平滑槽302两端的两个连接框4011,连接框4011内均竖直滑动安装有滑块4012,两个滑块4012之间固定连接有往复丝杆4013,横轴303的一端转动套接有连接竖框4014,连接竖框4014内转动安装有啮合套接在往复丝杆4013上的蜗轮4015,横轴303端部固定连接有活动贯穿连接竖框4014且与蜗轮4015相啮合的蜗杆4016,当转动件402带动横轴303转动时,会同步带动蜗杆4016与蜗轮4015进行啮合转动,从而使蜗轮4015与往复丝杆4013产生传动配合,以此来带动连接竖框4014沿往复丝杆4013的长度方向进行移动,从而带动横轴303沿水平滑槽302进行移动,而当横轴303移动到弧形上斜槽3012内时,连接竖框4014会整体向上移动,从而带动往复丝杆4013以及滑块4012同步沿连接框4011的高度方向进行移动,以此来实现耙地轮304的收纳操作,增加装置的便捷性,需要说明的是两个滑块4012之间还连接有滑动贯穿连接竖框4014导杆,用于对连接竖框4014的位置进行导向。
如图5所示,在实施例二中,转动件402包括转动安装在n型框3011另一侧且位于横轴303上方的两个转杆4021,两个转杆4021与横轴303之间呈三角形设置且其间通过皮带和皮带轮传动连接,n型框3011上固定安装有与其中一个转杆4021相连接的动力电机4022,n型框3011侧面安装有用于支撑皮带的张紧件7,当需要横轴303转动时,可以利用动力电机4022带动其中一个转杆4021进行转动,从而利用皮带和皮带轮传动另一个转杆4021和横轴303,以此来实现耙地轮304的转动,需要说明的是,当横轴303水平移动时,皮带会与皮带轮始终保持紧密贴合,从而为横轴303提供转动的驱动力,而张紧件7则作为支撑皮带始终绷紧的支撑力,避免皮带脱离皮带轮,增加安全性;其中本申请皮带和皮带轮可以选择带齿结构,如带齿皮带和带齿皮带轮。
如图5所示,在实施例二中,张紧件7包括固定连接在n型框3011上的定位板701,定位板701上滑动插设有活动杆702,活动杆702端部转动安装有用于抵触皮带内侧的支撑轮703,活动杆702连接有支撑轮703的一端与定位板701之间连接有支撑弹簧704,支撑弹簧704为支撑轮703始终提供朝向皮带的弹性推力,以此来使横轴303水平位移后,皮带始终能够保持张紧状态。
实施例三
如图2所示,本实施例是在实施例二基础上进一步完善本申请,考虑到,清理地表杂物后,人为取样较为麻烦,并且耗时耗力,在实施例三中,存料仓501包括竖筒5011,需要说明的是竖筒5011侧面构造有开口,且开口内铰接有盖板,用于方便后续人员取用土壤样本,竖筒5011顶部固定连通有锥形框5012,锥形框5012上侧固定连接有支架框5013,支架框5013与锥形框5012之间设置有筛网板5014,筛网板5014滑动设置在支架框5013上,可以方便人员往复抽拉以筛选土壤,上料筒502滑动安装在支架框5013与移动底座1之间且侧面构造有位于支架框5013内的下料口5021,支架框5013上构造有进料框,上料筒502滑动贯穿进料框底部,当上料筒502内的土壤样本从下料口5021掉落出来时,会先经过进料框落入到筛网板5014上,利用筛网板5014将多余的石块等杂物过滤出来,以便于竖筒5011可以存储更纯粹的土壤样本,移动底座1上固定连接有竖直设置的电动推杆8,电动推杆8的输出端与上料筒502固定连接,需要说明的是上料筒502在不使用时需要收回到耙地轮304的上方,避免影响清理组件3与移动底座1的运行,而需要进行取样操作时,则需要利用电动推杆8来带动上料筒502以及螺旋杆503一同下移,直至抵触在地面上,并且在联动件6带动螺旋杆503转动的同时,电动推杆8仍然需要对上料筒502提供下压力,更有利于对土壤的钻取。
如图2、图7和图8所示,在实施例三中,联动件6包括安装在驱动电机201输出轴与齿轮之间的切换连接件601,支架框5013外侧转动安装有贯穿移动底座1的竖杆602,竖杆602底部与驱动电机201输出轴之间通过锥齿轮传动连接,支架框5013上转动安装有滑动插设在螺旋杆503上端的多边形插柱603,多边形插柱603与竖杆602上端之间通过皮带轮传动连接,其中切换连接件601作为齿轮连接驱动电机201输出轴的中间结构,当需要驱动电机201驱动移动底座1进行移动时,切换连接件601将驱动电机201输出轴与齿轮进行连接,以此来同步带动转轴102进行转动,而移动底座1需要停止进行取样操作时,则切换连接件601脱离与驱动电机201输出轴的连接,使驱动电机201只带动竖杆602进行转动,从而通过皮带轮传动带动多边形插柱603转动,而将多边形插柱603滑动插设在螺旋杆503顶部,不仅可以带动其转动,而且还避免影响螺旋杆503产生上下移动,保障装置的顺利运行。
如图9所示,在实施例三中,切换连接件601还包括固定连接在移动底座1底部的安装块6011,安装块6011上转动安装有与驱动电机201输出轴同轴设置的轴杆6012,轴杆6012与转轴102之间通过齿轮传动连接,轴杆6012一端构造有插槽6013,插槽6013内通过抵触弹簧6014连接有多边形插杆6015,驱动电机201输出轴端部构造有用于套接多边形插杆6015的插接槽6016,多边形插杆6015位于外侧的一端构造有环边板6017,安装块6011上固定连接有用于吸附环边板6017的电磁铁6018,当需要驱动转轴102进行转动时,电磁铁6018失去电力,抵触弹簧6014会推动多边形插杆6015上的环边板6017朝向驱动电机201的输出轴进行移动,直至多边形插杆6015插入到插接槽6016内,此时轴杆6012与驱动电机201的输出轴连接一体,可以带动齿轮传动转轴102,方便驱动移动底座1进行移动,而电磁铁6018通电时,则会吸附环边板6017使多边形插杆6015脱离插接槽6016,从而使驱动电机201与齿轮之间脱离连接,移动底座1停止移动,驱动电机201仅驱动螺旋杆503转动,切换驱动增加装置的灵活性。
实施例四
如图1所示,本申请实施例四是基于实施例一、实施例二和实施例三所公开内容的基础上提出的一种使用上述土壤取样结构的土壤检测装置,包括固定连接在移动底座1上侧的支撑框9,需要说明的是,支撑框9可以作为检测药剂的存储空间,方便人员在户外直接对土壤进行检测操作,支撑框9上固定连接有位于存料仓501一侧且可水平伸缩的工作平台901,可伸缩的工作平台901为人员提供检测场所,工作平台901上安装有用于检测土壤肥沃度的检测仪902,用于对土壤的大致信息进行初步检测,上述装置整体均用于对土壤的大致信息进行提取,以便于判断该土壤是否需要运回实验室进行详细检测,极大的减少了需要携带回实验室的土壤样本数量,增加装置的便捷性。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种土壤取样结构,其特征在于,包括:
移动底座(1),其上安装有驱动机构(2);
清理组件(3),包括固定连接在移动底座(1)底部的安装框(301),所述安装框(301)上构造有水平滑槽(302),所述水平滑槽(302)内活动安装有横轴(303),所述横轴(303)上固定套设有耙地轮(304),所述安装框(301)上设置有用于驱动横轴(303)转动且水平往复移动的驱动件(4),所述安装框(301)包括n型框(3011),所述水平滑槽(302)构造在n型框(3011)的两侧,所述n型框(3011)上构造有与水平滑槽(302)一端相连通的弧形上斜槽(3012),所述水平滑槽(302)内顶部通过弹簧滑杆(3013)连接有位于弧形上斜槽(3012)和水平滑槽(302)内的抵触支撑板(3014),所述抵触支撑板(3014)抵触在横轴(303)上侧,所述驱动件(4)包括分设在n型框(3011)两侧的水平移动件(401)和转动件(402),所述水平移动件(401)包括固定连接在n型框(3011)一侧且分设在水平滑槽(302)两端的两个连接框(4011),所述连接框(4011)内均竖直滑动安装有滑块(4012),两个所述滑块(4012)之间固定连接有往复丝杆(4013),所述横轴(303)的一端转动套接有连接竖框(4014),所述连接竖框(4014)内转动安装有啮合套接在往复丝杆(4013)上的蜗轮(4015),所述横轴(303)端部固定连接有活动贯穿连接竖框(4014)且与蜗轮(4015)相啮合的蜗杆(4016),所述转动件(402)包括转动安装在n型框(3011)另一侧且位于横轴(303)上方的两个转杆(4021),两个所述转杆(4021)与横轴(303)之间呈三角形设置且其间通过皮带和皮带轮传动连接,所述n型框(3011)上固定安装有与其中一个转杆(4021)相连接的动力电机(4022),所述n型框(3011)侧面安装有用于支撑皮带的张紧件(7);
取样机构(5),包括固定连接在移动底座(1)上侧的存料仓(501),所述存料仓(501)上竖直滑动安装有底部为开口且贯穿移动底座(1)的上料筒(502),所述上料筒(502)内转动安装有螺旋杆(503),所述驱动机构(2)与上料筒(502)之间安装有用于驱动螺旋杆(503)转动的联动件(6)。
2.根据权利要求1所述的一种土壤取样结构,其特征在于,所述移动底座(1)包括底板(101),所述底板(101)底部转动安装有两个转轴(102),所述转轴(102)的两端均固定连接有履带轮(103),位于同一侧的两个所述履带轮(103)之间套接有移动履带(104),所述驱动机构(2)包括固定连接在底板(101)底部的驱动电机(201),所述驱动电机(201)的输出轴与其中一个转轴(102)之间通过齿轮传动连接。
3.根据权利要求1所述的一种土壤取样结构,其特征在于,所述张紧件(7)包括固定连接在n型框(3011)上的定位板(701),所述定位板(701)上滑动插设有活动杆(702),所述活动杆(702)端部转动安装有用于抵触皮带内侧的支撑轮(703),所述活动杆(702)连接有支撑轮(703)的一端与定位板(701)之间连接有支撑弹簧(704)。
4.根据权利要求1所述的一种土壤取样结构,其特征在于,所述存料仓(501)包括竖筒(5011),所述竖筒(5011)顶部固定连通有锥形框(5012),所述锥形框(5012)上侧固定连接有支架框(5013),所述支架框(5013)与锥形框(5012)之间设置有筛网板(5014),所述上料筒(502)滑动安装在支架框(5013)与移动底座(1)之间且侧面构造有位于支架框(5013)内的下料口(5021),所述移动底座(1)上固定连接有竖直设置的电动推杆(8),所述电动推杆(8)的输出端与上料筒(502)固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种土壤取样结构,其特征在于,所述联动件(6)包括安装在驱动电机(201)输出轴与齿轮之间的切换连接件(601),所述支架框(5013)外侧转动安装有贯穿移动底座(1)的竖杆(602),所述竖杆(602)底部与驱动电机(201)输出轴之间通过锥齿轮传动连接,所述支架框(5013)上转动安装有滑动插设在螺旋杆(503)上端的多边形插柱(603),所述多边形插柱(603)与竖杆(602)上端之间通过皮带轮传动连接。
6.根据权利要求5所述的一种土壤取样结构,其特征在于,所述切换连接件(601)还包括固定连接在移动底座(1)底部的安装块(6011),所述安装块(6011)上转动安装有与驱动电机(201)输出轴同轴设置的轴杆(6012),所述轴杆(6012)与转轴(102)之间通过齿轮传动连接,所述轴杆(6012)一端构造有插槽(6013),所述插槽(6013)内通过抵触弹簧(6014)连接有多边形插杆(6015),所述驱动电机(201)输出轴端部构造有用于套接多边形插杆(6015)的插接槽(6016),所述多边形插杆(6015)位于外侧的一端构造有环边板(6017),所述安装块(6011)上固定连接有用于吸附环边板(6017)的电磁铁(6018)。
7.一种土壤检测装置,其特征在于,使用如权利要求1-6任一项所述的一种土壤取样结构,还包括固定连接在移动底座(1)上侧的支撑框(9),所述支撑框(9)上固定连接有位于存料仓(501)一侧且可水平伸缩的工作平台(901),所述工作平台(901)上安装有用于检测土壤肥沃度的检测仪(902)。
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