考古现场文物埋藏土壤的在线检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种考古现场文物埋藏土壤的在线检测装置，包括：探土器杆；能相互替换地安装至所述探土器杆的一端的探土系统和检测系统；用于从所述检测系统接收检测到的土壤数据的地面接收设备。本发明专利技术能够有效地对一定深度的文物埋藏土壤进行在线的数据采集。

On line detection device for buried soil in archaeological site

The invention provides an on-line detection device for soil buried in an archaeological site, which comprises a sounder rod, a sounding system and a detection system that can be interchangeably installed at one end of the sounder rod, and a ground receiving device for receiving detected soil data from the detection system. The invention can effectively carry out on-line data collection for buried soil with certain depth.

【技术实现步骤摘要】
考古现场文物埋藏土壤的在线检测装置
本专利技术属于文物保护领域，具体地，涉及一种用于考古现场，对一定深度文物埋藏土壤进行在线检测的装置。
技术介绍
我国历史悠久，是世界四大文明古国之一，拥有世界上唯一不曾中断过的灿烂文明，留下了大量珍贵的文化遗产。这些文物遗迹不仅是我们研究古代文明及人类生活生产最好的实物载体，也是弘扬中华民族自信心的直接证据来源。文物具有珍贵的历史、艺术、科学价值且不可再生，因此如何科学延长文物寿命、发挥文物最大功效是所有文物保护工作者的一致目标。对于已经发掘抢救出的文物，我们采取有效科学保护手段，避免出土环境对其造成进一步的破坏；而对于依然埋藏在原始土壤环境中的文物，为了更科学的保护它们，避免目前尚不成熟的保护材料、方法对他们造成的二次破坏，不去人为主动破坏这个原始土壤环境的平衡是目前考古及文物保护行业公认的准则。因此，在线实时检测考古现场埋藏文物的土壤环境条件就变得十分必要。目前，关于土壤的检测，大量研究集中在土质墒情、肥力、田地中表层水分运移、容重、地温等情况的在线检测，关于考古现场一定深度条件下，未出土文物所处遗址环境条件的在线检测则鲜有报道，其中大多只是集中在将遗址土壤采集包裹后、带回实验室中进行测试分析的阶段，这种做法使得遗址土壤温湿度、水分与大气环境已经产生交换，并不能反映未出土文物处于遗址土壤中的真实状况及土壤情况。如何在考古发掘现场，针对一定深度条件下，文物所处土壤环境的在线检测成为目前考古以及文物保护领域亟待解决的问题。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种考古现场文物埋藏土壤的在线检测装置，能够有效地对一定深度的文物埋藏土壤进行在线的数据采集。为了解决上述技术问题，本专利技术的一种考古现场文物埋藏土壤的在线检测装置，包括：探土器杆；能相互替换地安装至所述探土器杆的一端的探土系统和检测系统；用于从所述检测系统接收检测到的土壤数据的地面接收设备。根据本专利技术，通过探土器杆连接探土系统对目标区域进行钻探，到达指定深度后将探土系统卸下，换上检测系统后深入土壤进行检测，检测结果传输至地面接收设备，可以确保在不影响文物地下埋藏环境的前提下实现土壤在线检测。在本专利技术中，所述探土系统可包括可装卸地安装至所述探土器杆的所述一端的探土器头。在本专利技术中，所述检测系统可包括：外壳，以及容纳于所述外壳内的以下单元：用于探测土壤数据的感应单元；用于对所述感应单元探测到的土壤数据进行数据采集、传输和记录的记录单元；用于驱动所述感应单元和记录单元的驱动单元；用于为所述驱动单元、记录单元及感应单元提供电力的供电单元。根据本专利技术，通过供电单元为驱动单元、记录单元和感应单元提供必要的电力，驱动单元推动感应单元向下运动，深入土壤中进行检测，之后记录单元将数据收集并传输至地面接受设备。并通过设置外壳，可防止检测系统下探过程中土壤进入其内部影响使用，同时保护其内部构造，防止外界破坏。优选地，供电单元的电力来源为检测系统内置碱性电池，可随时随地更换，便于考古现场使用。在本专利技术中，所述记录单元采集到的土壤数据可以无线的形式传输至所述地面接收设备。在本专利技术中，所述驱动单元可包括：电机；由所述电机驱动旋转的主动齿轮；与所述主动齿轮啮合的齿轮柱；所述电机驱动所述主动齿轮沿所述齿轮柱上下运动以带动所述感应单元和记录单元上下运动。根据本专利技术，通过电机顺逆时针转动，带动记录单元与感应单元上下运动。例如，在电机顺时针驱动时，主动齿轮沿与其啮合的齿轮柱向下运动，带动感应单元下探；若电机逆时针驱动，则带动感应单元上升。优选地，该电机可选择功率较大的电机，能保证有足够的推力将探针推进土壤一定深度。优选地，所述探土系统和检测系统的外径相同且均不超过50毫米。借助于此，便于探测系统能够最大程度的对目标区域进行钻探。在本专利技术中，所述感应单元可包括能从所述外壳的梢端伸出以用于分别探测不同数据的多个探针，各探针分别包括靠近所述记录单元且集成感应点的测端和直径略小于所述测端且用于刺入土壤的探端。根据本专利技术，所述感应单元为不同类型的探针，可分别负责探测土壤的多种不同数据，例如pH值，温度和含水率，以及电导率值等。探针由直径不同的两个部分组成，靠近记录单元的部分直径略大，集成感应点，起探测作用，称为测端；另一端直径略小，远端呈尖状，便于刺入土壤，无感应点分布，称为探端。优选地，探针两个部分长度相等，材质相同，可以为合成金属或碳材质类。例如，温度、含水率探针和pH探针可选择不锈钢材质，电导率探针可选择石墨材质。优选地，所述主动齿轮与所述齿轮柱的长度相等，且与感应单元的探针长度一致，这是为了确保齿轮与齿轮柱分别相互啮合到各自两端时，带动的感应单元探针也刚好完全深入待测土壤或者刚好完全离开已测土壤。更进一步，主动齿轮、齿轮柱与探针的长度均不超过80毫米，从而避免整个检测系统的长度过长，影响使用的可操控性以及检测的灵敏性。在本专利技术中，所述探土器杆的两端均设有连接部，多个所述探土器杆通过所述连接部相互叠加。由此，可根据需要叠加多个探土器杆以探测所需深度的土壤数据。本专利技术的有益效果：本专利技术的考古现场土壤在线检测装置设备简便、安全、有效，能够满足考古现场一定深度文物土壤环境的检测要求和操作规范，准确有效地对埋藏文物的土壤信息进行了检测，满足目前文物保护要求，具有实际应用性。本专利技术可包含权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少两个结构的任意组合。尤其是，本专利技术包含权利要求书的各项权利要求的两个以上的任意组合。根据下述具体实施方式并参考附图，将更好地理解本专利技术的上述及其他目的、特征和优点。附图说明图1为根据本专利技术一实施形态的考古现场文物埋藏土壤的在线检测装置的结构示意图；图2为图1所示的在线检测装置中的探土器头的结构示意图；图3为图1所示的在线检测装置中的检测系统的结构示意图；图4为图1所示的在线检测装置中的探土器杆的结构示意图；图5为图4所示的探土器杆的右视图；图6为图1所示的在线检测装置中的用于地面实时在线记录、接收数据的地面接收设备的结构示意图；附图标记：1、探土器杆；2、供电单元；3、电机；4、外壳；5、电线；6、齿轮柱；7、主动齿轮；8、记录单元；9、测端；10、探端；11、探针；12、刻度；13、探土器头；14数据无线传输单元；15、地面接收设备。具体实施方式以下结合附图和下述实施方法进一步说明本专利技术，应理解，附图及下述实施方式仅用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。针对现有技术中存在的不能反映未出土文物处于遗址土壤中的真实状况及土壤情况的问题，本专利技术集中于考古出土现场、在线检测一定深度条件下文物所处遗址的环境条件，主要包括遗址土壤的温度、含水量、pH值和电导率等的测试，从而判断对于文物可能会产生的影响甚至损毁的因素。为此，本专利技术提供了一种考古现场文物埋藏土壤的在线检测装置，包括：探土器杆；能相互替换地安装至所述探土器杆的一端的探土系统和检测系统；用于从所述检测系统接收检测到的土壤数据的地面接收设备。根据本专利技术，通过探土器杆连接探土系统对目标区域进行钻探，到达指定深度后将探土系统卸下，换上检测系统后深入土壤进行检测，检测结果传输至地面接收设备，确保在不影响地下埋藏环境的前提下实现在线检测文物保存土壤的目的。具体地，图1至图6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考古现场文物埋藏土壤的在线检测装置，其特征在于，包括：探土器杆；能相互替换地安装至所述探土器杆的一端的探土系统和检测系统；用于从所述检测系统接收检测到的土壤数据的地面接收设备。

【技术特征摘要】
1.一种考古现场文物埋藏土壤的在线检测装置，其特征在于，包括：探土器杆；能相互替换地安装至所述探土器杆的一端的探土系统和检测系统；用于从所述检测系统接收检测到的土壤数据的地面接收设备。2.根据权利要求1所述的在线检测装置，其特征在于，所述探土系统包括可装卸地安装至所述探土器杆的所述一端的探土器头。3.根据权利要求1所述的在线检测装置，其特征在于，所述检测系统包括：外壳，以及容纳于所述外壳内的以下单元：用于探测土壤数据的感应单元；用于对所述感应单元探测到的土壤数据进行数据采集、传输和记录的记录单元；用于驱动所述感应单元和记录单元的驱动单元；用于为所述驱动单元、记录单元及感应单元提供电力的供电单元。4.根据权利要求3所述的在线检测装置，其特征在于，所述记录单元采集到的土壤数据以无线的形式传输至所述地面接收设备。5.根据权利要求3所述的在线检测装置，其特征在于，所述驱动单元包括：电机；由所述电机驱动旋转的主动齿轮；与所述主动齿轮啮合的齿轮柱；所述电机驱动所述主...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑豪，赵静，容波，凌雪，罗宏杰，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，西北大学，
类型：发明
国别省市：上海,31