一种土壤实时检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种土壤实时检测装置。本发明专利技术的土壤实时检测装置包括具有锥形前端的柱形壳体，具有中心通孔的隔板，具有无限通信模块和内存模块的控制器，与控制器连接的偏心驱动机构、旋转升降机构、硬度计、位移传感器、温度传感器和湿度传感器，隔板设置在壳体内将其隔成上下两部分；设置在隔板的偏心驱动机构上设置有钻头和硬度计的探针；设置在偏心驱动机构上方并与其对接配合的旋转升降装置，用于钻头下移出并深入至预定深度的土壤中，将钻头复位后再将探针推动出进行硬度测量；温度传感器和湿度传感器设置在探针所在的部件上，实现了对任意深度的土壤的硬度、温度及湿度的测量，结构设计紧凑，便携移动，使用方便。

【技术实现步骤摘要】
一种土壤实时检测装置
本专利技术涉及土壤的实时检测设备领域，特别是指一种对于任意深度土壤的硬度、温度、湿度同时进行实时检测的装置。
技术介绍
在指导农业生产或在地面实施建筑时，需要对土壤进行实地调查检测，通常需要检测土壤的硬度、温度、湿度，用以了解土壤的污染性、透水性、通气性以及机械的可操作性。一般对于任意深度土壤的硬度、温度和湿度的分别检测，均可以实现。现有的土壤检测设备能够实现对土壤表面进行硬度、温度和湿度的同时检测，但是，不能同时实现对任意深度土壤的硬度、温度和湿度的检测。对于一定深度的土壤，无法同时得知该处土壤的硬度、湿度和温度参数，不能准备判断该处土壤的特性，给对于土壤的指导应用带来很大的困难。
技术实现思路
本专利技术提出一种土壤实时检测装置，解决了现有技术中无法同时实现对任意深度的土壤的硬度、温度和湿度的检测的问题。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种土壤实时检测装置，包括：柱形壳体、隔板、偏心驱动机构、旋转升降机构、控制器、硬度计、位移传感器、温度传感器和湿度传感器，所述柱形壳体具有锥形前端；所述隔板具有中心通孔，其设置在柱形壳体内将该壳体隔成上下两部分；所述偏心驱动机构设置在所述隔板上，其具有第一电机、蓄电池、一个主动轮和两个相同的偏心轮，蓄电池与第一电机连接，蓄电池的充电口设置在柱形壳体外壁，第一电机设置在靠近隔板的外边缘处，主动轮与第一电机的转轴连接，并设置在第一电机上，第一电机驱动该主动轮正转或反转，两个偏心轮分别设置在隔板上并位于主动轮的两侧，一个偏心轮通过两个铰接为一体的连杆与主动轮铰接，其中，每个偏心轮上设置有空心的轮轴，每个空心的轮轴内部套接有与其同轴并可其沿轴线滑动的滑动杆，任一个滑动杆的顶端延伸出其所在轮轴的顶端；在所述隔板上，以所述中心通孔与主动轮的轴心的连线为中心线对称的设置有均与中心通孔连通的两个弧形的限位孔道，一个偏心轮的空心的轮轴向下延伸出与其对应的限位孔道，且每个偏心轮沿着与其对应的限位孔道由主动轮驱动至与中心通孔同轴的位置处，其中一个滑动杆的底连接端与硬度计的探针固定连接，另一个滑动杆的底连接端与钻头连接，且硬度计的机身放置在隔板上；所述壳体内壁位于隔板的上方预定位置处设置有一圈具有通孔的挡沿，所述旋转升降机构设置在挡沿上，该旋转升降机构具有第二电机、转盘和气缸，转盘设置在该挡沿上，第二电机通过托架倒挂在所述壳体内，并与转盘的顶端连接用于驱动转盘转动，且与所述蓄电池连接，所述气缸设置在转盘的底端，气缸的活塞杆向下延伸，且转盘、气缸以及隔板同轴设置，其中，所述气缸的活塞杆的端部设置有键槽，所述每个滑动杆的顶端设置有与键槽对应卡接的键齿，以使气缸的活塞杆与滑动杆对接，且活塞杆带动滑动杆上升；所述控制器设置在所述托架上，所述位移传感器设置在缸上，并与控制器连接，所述控制器内设定了气缸的活塞杆与滑动杆对接时的位移以及误差，并设定了气缸的活塞杆与滑动杆对接后以使滑动杆上的钻头或探针下移至柱形壳体前端的锥形壳体的开口处的位移以及误差，所述控制器内预设气缸的活塞杆与滑动对接时的转盘的正反转动角度，以及滑动杆在其所在的轮轴内的正反转动角度；所述转盘上设置有一个连接通孔，一导电滑环容纳在该连接通孔内且两端分别延伸出对应的转盘的两端，导电滑环的固定端位于转盘的底端，导电滑环的固定端的导线与所述位移传感器的连接端、气缸均连接，导电滑环的转动端的导线与控制器连接；所述第一电机的连接导线、硬度计机身的连接导线均穿过挡沿的通孔与控制器连接；所述温度传感器和湿度传感器设置在所述探针所在的滑动杆上，该温度传感器和湿度传感器的连接导线均通过所述挡沿的通孔与所述控制器连接；所述控制器上设置有无线通信模块和内存模块；所述控制器控制第一电机驱动主动轮正转，将钻头所在的偏心轮沿着其所在的限位孔道向中心通孔处运动，当钻头所在的偏心轮与中心通孔同轴，控制器控制气缸的活塞杆向下运动，当气缸的活塞杆运动至钻头所在的滑动杆处，控制器控制第二电机带动转盘旋转的同时控制气缸的活塞杆下移，以使活塞杆的键槽与钻头所在的滑动杆的键齿配合连接，活塞杆和钻头所在的滑动杆连接后，控制器控制气缸的活塞杆下移，当钻头伸出壳体的锥形头外，控制器同时控制第二电机驱动转盘旋转，以使钻头钻至土壤的预定深度处；当所述钻头到达土壤的预定深度后，所述控制器驱动气缸带动钻头所在的滑动杆复位至该滑动杆所在的轮轴内，气缸的活塞杆与钻头所在的滑动杆分离，控制器控制第一电机反转，将探针所在的偏心轮沿着其所在的限位孔道向中心通孔处运动，当探针所在的轮轴与中心通孔同轴，控制器控制第二电机带动转盘旋转的同时控制气缸的活塞杆下移，以使活塞杆的键槽与探针所在的滑动杆的键齿配合连接，活塞杆和探针所在的滑动杆连接后，控制器控制气缸的活塞杆下移，当探针伸出壳体的锥形头外，控制器启动硬度机测量土壤的硬度，控制器启动温度传感器测量土壤的温度，控制器启动湿度传感器测量土壤的湿度，并将测量的数据存储在控制器的内存模块中。优选的是，所述的土壤实时检测装置中，每个滑动杆与其所在的轮轴的套接方式为：任一个轮轴的内壁上沿其轴线相对设置有滑槽，每个滑槽的靠近轮轴的顶端和底端处分别设置有与该滑槽相垂直的槽口，形成十字槽口；滑动杆的外周距离其上键齿的预定位置处设置有与一对滑槽对应的一对凸起，当滑动杆在轮轴内与轮轴保持一致时，一对凸起分别嵌入在靠近轮轴顶端的十字槽口的横槽内，当滑动杆在轮轴内滑动，一对凸起对应在一对滑槽内。优选的是，所述的土壤实时检测装置中，所述柱形壳体的锥形前端处卡接有一个形状与锥形前端一致的锥形壳，该锥形壳与锥形前端处形成一个缓冲空间，并在锥形壳体的开口处设置有一圈毛刷，毛刷沿开口处的径向延伸将开口处遮挡；且所述滑动杆均可通过该毛刷。优选的是，所述的土壤实时检测装置中，所述具有锥形前端的柱形壳体为两半圆形壳体拼接组成，且在偏心驱动机构和旋转升降机构所在位置的壳体处设置有透明窗口。优选的是，所述的土壤实时检测装置中，在所述柱形壳体的外顶端处设置有屏幕显示器，其与控制器连接，控制器上设置有报警器；当所述控制器检测到所述气缸的下移量的误差偏移预定的下移差，转盘的转速的误差偏移预定的转速差，所述控制器控制报警器发出预警。优选的是，所述的土壤实时检测装置中，还包括三角稳固架，所述柱形壳体设置在该三角稳固架上。优选的是，所述的土壤实时检测装置中，在柱形壳体的锥形前端口处设置有一圈海绵。优选的是，所述的土壤实时检测装置中，在柱形壳体的外端设置有太阳能板，该太阳能板与所述蓄电池连接。本专利技术的有益效果为：本专利技术的土壤实时监测装置，先利用钻头钻至预定深度的土壤处，将钻头退回至柱形壳体内，再将硬度计的探头推出位于预定深度处的土壤，对该预定深处的土壤的硬度进行检测，在一个装置上实现对任意深度的土壤的硬度检测；同时利用探针所在的滑动杆上的温度传感器和湿度传感器对预定深度处的土壤分别进行温度和湿度的检测，实现了利用同一个装置对任意深度的土壤的硬度、温度、湿度的检测。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种土壤实时检测装置，其特征在于，包括：柱形壳体、隔板、偏心驱动机构、旋转升降机构、控制器、硬度计、位移传感器、温度传感器和湿度传感器，所述柱形壳体具有锥形前端；所述隔板具有中心通孔，其设置在柱形壳体内将该壳体隔成上下两部分；所述偏心驱动机构设置在所述隔板上，其具有第一电机、蓄电池、一个主动轮和两个相同的偏心轮，蓄电池与第一电机连接，蓄电池的充电口设置在柱形壳体上，用于接插外置电源，第一电机设置在靠近隔板的外边缘处，主动轮与第一电机的转轴连接，并设置在第一电机上，第一电机驱动该主动轮正转或反转，两个偏心轮分别设置在隔板上并位于主动轮的两侧，一个偏心轮通过两个铰接为一体的连杆与主动轮铰接，其中，每个偏心轮上设置有空心的轮轴，每个空心的轮轴内部套接有与其同轴并可其沿轴线滑动的滑动杆，任一个滑动杆的顶端延伸出其所在轮轴的顶端；在所述隔板上，以所述中心通孔与主动轮的轴心的连线为中心线对称的设置有均与中心通孔连通的两个弧形的限位孔道，一个偏心轮的空心的轮轴向下延伸出与其对应的限位孔道，且每个偏心轮沿着与其对应的限位孔道由主动轮驱动至与中心通孔同轴的位置处，其中一个滑动杆的底连接端与硬度计的探针固定连接，另一个滑动杆的底连接端与钻头连接，且硬度计的机身放置在隔板上；所述壳体内壁位于隔板的上方预定位置处设置有一圈具有通孔的挡沿，所述旋转升降机构设置在挡沿上，该旋转升降机构具有第二电机、转盘和气缸，转盘设置在该挡沿上，第二电机通过托架倒挂在所述壳体内，并与转盘的顶端连接用于驱动转盘转动，且与所述蓄电池连接，所述气缸设置在转盘的底端，气缸的活塞杆向下延伸，且转盘、气缸以及隔板同轴设置，其中，所述气缸的活塞杆的端部设置有键槽，所述每个滑动杆的顶端设置有与键槽对应卡接的键齿，以使气缸的活塞杆与滑动杆对接，且活塞杆带动滑动杆上升；所述控制器设置在所述托架上，所述位移传感器设置在缸上，并与控制器连接，所述控制器内设定了气缸的活塞杆与滑动杆对接时的位移以及误差，并设定了气缸的活塞杆与滑动杆对接后以使滑动杆上的钻头或探针下移至柱形壳体前端的锥形壳体的开口处的位移以及误差，所述控制器内预设气缸的活塞杆与滑动对接时的转盘的正反转动角度，以及滑动杆在其所在的轮轴内的正反转动角度；所述转盘上设置有一个连接通孔，一导电滑环容纳在该连接通孔内且两端分别延伸出对应的转盘的两端，导电滑环的固定端位于转盘的底端，导电滑环的固定端的导线与所述位移传感器的连接端、气缸均连接，导电滑环的转动端的导线与控制器连接；所述第一电机的连接导线、硬度计机身的连接导线均穿过挡沿的通孔与控制器连接；所述温度传感器和湿度传感器设置在所述探针所在的滑动杆上，该温度传感器和湿度传感器的连接导线均通过所述挡沿的通孔与所述控制器连接；所述控制器上设置有无线通信模块和内存模块；所述控制器控制第一电机驱动主动轮正转，将钻头所在的偏心轮沿着其所在的限位孔道向中心通孔处运动，当钻头所在的偏心轮与中心通孔同轴，控制器控制气缸的活塞杆向下运动，当气缸的活塞杆运动至钻头所在的滑动杆处，控制器控制第二电机带动转盘旋转的同时控制气缸的活塞杆下移，以使活塞杆的键槽与钻头所在的滑动杆的键齿配合连接，活塞杆和钻头所在的滑动杆连接后，控制器控制气缸的活塞杆下移，当钻头伸出壳体的锥形头外，控制器同时控制第二电机驱动转盘旋转，以使钻头钻至土壤的预定深度处；当所述钻头到达土壤的预定深度后，所述控制器驱动气缸带动钻头所在的滑动杆复位至该滑动杆所在的轮轴内，气缸的活塞杆与钻头所在的滑动杆分离，控制器控制第一电机反转，将探针所在的偏心轮沿着其所在的限位孔道向中心通孔处运动，当探针所在的轮轴与中心通孔同轴，控制器控制第二电机带动转盘旋转的同时控制气缸的活塞杆下移，以使活塞杆的键槽与探针所在的滑动杆的键齿配合连接，活塞杆和探针所在的滑动杆连接后，控制器控制气缸的活塞杆下移，当探针伸出壳体的锥形头外，控制器启动硬度机测量土壤的硬度，控制器启动温度传感器测量土壤的温度，控制器启动湿度传感器测量土壤的湿度，并将测量的数据存储在控制器的内存模块中。...

【技术特征摘要】
1.一种土壤实时检测装置，其特征在于，包括：柱形壳体、隔板、偏心驱动机构、旋转升降机构、控制器、硬度计、位移传感器、温度传感器和湿度传感器，所述柱形壳体具有锥形前端；所述隔板具有中心通孔，其设置在柱形壳体内将该壳体隔成上下两部分；所述偏心驱动机构设置在所述隔板上，其具有第一电机、蓄电池、一个主动轮和两个相同的偏心轮，蓄电池与第一电机连接，蓄电池的充电口设置在柱形壳体上，用于接插外置电源，第一电机设置在靠近隔板的外边缘处，主动轮与第一电机的转轴连接，并设置在第一电机上，第一电机驱动该主动轮正转或反转，两个偏心轮分别设置在隔板上并位于主动轮的两侧，一个偏心轮通过两个铰接为一体的连杆与主动轮铰接，其中，每个偏心轮上设置有空心的轮轴，每个空心的轮轴内部套接有与其同轴并可其沿轴线滑动的滑动杆，任一个滑动杆的顶端延伸出其所在轮轴的顶端；在所述隔板上，以所述中心通孔与主动轮的轴心的连线为中心线对称的设置有均与中心通孔连通的两个弧形的限位孔道，一个偏心轮的空心的轮轴向下延伸出与其对应的限位孔道，且每个偏心轮沿着与其对应的限位孔道由主动轮驱动至与中心通孔同轴的位置处，其中一个滑动杆的底连接端与硬度计的探针固定连接，另一个滑动杆的底连接端与钻头连接，且硬度计的机身放置在隔板上；所述壳体内壁位于隔板的上方预定位置处设置有一圈具有通孔的挡沿，所述旋转升降机构设置在挡沿上，该旋转升降机构具有第二电机、转盘和气缸，转盘设置在该挡沿上，第二电机通过托架倒挂在所述壳体内，并与转盘的顶端连接用于驱动转盘转动，且与所述蓄电池连接，所述气缸设置在转盘的底端，气缸的活塞杆向下延伸，且转盘、气缸以及隔板同轴设置，其中，所述气缸的活塞杆的端部设置有键槽，所述每个滑动杆的顶端设置有与键槽对应卡接的键齿，以使气缸的活塞杆与滑动杆对接，且活塞杆带动滑动杆上升；所述控制器设置在所述托架上，所述位移传感器设置在缸上，并与控制器连接，所述控制器内设定了气缸的活塞杆与滑动杆对接时的位移以及误差，并设定了气缸的活塞杆与滑动杆对接后以使滑动杆上的钻头或探针下移至柱形壳体前端的锥形壳体的开口处的位移以及误差，所述控制器内预设气缸的活塞杆与滑动对接时的转盘的正反转动角度，以及滑动杆在其所在的轮轴内的正反转动角度；所述转盘上设置有一个连接通孔，一导电滑环容纳在该连接通孔内且两端分别延伸出对应的转盘的两端，导电滑环的固定端位于转盘的底端，导电滑环的固定端的导线与所述位移传感器的连接端、气缸均连接，导电滑环的转动端的导线与控制器连接；所述第一电机的连接导线、硬度计机身的连接导线均穿过挡沿的通孔与控制器连接；所述温度传感器和湿度传感器设置在所述探针所在的滑动杆上，该温度传感器和湿度传感器的连接导线均通过所述挡沿的通孔与所述控制器连接；所述控制器上设置有无线通信模块和内存模块；所述控制器控制第一电机驱动主动轮正转，将钻头所在的...

【专利技术属性】
技术研发人员：严曙，黄伟，胡晓波，兑志魁，高森，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽,34