原位整根固土效果测定仪制造技术

本发明专利技术公开了一种原位整根固土效果测定仪，其具体结构包括：位移检测装置、水平平移机构以及用于栽种植物样本的直剪盒；直剪盒包括上半部盒体(11)和下半部盒体(12)；上半部盒体(11)与下半部盒体(12)之间设有水平导轨(13)；位移检测装置包括位移传感器(31)；该位移传感器(31)用于检测上半部盒体(11)相对于下半部盒体(12)的水平位移；水平平移机构带动上半部盒体(11)沿水平导轨(13)做靠近或远离位移传感器(31)的运动，并检测该水平平移机构作用在上半部盒体(11)上的力。本发明专利技术能够方便准确地测定出原始生长状况下的植物根系对土壤抗剪切强度的增强效果，使植物固土效果的测定更加精准。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及植物固坡效果测定领域，尤其涉及一种原位整根固土效果测定仪。
技术介绍
目前，针对植物固坡效果的研究主要集中在植物单根的抗拉拔力学特性上，其测验方法主要是将植物根系从土壤中挖出去再进行重新填装来测定其固土效果。但植物的实际根系是具有不同生长角度、不同径级分布和不同根系结构的，每种根系对土壤抗剪切强度的增强效果并不相同，因此现有的固土效果测定方法大幅高估了植物根系与土壤之间的实际键合作用，测定结果并不准确。
技术实现思路
为了解决现有固土效果测定方法高估了植物根系与土壤之间的实际键合作用，测定结果并不准确的技术问题，本专利技术提供了一种原位整根固土效果测定仪，能够方便准确地测定出原始生长状况下的植物根系对土壤抗剪切强度的增强效果，使植物固土效果的测定更加精准。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种原位整根固土效果测定仪，包括：位移检测装置、水平平移机构以及用于栽种植物样本的直剪盒；所述直剪盒包括上半部盒体11和下半部盒体12；上半部盒体11与下半部盒体12之间设有水平导轨13；所述位移检测装置包括位移传感器31；该位移传感器31用于检测上半部盒体11相对于下半部盒体12的水平位移；所述水平平移机构带动上半部盒体11沿水平导轨13做靠近或远离位移传感器31的运动，并检测该水平平移机构作用在上半部盒体11上的力。优选地，还包括：测定仪底座4；所述直剪盒竖直放置于测定仪底座4上，并且测定仪底座4限制下半部盒体12水平移动，而上半部盒体11水平对准位移传感器31，从而使位移传感器31能检测上半部盒体11相对于下半部盒体12的水平位移。优选地，所述的测定仪底座4上设有上半部盒体挡板42；该上半部盒体挡板42与上半部盒体11的侧壁接触，并限制上半部盒体11沿水平导轨13做靠近或远离位移传感器31的直线运动。优选地，所述的水平平移机构包括电机底座21、电机22、丝杠螺母推进机构23、推力板24和推力传感器25；测定仪底座4上设有卡扣41，而电机底座21上设有与卡扣41配合的固定卡子211；电机底座21通过卡扣41和固定卡子211与测定仪底座4连接为一体；电机22固定在电机底座21上，并且通过丝杠螺母推进机构23与推力板24连接，从而推动推力板24做直线运动；上半部盒体11在该推力板24的作用下沿水平导轨13做靠近或远离位移传感器31的直线运动；推力传感器25设置于丝杠螺母推进机构23上，并检测该水平平移机构作用在上半部盒体11上的推力。优选地，还包括：数据线5和数据处理设备；数据处理设备通过数据线5分别与位移传感器31和推力传感器25连接，并获取上半部盒体11相对于下半部盒体12的水平位移以及水平平移机构作用在上半部盒体11上的推力，从而计算出直剪盒内植物样本的固土效果数据。优选地，数据处理设备通过数据线5与电机22连接，并控制电机22的运转。优选地，所述位移检测装置还包括传感器固定桩32；传感器固定桩32设于测定仪底座4的一侧；而位移传感器31固定在传感器固定桩32上，并且正对上半部盒体11，以检测上半部盒体11相对于下半部盒体12的水平位移。优选地，所述的下半部盒体12的底部设有垫块14。优选地，所述的下半部盒体12的底部设有出水孔。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，本专利技术所提供的原位整根固土效果测定仪采用直剪盒栽种植物样本，而直剪盒的上半部盒体11可以在水平平移机构的作用下产生相对于下半部盒体12的水平位移，从而可以实现直接对原始生长状况下的植物样本进行剪切，然后根据水平平移机构作用在上半部盒体11上的力以及上半部盒体11相对于下半部盒体12的水平位移就可以计算出直剪盒内所栽种植物样本的固土效果，因此本专利技术所提供的原位整根固土效果测定仪能够方便准确地测定出原始生长状况下的植物根系对土壤抗剪切强度的增强效果，使植物固土效果的测定更加精准。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图1为本专利技术实施例所提供的原位整根固土效果测定仪的结构示意图一。图2为本专利技术实施例所提供的原位整根固土效果测定仪的结构示意图二。图3为本专利技术实施例所提供的水平平移机构的结构示意图。图4为本专利技术实施例所提供的直剪盒的结构示意图。具体实施方式下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。下面对本专利技术所提供的原位整根固土效果测定仪进行详细描述。实施例一如图1、图2、图3和图4所示，一种原位整根固土效果测定仪，其具体结构包括：位移检测装置、水平平移机构以及用于栽种植物样本的直剪盒；所述直剪盒包括上半部盒体11和下半部盒体12；上半部盒体11与下半部盒体12之间设有水平导轨13；所述位移检测装置包括位移传感器31；该位移传感器31用于检测上半部盒体11相对于下半部盒体12的水平位移；所述水平平移机构带动上半部盒体11沿水平导轨13做靠近或远离位移传感器31的运动，并检测该水平平移机构作用在上半部盒体11上的力；从而根据水平平移机构作用在上半部盒体11上的力以及上半部盒体11相对于下半部盒体12的水平位移，计算出直剪盒内所栽种植物样本的固土效果。具体地，该原位整根固土效果测定仪的各部件可以包括如下的实施方案：(1)该原位整根固土效果测定仪还可以包括：测定仪底座4。所述直剪盒竖直放置于测定仪底座4上，并且测定仪底座4限制下半部盒体12水平移动(例如：测定仪底座4限制下半部盒体12水平移动可以包括：测定仪底座4上可以设有用于限制下半部盒体12水平移动的限位槽，所述直剪盒竖直放置于该限位槽内，从而使下半部盒体12无法水平移动)，而上半部盒体11水平对准位移传感器31，从而使位移传感器31能检测上半部盒体11相对于下半部盒体12的水平位移。在实际应用中，测定仪底座4上最好设有上半部盒体挡板42，该上半部盒体挡板42与上半部盒体11的侧壁接触，并限制上半部盒体11沿水平导轨13做靠近或远离位移传感器31的直线运动。(2)所述的水平平移机构可以包括电机底座21、电机22、丝杠螺母推进机构23、推力板24和推力传感器25。测定仪底座4上可以设有卡扣41，而电机底座21上可以设有与卡扣41配合的固定卡子211，电机底座21通过卡扣41和固定卡子211与测定仪底座4连接为一体，从而在水平平移机构向上半部盒体11施加力时，电机底座21与测定仪底座4之间的距离不会发生变化。电机22固定在电机底座21上，并且通过丝杠螺母推进机构23与推力板24连接，从而推动推力板24做直线运动；当推力板24与上半部盒体11接触后，上半部盒体11可以在该推力板24的作用下沿水平导轨13做靠近或远离位移传感器31的直线运动。推力传感器25设置于丝杠螺母推进机构23上，并检测该水平平移机构作用在上半部盒体11上的推力。(3)该原位整根固土效果测定仪还可以包括：数据线5和数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种原位整根固土效果测定仪，其特征在于，包括：位移检测装置、水平平移机构以及用于栽种植物样本的直剪盒；所述直剪盒包括上半部盒体(11)和下半部盒体(12)；上半部盒体(11)与下半部盒体(12)之间设有水平导轨(13)；所述位移检测装置包括位移传感器(31)；该位移传感器(31)用于检测上半部盒体(11)相对于下半部盒体(12)的水平位移；所述水平平移机构带动上半部盒体(11)沿水平导轨(13)做靠近或远离位移传感器(31)的运动，并检测该水平平移机构作用在上半部盒体(11)上的力。

【技术特征摘要】
1.一种原位整根固土效果测定仪，其特征在于，包括：位移检测装置、水平平移机构以及用于栽种植物样本的直剪盒；所述直剪盒包括上半部盒体(11)和下半部盒体(12)；上半部盒体(11)与下半部盒体(12)之间设有水平导轨(13)；所述位移检测装置包括位移传感器(31)；该位移传感器(31)用于检测上半部盒体(11)相对于下半部盒体(12)的水平位移；所述水平平移机构带动上半部盒体(11)沿水平导轨(13)做靠近或远离位移传感器(31)的运动，并检测该水平平移机构作用在上半部盒体(11)上的力。2.根据权利要求1所述的原位整根固土效果测定仪，其特征在于，还包括：测定仪底座(4)；所述直剪盒竖直放置于测定仪底座(4)上，并且测定仪底座(4)限制下半部盒体(12)水平移动，而上半部盒体(11)水平对准位移传感器(31)，从而使位移传感器(31)能检测上半部盒体(11)相对于下半部盒体(12)的水平位移。3.根据权利要求2所述的原位整根固土效果测定仪，其特征在于，所述的测定仪底座(4)上设有上半部盒体挡板(42)；该上半部盒体挡板(42)与上半部盒体(11)的侧壁接触，并限制上半部盒体(11)沿水平导轨(13)做靠近或远离位移传感器(31)的直线运动。4.根据权利要求2所述的原位整根固土效果测定仪，其特征在于，所述的水平平移机构包括电机底座(21)、电机(22)、丝杠螺母推进机构(23)、推力板(24)和推力传感器(25)；测定仪底座(4)上设有卡扣(41)，而电机底座(21)上设有与卡扣(41)配合的固定卡子(211)；电机底座(21)通过卡扣(41)和固定卡...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉杰，朱锦奇，王云琦，李云鹏，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11