CN212363133U - 一种土壤表面粗糙度检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种土壤表面粗糙度检测仪，包括底框、固定架、背景板和探针；所述固定架为上下平行设置的两条横梁，分别固定在底框上，固定架上设有等距排列的穿孔供探针穿过；探针顶端套胶帽，多个探针穿过固定架的孔并与固定架垂直；背景板固定在底框内，背景板上设网格单位相等的网格线。该土壤表面粗糙度检测仪能够提高检测图像评估准确性，降低误差，提高检测精确度。

Description

一种土壤表面粗糙度检测仪

技术领域

本实用新型涉及土壤科学领域，具体而言，是一种土壤表面粗糙度检测仪。

背景技术

土壤表面粗糙度(Soil Surface Roughness，SSR)，描述了由耕作方式和土壤质地引起的整个农田土壤高度的微小变化。在数学上，土壤表面粗糙度被定义为地表高程读数的标准差。

土壤表面粗糙度可通过实地测量土壤表层的高度起伏来获取。具体可采用直接接触法测量土壤剖面起伏，这种方式制作过程简单，通过图像分析获取粗糙度值，实现自动化数据提取。但该仪器实地测量时存在较大的测量误差，无法保证仪器操作的水平一致性；且部分地貌的起伏较小，微小高差易被测试仪忽略。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于提高接触式检测仪的精确度和使用便利性。

本实用新型提供的土壤表面粗糙度检测仪，包括底框、固定架、背景板和探针；所述固定架为上下平行设置的两条横梁，分别固定在底框上，固定架上设有等距排列的穿孔供探针穿过；探针顶端套胶帽，多个探针穿过固定架的孔并与固定架垂直；背景板固定在底框内，背景板上设网格单位相等的网格线。

探针是土壤粗糙度检测仪的核心，所有探针规格相同。在实地操作时，所有探针直接接触土壤，探针间的起伏高度即为土壤的粗糙程度。背景板作为探针的拍摄背景，用于图像分析计算不同探针的起伏高度。网格线便于准确评估图像分析中的微小地貌起伏，减少测量误差。

可选或优选的，上述土壤表面粗糙度检测仪中，所述背景板上覆盖网格纸，网格纸白底黑线，胶帽为红色。用网格纸便于定位探针高度，胶帽红色能够与网格纸形成比较明显的对比，使结果显示更加清晰，便于后期图像分割。

可选或优选的，上述土壤表面粗糙度检测仪，所述底框顶部设有水平仪。水平仪装置用于仪器测量前的水平校正，便于检测仪器与土壤地面的水平一致性，进一步减小测量误差。

可选或优选的，上述土壤表面粗糙度检测仪，所述水平仪为条形水准泡。水准泡观察更直观，调节也方便，且构造简单，成本低，不易损坏。

可选或优选的，上述土壤表面粗糙度检测仪，所述底框长120-130cm，高40-45cm；上方固定架距离底框顶部20cm，下方固定架距离底框顶部30cm。固定架距离底框较远，土壤表面起伏较大时也能方便测量。

可选或优选的，上述土壤表面粗糙度检测仪，所述固定架上均设有PVC穿孔固定板。固定板的穿孔与固定架上的穿孔对齐，用于探针穿过。穿孔固定板增加了探针垂直方向的稳固性。固定板的厚度优选10mm，穿孔直径优选6mm。

可选或优选的，上述土壤表面粗糙度检测仪，所述探针的材质为环氧树脂，底端呈锥形针心。环氧树脂材质轻，对土壤表面的压力小，一般不会扎入土壤中，低端设计成锥形针心，则与土壤的接触面积更小，能够更加细微地测量土壤表面的微小变化，检测更加精确。

可选或优选的，上述土壤表面粗糙度检测仪，所述探针长42cm，横截面直径4mm。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的土壤表面粗糙度检测仪，背景板增加网格线或网格纸，便于准确评估图像分析中的微小地貌起伏，减少测量误差；增加水平仪装置，提高了检测仪器与土壤地面的水平一致性，也能进一步减小测量误差；在固定架上增加穿孔固定板，增加探针垂直方向的稳固性。探针使用环氧树脂材质，质量轻，不破坏土壤表面，低端可以设计成针心样，检测土壤表面细微变化的数据。

附图说明

图1是本实用新型土壤表面粗糙度检测仪结构示意图；

图2是图1的侧面展示图；

附图标记：1、底框；2、水平仪；3、背景板；4、橡胶帽；5、探针；6-1、固定架；6-2、固定架。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明，以助于本领域技术人员更好地理解本实用新型的内容并予以实施。

如图1-2所示，一种土壤表面粗糙度检测仪，包括底框1，水平仪2，背景板3，橡胶帽4，探针5，固定架6-1，固定架6-2。

底框1为一侧长边缺失的长方形框架结构，长120-130cm，高40-45cm；底框1顶部中间位置搭载水平仪2，水平仪2为条形水准泡，用于保证实际测量时仪器维持水平。

背景板3固定在底框1内，背景板3上覆盖标准白色网格纸，网格纸的单位网格为455*113mm，便于图像分析时探针的高度测量。

固定架6-1和固定架6-2为两条上下平行设置的横木，且与底框1的顶端平行。两固定架的长度均为100cm，高度均为16cm，其中固定架6-1距离底框顶端20cm，固定架6-2距离底框顶端30cm，两根横木上均添加PVC穿孔固定板(图中未显示)，穿孔固定板用雕刻机开孔6mm，误差<1mm，厚度10mm，便于固定探针。

探针5共100根，探针材质为环氧树脂棒，每根探针总长度为42cm，其底端针心长度为1cm，探针5横截面直径为4mm，两探针的针心与针心的间距为1cm。探针5顶端套红色橡胶帽，其红色与背景板3的白色形成鲜明对比，便于后期图像分割。

在测量土壤表面粗糙度时，先通过水平仪进行水平校正，使土壤表面粗糙度检测仪与土壤地面水平一致。再放下固定架限位的探针，使探针的针尖接触土壤表面。正对着探针及背景板网格拍照，照片进行后期处理，即可获得测量位置土壤表面的粗糙度数据。

本实用新型相比于传统的土壤粗糙度检测仪，增加了背景网格的设计，便于图像分析中微小地貌起伏的准确评估；增加水平仪和穿孔固定板设计，便于减少仪器的实地操作误差。探针材质及针尖设计提高了测量精确度。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (8)

1.一种土壤表面粗糙度检测仪，其特征在于，包括底框、固定架、背景板和探针；

所述固定架为上下平行设置的两条横梁，分别固定在底框上，固定架上设有等距排列的穿孔供探针穿过；

探针顶端套胶帽，多个探针穿过固定架的孔并与固定架垂直；

背景板固定在底框内，背景板上设网格单位相等的网格线。

2.根据权利要求1所述的土壤表面粗糙度检测仪，其特征在于，所述背景板上覆盖网格纸，网格纸白底黑线，胶帽为红色。

3.根据权利要求1所述的土壤表面粗糙度检测仪，其特征在于，所述底框顶部设有水平仪。

4.根据权利要求3所述的土壤表面粗糙度检测仪，其特征在于，所述水平仪为条形水准泡。

5.根据权利要求1所述的土壤表面粗糙度检测仪，其特征在于，所述底框长120-130cm，高40-45cm；上方固定架距离底框顶部20cm，下方固定架距离底框顶部30cm。

6.根据权利要求1所述的土壤表面粗糙度检测仪，其特征在于，所述固定架上均设有PVC穿孔固定板。

7.根据权利要求1所述的土壤表面粗糙度检测仪，其特征在于，所述探针的材质为环氧树脂，底端呈锥形针心。

8.根据权利要求1所述的土壤表面粗糙度检测仪，其特征在于，所述探针长42cm，横截面直径4mm。

Images