KR20160074354A - Digital soil hardness automatic measurement device - Google Patents

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KR20160074354A
KR20160074354A KR1020140183626A KR20140183626A KR20160074354A KR 20160074354 A KR20160074354 A KR 20160074354A KR 1020140183626 A KR1020140183626 A KR 1020140183626A KR 20140183626 A KR20140183626 A KR 20140183626A KR 20160074354 A KR20160074354 A KR 20160074354A
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soil
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KR1020140183626A
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박관수
임송환
이항구
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(주)세환에프앤씨솔루션
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Abstract

The present invention relates to an automatic digital soil hardness measuring device and, more specifically, relates to an automatic digital soil hardness measuring device capable of obtaining an accurate and reliable hardness value by operating a measurement rod using an air container wherein a compressor is installed and a servo motor driven by air regularly supplied from the air container without manually pushing the measurement rod and easy to operate. In addition, the automatic digital soil hardness measuring device is capable of measuring not only the hardness value, but also various soil properties by installing a soil moisture measuring sensor or a conductance measuring sensor with a compressor sensor and establishing a network system capable of generally managing soil properties of each region by using a central server by transmitting and receiving various kinds of data to/from with an external device through a wireless communication.

Description

디지털 토양경도 자동측정장치{Digital soil hardness automatic measurement device}{Digital soil hardness automatic measurement device}

본 발명은 디지털 토양경도 자동측정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 측정봉을 측정하는 사람의 힘으로 누르지 않고, 콤프레샤가 설치된 에어통과, 에어통에서 일정하게 공급되는 에어를 통해 구동하는 서브모터에 의해 구동시키기 때문에 정확하고 신뢰성 있는 경도값을 얻을 수 있으며, 조작이 간편하며, 압력센서와 함께 토양 수분 측정센서 또는 전기전도도 측정센서를 병설함으로써, 경도 값 이외에 토양의 다양한 물성을 동시에 측정할 수 있고, 무선통신을 통해 외부 장치와 각종 데이터를 송수신할 수 있기 때문에, 중앙서버 등을 이용하여 지역별 토양 특성 등을 총괄적으로 관리할 수 있는 네트워크 시스템을 구축할 수 있는 디지털 토양경도 자동측정장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an automatic digital soil hardness measuring apparatus, and more particularly to a digital soil hardness automatic measuring apparatus for measuring a digital soil hardness of a submotor which is driven by an air passage provided with a compressor, , It is possible to obtain accurate and reliable hardness value and easy operation. By adding soil moisture sensor or electric conductivity sensor together with pressure sensor, it is possible to simultaneously measure various physical properties of soil in addition to hardness value And can transmit and receive various data to / from an external device via wireless communication, so that it is possible to construct a network system capable of collectively managing soil characteristics by region using a central server or the like .

토양은 암석의 풍화산물과 각종 동식물로부터의 유기물이 혼합되어 기후 생물 등의 작용을 받아 변화되며, 그 변화는 환경조건과 평형을 이루기 위해 항상 계속되어 특정한 토양단면의 형태를 이루는 자연체로서, 이것은 엷은 층으로 지구 표면을 덮고 있으며, 공기와 수분을 알맞게 함유하여 식물을 기계적으로 지지하고 양분의 일부분을 공급하여 식물생육의 장소가 되는 곳이다.Soil is a natural body that is formed by mixing weathered products of rocks and organic matter from various kinds of animals and plants, and undergoing the action of climatic organisms and the like, and the change is always continuous to form an equilibrium with environmental conditions. It is a thin layer covering the surface of the earth. It is a place where plants grow mechanically and feeds a part of nutrients by containing air and water properly.

토양의 구성은 고상 액상 기상의 3상으로 구성되며, 3상의 비율은 토양의 종류와 환경조건에 따라 상대적으로 달라진다. 일반적으로 토양을 이루는 기본적인 3가지 물질을 토양 3상이라고 한다.The composition of the soil is composed of three phases of solid phase liquid phase, and the ratio of three phases is relatively different depending on the kind of soil and environmental condition. In general, the three basic materials that make up the soil are called soil three phases.

(1) 고상 (1) Solid phase

① 암석의 풍화산물인 무기물과 동식물로부터 공급되어진 유기물로 구성된다.   ① It is composed of inorganic matter, which is a weathering product of rock, and organic matter, supplied from plants and animals.

② 자갈 모래 미사 및 점토로 구성되어 있다.   ② It consists of pebbly sand mass and clay.

(2) 액상(2) liquid phase

① 토양수분으로 각종 유기 및 무기물질과 이온을 함유한다.   ① Soil moisture contains various organic and inorganic substances and ions.

② O2나 CO2도 녹아 있는 상태이다.   ② O2 and CO2 are also dissolved.

(3) 기상(3) weather

① 토양공기로서 대기에 비해 O2농도는 낮고 CO2농도는 높다
① Soil air has lower O2 concentration and higher CO2 concentration than air

그리고 토양의 4성분은 토양을 이루는 기본적인 4가지 물질로서 3상 중에서 고상을 무기물과 유기물로 구분한 것이다. The four components of the soil are the four basic substances that make up the soil. Among the three phases, the solid phase is classified into inorganic and organic matters.

무기물 + 유기물 + 토양수분 + 토양공기
Mineral + organic + soil moisture + soil air

식물생육에 유리한 3상의 비율은 고상(무기물 45% + 유기물 5%) + 액상(25%) + 기상(25%)→미사질양토로 알려져 있다.The ratio of three phases favoring plant growth is known as solid (45% of minerals + 5% of organic matter) + liquid (25%) + weather (25%) → silt loam.

토양 3상의 비율과 식물생육과의 관계는 다음과 같다.The relationship between the ratio of soil 3 phase and plant growth is as follows.

(1) 기상과 액상이 큰 경우(1) When the gas phase and the liquid phase are large

① 경작지 토양이나, 부식이 많고 입단화 될수록 기상과 액상의 비율이 크다. ① Agricultural land Soil and corrosion are more frequent, and the rate of meteorological and liquid phase is larger when the soil is adhered.

② 작물생육에 유리한 토양이다.② It is a soil favorable for growing crops.

(2) 고상이 큰 경우(2) When the solid phase is large

① 미경작지 토양이나, 점토나 모래가 많을수록 고상의 비율이 크다① Uncultivated soil The more soil, clay or sand, the higher the ratio of solid phase

② 작물생육에 불리한 토양이다.② Soil is adverse to crop growth.

이러한 토양 3상에 있어서 식물의 뿌리가 토양 속으로 신장해 들어가려면 토양이 유연해야 하는데 이와 같이 외부관입물체에 대해서 저항하는 토양의 힘을 경도(Hardness)라고한다.In this phase of soil 3, the roots of the plant must extend into the soil and the soil must be flexible. So the strength of the soil that resists against external intrusions is called hardness.

국내에서 실시된 토양단면 조사에서 이용되는 경도측정 장비는 대부분 일본 수입품 또는 외국산 장비로 그 중에서 아날로그방식의 산중식(야마나카식) 토양 경도계가 주로 사용되고 있다.Most of the hardness measuring instruments used in the soil cross-sectional survey conducted in Korea are imported from Japan or foreign equipments. Among them, the analog type acid pickling (Yamanaka formula) soil hardness meter is mainly used.

도 4는 산중식(야마나까) 경도계를 도시하는 사진으로서, 이를 참조하면 산중식 경도계에서는 8㎏ 압력을 갖는 스프링의 축소량을 ㎜ 단위로 아날로그 측정값으로 표시된다. 실제 사용자는 일반적으로 측정에 가해지는 정확한 압력을 인지하지 못한 상태에서 사용자의 오랜 경험과 숙달 정도에 따른 주관적인 압력을 가하여 측정하고 있는 실정이다. Fig. 4 is a photograph showing the acid-hardened (Yamanaka) hardness meter. In the acid hardness tester, the shrinkage amount of the spring having a pressure of 8 kg is expressed in the analog measurement value in mm. The actual user is measuring the subjective pressure by applying the long experience and proficiency level of the user without recognizing the accurate pressure applied to the measurement in general.

이런 경우 사용자가 경도계에 가한 압력에 따라 다른 측정치가 나오게 되므로 측정값을 신뢰할 수 없는 경우가 빈번할 뿐만 아니라 계측값이 아날로그 값으로 표시되어 정확한 수치를 인지하기가 어려운 단점이 있다.In this case, since the measurement value is different depending on the pressure applied to the hardness meter by the user, the measurement value is often unreliable, and the measured value is displayed as an analog value, making it difficult to recognize the accurate value.

따라서, 본 과제에서 개발하고자 하는 장비는 기존의 수동적인 측정방법을 IT기술로 디지털화 하여 누가 사용하던지 간에 일정한 압력으로 토양의 경도를 측정할 수 있도록 하고, 따라서 측정값에 대한 신뢰도를 높이고, 사용자의 편의성을 증대시키고자 하는 것이다. 또한 측정 장비를 국산화함으로써 비용적인 측면에서도 저렴한 가격으로 농업인들에게 공급할 수 있도록 하여 농가소득 향상에도 일조할 수 있는 디지털 토양경도 자동측정장치의 개발이 필요한 실정이다.
Therefore, the equipment to be developed in this project is to digitize the existing passive measurement method with IT technology so that the hardness of the soil can be measured at a constant pressure regardless of who uses it, Thereby increasing convenience. In addition, it is necessary to develop a digital soil hardness automatic measuring device which can contribute to the improvement of the farm income by providing the farmers with the low price in terms of cost by localizing the measuring equipment.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 측정봉을 측정하는 사람의 힘으로 누르지 않고, 콤프레샤가 설치된 에어통과, 에어통에서 일정하게 공급되는 에어를 통해 구동하는 서브모터에 의해 구동시키기 때문에 정확하고 신뢰성 있는 경도값을 얻을 수 있는 디지털 토양경도 자동측정장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide an air passage, which is equipped with a compressor, Which is capable of obtaining an accurate and reliable hardness value.

또한, 본 발명의 목적은 측정된 압력값을 제어부에서 경도값으로 환산하여 디스플레이하기 때문에 사용 및 조작이 편리한 디지털 토양경도 자동측정장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a digital soil hardness automatic measuring apparatus which is convenient to use and operate because the measured pressure value is converted into a hardness value in the control unit and displayed.

또한, 본 발명의 목적은 측정봉의 하단에 압력센서와 함께 토양 수분 측정센서 또는 전기전도도 측정센서를 병설함으로써, 경도 값 이외에 토양의 다양한 물성을 동시에 측정할 수 있는 디지털 토양경도 자동측정장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a digital soil hardness automatic measuring apparatus capable of simultaneously measuring various properties of soil in addition to the hardness value by providing a soil moisture measuring sensor or an electric conductivity measuring sensor together with a pressure sensor at the lower end of the measuring rod will be.

또한, 본 발명의 목적은 무선통신을 통해 외부 장치와 각종 데이터를 송수신할 수 있기 때문에, 중앙서버 등을 이용하여 지역별 토양 특성 등을 총괄적으로 관리할 수 있는 네트워크 시스템을 구축할 수 있는 디지털 토양경도 자동측정장치를 제공하는 것이다.
It is another object of the present invention to provide a network system capable of collectively managing soil characteristics and the like by using a central server or the like because digital data can be exchanged with an external device through wireless communication, And an automatic measuring device.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 디지털 토양경도 자동측정장치는 토양의 경도를 자동으로 측정하는 장치로서, 프레임과; 상기 프레임에 승강가능하게 설치되는 측정봉과; 상기 프레임에 설치되고, 일측에는 에어를 공급받도록 콤프레샤가 연결되고, 타측에는 에어를 공급하도록 공급호스가 연결되는 에어통과; 상기 에어통에서 공급받는 에어를 이용해 구동하여 상기 측정봉을 설정된 압력으로 하강시키는 서브모터와; 상기 측정봉에 구비되는 경도측정수단과; 상기 경도측정수단에서 측정한 값을 경도값으로 환산하는 제어부와; 상기 경도측정수단에서 측정한 값 또는 상기 제어부에서 환산한 경도값을 표시하는 디스플레이부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for automatically measuring soil hardness, comprising: a frame; A measuring rod mounted on the frame so as to be movable up and down; An air passage installed in the frame, a compressor connected to one side to receive air, and a supply hose connected to the other side to supply air; A sub motor for driving the measuring rod to a predetermined pressure by driving using air supplied from the air cylinder; A hardness measuring unit provided on the measuring rod; A controller for converting a value measured by the hardness measuring unit into a hardness value; And a display unit for displaying a value measured by the hardness measuring unit or a hardness value converted by the control unit.

또한, 본 발명에 따른 디지털 토양경도 자동측정장치의 에어통은 내부 압력이 일정하게 유지되도록 에어통 압력센서가 설치되고, 상기 제어부에서는 상기 에어통 압력센서에서 측정한 압력을 수신하여, 미리 설정된 압력이 유지되도록 상기 콤프레샤의 온-오프를 제어하는 것을 특징으로 한다.In the digital soil hardness automatic measuring apparatus according to the present invention, the air cylinder is provided with an air cylinder pressure sensor so as to keep the internal pressure constant, and the control unit receives the pressure measured by the air cylinder pressure sensor, Off of the compressor is controlled so that the compressor is maintained.

또한, 본 발명에 따른 디지털 토양경도 자동측정장치의 측정봉의 하단에는 토양 수분 측정센서 또는 전기전도도 측정센서가 구비되고, 측정된 토양 수분 함량 및 전기전도도 값은 상기 디스플레이부에서 표시하는 것을 특징으로 한다.In addition, a soil moisture measuring sensor or an electric conductivity measuring sensor is provided at the lower end of the measuring rod of the digital soil hardness automatic measuring apparatus according to the present invention, and the measured soil moisture content and electric conductivity value are displayed on the display unit .

또한, 본 발명에 따른 디지털 토양경도 자동측정장치의 제어부에는 데이터를 외부 장치와 송수신할 수 있는 무선통신수단이 마련되는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit of the digital soil hardness automatic measuring apparatus according to the present invention is characterized in that wireless communication means capable of transmitting / receiving data to / from an external device is provided.

또한, 본 발명에 따른 디지털 토양경도 자동측정장치의 경도측정수단은 상기 측정봉의 하단에 구비되는 압력센서이며, 상기 제어부는 상기 압력센서에서 측정한 압력을 환산한 경도값을 상기 디스플레이부에서 표시하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.The hardness measuring means of the digital soil hardness automatic measuring apparatus according to the present invention is a pressure sensor provided at the lower end of the measuring rod and the control unit displays the hardness value obtained by converting the pressure measured by the pressure sensor on the display unit And a control unit.

또한, 본 발명에 따른 디지털 토양경도 자동측정장치의 경도측정수단은 상기 측정봉의 승강거리를 측정하는 거리측정기인 것을 하단에 구비되는 압력센서인 것을 특징으로 한다.
The hardness measuring means of the digital soil hardness automatic measuring apparatus according to the present invention is a pressure sensor provided at the lower end of the distance measuring apparatus for measuring the elevating distance of the measuring rod.

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 디지털 토양경도 자동측정장치에 의하면, 측정봉을 측정하는 사람의 힘으로 누르지 않고, 콤프레샤가 설치된 에어통과, 에어통에서 일정하게 공급되는 에어를 통해 구동하는 서브모터에 의해 구동시키기 때문에 정확하고 신뢰성 있는 경도값을 얻을 수 있는 효과가 있다.According to the apparatus for automatically measuring digital soil hardness according to the present invention as described above, it is possible to provide an air passage provided with a compressor, a sub-motor driven through an air constantly supplied from an air cylinder, It is possible to obtain an accurate and reliable hardness value.

또한, 본 발명에 따른 디지털 토양경도 자동측정장치에 의하면, 측정된 압력값을 제어부에서 경도값으로 환산하여 디스플레이하기 때문에 사용 및 조작이 편리하다.Further, according to the digital soil hardness automatic measuring apparatus of the present invention, since the measured pressure value is converted into the hardness value in the control unit and displayed, it is convenient to use and operate.

또한, 본 발명에 따른 디지털 토양경도 자동측정장치에 의하면, 측정봉의 하단에 압력센서와 함께 토양 수분 측정센서 또는 전기전도도 측정센서를 병설함으로써, 경도 값 이외에 토양의 다양한 물성을 동시에 측정할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the digital soil hardness automatic measuring apparatus of the present invention, a soil moisture measuring sensor or an electric conductivity measuring sensor is installed at the lower end of a measuring rod together with a pressure sensor to measure various physical properties of the soil in addition to the hardness value .

또한, 본 발명에 따른 디지털 토양경도 자동측정장치에 의하면, 무선통신을 통해 외부 장치와 각종 데이터를 송수신할 수 있기 때문에, 중앙서버 등을 이용하여 지역별 토양 특성 등을 총괄적으로 관리할 수 있는 네트워크 시스템을 구축할 수 있는 효과가 있다.According to the digital soil hardness automatic measuring apparatus of the present invention, since various data can be transmitted and received with an external device through wireless communication, a network system capable of collectively managing the soil characteristics and the like for each region by using a central server Can be constructed.

도 1은 본 발명에 따른 디지털 토양경도 자동측정장치의 구성을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 디지털 토양경도 자동측정장치의 구성을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 디지털 토양경도 자동측정장치에 의해 토양경도를 측정하는 과정을 도시한 플로우차트이다.
1 is a plan view schematically showing a configuration of an automatic digital soil hardness measuring apparatus according to the present invention.
2 is a side view schematically showing the configuration of an automatic digital soil hardness measuring apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a process of measuring soil hardness by an automatic digital soil hardness measuring apparatus according to the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 설명에서 동일 또는 유사한 구성요소는 동일 또는 유사한 도면번호를 부여하고, 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
In the description of the present invention, the same or similar elements are denoted by the same or similar reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명에 따른 디지털 토양경도 자동측정장치의 구성을 개략적으로 도시한 평면도이며, 도 2는 본 발명에 따른 디지털 토양경도 자동측정장치의 구성을 개략적으로 도시한 측면도이다.FIG. 1 is a plan view schematically showing the configuration of an automatic digital soil hardness measuring apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a side view schematically showing the configuration of an automatic digital soil hardness measuring apparatus according to the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 디지털 토양경도 자동측정장치는 측정 압력을 항상 일정하게 유지할 수 있어 정확성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 것으로서, 크게 프레임과, 측정봉과, 에어통과, 서브모터와, 경도측정수단과, 제어부와, 디스플레이부를 포함할 수 있다.
1 and 2, the digital soil hardness automatic measuring apparatus according to the present invention can maintain the measurement pressure constant at all times, thereby improving the accuracy and reliability, and includes a frame, a measuring rod, an air passage, A motor, hardness measuring means, a control unit, and a display unit.

구체적으로, 본 발명에 따른 디지털 토양경도 자동측정장치는 프레임과, 상기 프레임에 승강가능하게 설치되는 측정봉과, 상기 프레임에 설치되고, 일측에는 에어를 공급받도록 콤프레샤가 연결되고, 타측에는 에어를 공급하도록 공급호스가 연결되는 에어통과, 상기 에어통에서 공급받는 에어를 이용해 구동하여 상기 측정봉을 설정된 압력으로 하강시키는 서브모터와, 상기 측정봉에 구비되는 경도측정수단과, 상기 경도측정수단에서 측정한 값을 경도값으로 환산하는 제어부와, 상기 경도측정수단에서 측정한 값 또는 상기 제어부에서 환산한 경도값을 표시하는 디스플레이부를 포함할 수 있다.Specifically, the digital soil hardness automatic measuring apparatus according to the present invention comprises a frame, a measuring rod mounted on the frame so as to be able to move up and down, a compressor installed on the frame, a compressor connected to receive air at one side, A sub motor which is driven by using an air supplied from the air cylinder to lower the measuring bar to a set pressure, hardness measuring means provided in the measuring rod, A control unit for converting a value into a hardness value, and a display unit for displaying a value measured by the hardness measuring unit or a hardness value converted by the control unit.

상기 프레임은 지면에 안정적으로 설치될 수 있도록 하부에는 지면에 놓여지는 4개의 지지대가 구비되고, 상부에는 운반이 용이하도록 손잡이가 구비되며, 중앙 영역에는 상하로 관통되는 측정봉 삽입홀이 형성된다.In order to stably install the frame on the ground, the frame is provided with four support posts placed on the ground, a handle is provided on the upper portion to facilitate transportation, and a measurement rod insertion hole is formed in the central region.

상기 측정봉은 측정대상 토양을 압축하는 것으로서, 상기 측정봉 삽입홀에 삽입되고, 일측에는 상기 서브모터에서 공급되는 동력에 의해 승강하도록 기어부가 형성되고, 하단은 뾰족한 원추 형상으로 이루어진다. 그리고 상기 측정봉에는 사용자가 승강 거리를 시각적으로 확인할 수 있는 눈금이 형성될 수도 있다.The measuring rod compresses the soil to be measured. The measuring rod is inserted into the measuring rod insertion hole, and a gear portion is formed on one side to raise and lower the power by a power supplied from the sub motor, and the lower end has a sharp conical shape. In addition, a scale may be formed on the measurement rod so that the user can visually confirm the ascending / descending distance.

상기 에어통은 내부가 일정한 압력으로 유지될 수 있도록 일측에는 상기 콤프레샤가 설치되고, 타측에는 호스를 통해 상기 서브모터와 연통된다.The compressor is provided at one side of the air cylinder so that the inside of the air cylinder can be maintained at a constant pressure, and the other side is in communication with the sub motor through a hose.

상기 서브모터는 상기 측정봉에 결합하여 동력을 공급함으로써, 상기 측정봉을 승강시키는 역할을 하는 것으로서, 상기 에어통을 통해 공급되는 에어를 이용해 구동하는 공지의 공압모터인 것을 예시할 수 있다. 그리고 공압모터의 상세 구성은 이미 공지된 사항에 해당하므로 그 자세한 설명은 생략하도록 한다.The sub-motor is a known pneumatic motor that is driven by using air supplied through the air cylinder, which is coupled to the measuring rod and supplies power to the measuring rod to raise and lower the measuring rod. The detailed configuration of the pneumatic motor corresponds to the already known matters and its detailed description will be omitted.

상기 경도측정수단은 측정봉의 하단에 구비되는 압력센서인 것을 예시할 수 있다.The hardness measuring means may be a pressure sensor provided at the lower end of the measuring rod.

상기 압력센서는 상기 측정봉이 토양을 압축할 때 발생하는 압력을 측정하고, 측정된 압력 값은 상기 제어부로 전송된다.The pressure sensor measures a pressure generated when the measuring rod compresses the soil, and the measured pressure value is transmitted to the control unit.

한편, 상기 경도측정수단은 측정봉의 승강거리를 측정하는 거리측정기인 것을 예시할 수 있다.On the other hand, the hardness measuring means may be a distance measuring device for measuring the lifting distance of the measuring rod.

상기 거리측정기는 종래의 산중식 경도계와 유사하게 상기 측정봉이 토양으로 관입한 거리(승강거리)를 직접 또는 간접적으로 이용하여 경도를 계산할 수도 있다.The distance measuring device may calculate the hardness by directly or indirectly using the distance (elevating distance) penetrated into the soil by the measuring rod similarly to the conventional acid-type hardness tester.

상기 제어부는 상기 경도측정수단에서 측정한 값, 예를 들어 압력센서에서 얻은 압력 값을 경도값으로 환산하는 역할을 한다.The control unit converts a value measured by the hardness measuring unit, for example, a pressure value obtained from the pressure sensor into a hardness value.

또한 상기 제어부에서는 상기 에어통에서 서브모터로 공급되는 공기압을 일정하게 유지하는 역할을 한다. In addition, the control unit maintains a constant air pressure supplied to the sub motor from the air cylinder.

종래에는 사용자의 직감으로 경도계를 토양에 가압하였기 때문에 사용자가 달라지거나 동일 사용자라 하더라도 측정할 때마다 경도값이 달라지는 문제가 있었으나, 본 발명과 같이 일정한 공기압을 이용하여 측정봉의 압축력이 일정하게 유지`되도록 제어하기 때문에 측정값의 정확성이 향상되는 장점이 있다.Conventionally, since the hardness meter is pressed to the soil with the intuition of the user, there is a problem that the hardness value changes every time the user changes or the same user, but the compression force of the measuring rod is kept constant by using the constant air pressure as in the present invention. So that the accuracy of the measured value is improved.

즉, 상기 제어부에서는 상기 에어통 압력센서에서 측정한 압력을 수신하여, 미리 설정된 압력이 유지되도록 상기 콤프레샤의 온-오프를 제어한다.That is, the control unit receives the pressure measured by the air passage pressure sensor and controls on / off of the compressor so that a preset pressure is maintained.

예를 들어, 상기 에어통의 압력이 낮은 경우에는 상기 콤푸레샤를 구동하여 상기 에어통으로 에어를 공급하게 되는데, 상기 에어통의 압력을 측정하기 위해 상기 에어통의 일측에는 에어통 압력센서가 설치된다.For example, when the pressure of the air cylinder is low, air is supplied to the air cylinder by driving the compressor. An air cylinder pressure sensor is installed at one side of the air cylinder to measure the pressure of the air cylinder.

또한, 상기 제어부는 상기 압력센서에서 측정한 압력을 환산한 경도값을 상기 디스플레이부에서 표시하도록 제어하며, 스타트 버튼과, 리셋 버튼과 조작버튼과, 상기 측정봉의 압축시간을 설정하는 타이머 버튼 등을 포함할 수 있다.The control unit controls the display unit to display a hardness value obtained by converting the pressure measured by the pressure sensor, and includes a start button, a reset button, an operation button, a timer button for setting a compression time of the measurement rod, .

그리고 상기 제어부에는 경도값을 포함하는 각종 데이터를 외부 장치와 송수신할 수 있는 무선통신수단이 마련될 수 있으며, 상기 무선통신수단은 예를 들어 PC, 스마트폰 등과 페어링되어 근거리 무선통신하는 블루투스인 것을 예시할 수 있다.The controller may be provided with wireless communication means capable of transmitting / receiving various data including a hardness value to / from an external device. The wireless communication means may be a Bluetooth which is paired with a PC, a smart phone, For example.

상기 디스플레이부는 경도값을 포함하는 각종 데이터를 시각적으로 디스플레이하는 LCD모니터인 것을 예시할 수 있으나, 이는 예시에 불과하고 음성적으로 디스플레이하는 스피커 등도 포함할 수 있다.The display unit may be an LCD monitor that visually displays various data including a hardness value. However, the display unit may include a speaker or the like that displays audio only.

한편, 상기 측정봉의 하단에는 경도값 이외의 다른 토양 정보를 확인할 수 있는 센서가 추가적으로 구비될 수 있으며, 상기 센서는 토양의 수분 함량을 확인할 수 있는 토양 수분 측정센서 또는 토양의 전기전도도 측정센서인 것을 예시할 수 있다.
The sensor may further include a sensor for confirming soil information other than the hardness value at the lower end of the measuring rod. The sensor may be a soil moisture sensor or a soil conductivity sensor for determining the moisture content of the soil For example.

이하에서는 본 발명의 디지털 토양경도 자동측정장치가 작동되는 과정을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the digital soil hardness automatic measuring apparatus of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 디지털 토양경도 자동측정장치에 의해 토양경도를 측정하는 과정을 도시한 플로우차트이다.FIG. 3 is a flowchart illustrating a process of measuring soil hardness by an automatic digital soil hardness measuring apparatus according to the present invention.

도 1, 2와 함께 도 3을 참조하면, 먼저 스타트 버튼을 누르게 되면 측정이 시작되고, 리셋 버튼을 누르게 되면 기존에 제어부에 설정된 압축시간 또는 압축력이 재설정할 수 있다.Referring to FIG. 3 together with FIGS. 1 and 2, measurement is started when the start button is pressed first, and compression time or compression force previously set in the control unit can be reset by pressing the reset button.

다음으로, 측정이 시작되면 에어통 압력센서를 통해 에어통의 압력을 확인하고, 설정된 압력보다 낮은 경우에는 콤퓨레샤를 구동시켜 에어통 내로 에어를 공급하고, 설정된 압력이 되면 에어통에서 상기 서브모터로 에어를 공급하여 서브모터를 작동시킨다. 그리고 측정 중에도 상기 콤퓨레샤에서는 상기 에어통 내의 공기압을 일정하게 유지되도록 에어 공급을 하게 된다.Next, when the measurement is started, the pressure of the air cylinder is checked through the air cylinder pressure sensor. When the pressure is lower than the set pressure, air is supplied into the air cylinder by driving the compressor, And the sub motor is operated. During the measurement, the air is supplied to the compressor so that the air pressure in the air cylinder is kept constant.

상기 서브모터가 작동하여 상기 측정봉이 일정한 압력으로 토양 표면에 닿으면, 상기 측정봉의 하단에 마련된 압력센서가 작동하기 시작한다. 상기 압력센서는 상기 측정봉이 일정한 압력으로 미리 설정된 시간 동안 토양에 관입하여 멈출 때까지의 압력 값을 제어부로 전송하게 된다.When the sub motor is operated and the measuring rod touches the surface of the soil at a constant pressure, a pressure sensor provided at the lower end of the measuring rod starts to operate. The pressure sensor transmits the pressure value until the measurement rod penetrates into the soil for a preset time at a constant pressure and stops.

상기 제어부에서는 상기 압력센서에서 전송받은 압력값을 경도값으로 환산하여 디스플레이부로 하여금 표시하도록 하고, 측정 값은 저장한다.The control unit converts the pressure value received from the pressure sensor into a hardness value so as to cause the display unit to display the measured value, and stores the measured value.

1차 경도을 한 후에도 보다 정확한 경도값을 얻기 위해 연속 측정을 할 수도 있으며, 전원 버튼을 작동시켜 경도 측정을 완료하면 상기 서브모터가 작동하여 상기 측정봉이 자동으로 원위치로 이동하도록 구성할 수도 있다.
In order to obtain a more accurate hardness value even after the primary hardness is measured, continuous measurement may be performed. Alternatively, when the hardness measurement is completed by operating the power button, the sub motor may be operated to automatically move the measurement rod to the home position.

결론적으로 본 발명에 따른 디지털 토양경도 자동측정장치는 사용자의 임의적인 힘에 의해 작동시키던 기존 방식을 탈피하도록 콤프레샤가 설치된 에어통과, 서브모터와, 제어부의 상호 유기적인 작용으로 인해 측정봉에서 토양으로 가해지는 압력을 측정이 완료될 때까지 일정하게 유지할 수 있으며, 정확하고 신뢰성 있는 토양 경도값을 구할 수 있는 장점이 있다.In conclusion, the digital soil hardness automatic measuring apparatus according to the present invention is capable of automatically measuring the hardness of the soil from the measuring rod to the soil due to the organic action of the air passage, the sub motor, and the control unit installed in the compressor, The applied pressure can be kept constant until the measurement is completed, and an accurate and reliable soil hardness value can be obtained.

이와 같이, 정확하게 측정된 토양 경도값은 식물 생육 환경 조사를 필요로 하는 작물, 과수원, 산림, 공원, 가로수, 조경, 비탈면 복원 등 다양한 분야에서 사용될 수 있으며, 특히 농가에서는 디지털 토양 경도 자동 측정 장비를 활용함으로써 작물의 생장에 필요한 최적 환경을 조성해 줄 수 있게 됨으로써 농가소득 향상을 기대할 수 있다.
Thus, the accurately measured soil hardness value can be used in a variety of fields such as crops, orchards, forests, parks, roads, landscaping, slope restoration, etc., which require investigation of plant growth environment. It can be expected that the farmers will be able to improve their income by providing the optimal environment necessary for the growth of crops.

이상에서 설명된 본 발명은 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Therefore, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims. It is also to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

Claims (6)

토양의 경도를 자동으로 측정하는 장치에 있어서,
프레임과;
상기 프레임에 승강가능하게 설치되는 측정봉과;
상기 프레임에 설치되고, 일측에는 에어를 공급받도록 콤프레샤가 연결되고, 타측에는 에어를 공급하도록 공급호스가 연결되는 에어통과;
상기 에어통에서 공급받는 에어를 이용해 구동하여 상기 측정봉을 설정된 압력으로 하강시키는 서브모터와;
상기 측정봉에 구비되는 경도측정수단과;
상기 경도측정수단에서 측정한 값을 경도값으로 환산하는 제어부와;
상기 경도측정수단에서 측정한 값 또는 상기 제어부에서 환산한 경도값을 표시하는 디스플레이부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 토양경도 자동측정장치.
An apparatus for automatically measuring soil hardness, comprising:
A frame;
A measuring rod mounted on the frame so as to be movable up and down;
An air passage installed in the frame, a compressor connected to one side to receive air, and a supply hose connected to the other side to supply air;
A sub motor for driving the measuring rod to a predetermined pressure by driving using air supplied from the air cylinder;
A hardness measuring unit provided on the measuring rod;
A controller for converting a value measured by the hardness measuring unit into a hardness value;
A display unit for displaying a value measured by the hardness measuring unit or a hardness value converted by the controller;
Wherein the digital soil hardness is measured by a computer.
제1항에 있어서,
상기 에어통은 내부 압력이 일정하게 유지되도록 에어통 압력센서가 설치되고,
상기 제어부에서는 상기 에어통 압력센서에서 측정한 압력을 수신하여, 미리 설정된 압력이 유지되도록 상기 콤프레샤의 온-오프를 제어하는 것을 특징으로 하는 디지털 토양경도 자동측정장치.
The method according to claim 1,
Wherein the air cylinder is provided with an air passage pressure sensor so as to keep the internal pressure constant,
Wherein the control unit receives the pressure measured by the air passage pressure sensor and controls on / off of the compressor so that a preset pressure is maintained.
제1항에 있어서,
상기 측정봉의 하단에는 토양 수분 측정센서 또는 전기전도도 측정센서가 구비되고, 측정된 토양 수분 함량 및 전기전도도 값은 상기 디스플레이부에서 표시하는 것을 특징으로 하는 디지털 토양경도 자동측정장치.
The method according to claim 1,
Wherein the measuring rod is provided with a soil moisture measuring sensor or an electric conductivity measuring sensor at the lower end thereof and the measured soil moisture content and electric conductivity value are displayed on the display unit.
제1항에 있어서,
상기 제어부에는 데이터를 외부 장치와 송수신할 수 있는 무선통신수단이 마련되는 것을 특징으로 하는 디지털 토양경도 자동측정장치.
The method according to claim 1,
Wherein the control unit is provided with wireless communication means for transmitting and receiving data to and from an external device.
제1항에 있어서,
상기 경도측정수단은 상기 측정봉의 하단에 구비되는 압력센서이며,
상기 제어부는 상기 압력센서에서 측정한 압력을 환산한 경도값을 상기 디스플레이부에서 표시하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 디지털 토양경도 자동측정장치.
The method according to claim 1,
The hardness measuring means is a pressure sensor provided at the lower end of the measuring rod,
Wherein the control unit controls the display unit to display a hardness value obtained by converting the pressure measured by the pressure sensor.
제1항에 있어서,
상기 경도측정수단은 상기 측정봉의 승강거리를 측정하는 거리측정기인 것을 하단에 구비되는 압력센서인 것을 특징으로 하는 디지털 토양경도 자동측정장치.

The method according to claim 1,
Wherein the hardness measuring means is a pressure sensor provided at the lower end of the measuring rod, the distance measuring device measuring the elevating distance of the measuring rod.

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102095401B1 (en) * 2019-10-01 2020-04-01 주식회사 와이즈센싱 Monitoring apparatus for crop growth environment of soil
JP2021071291A (en) * 2019-10-29 2021-05-06 大起理化工業株式会社 Soil hardness measuring device
KR102367344B1 (en) * 2021-10-26 2022-02-25 서울대학교산학협력단 Bevameter

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