一种锥体挖掘部开关机构制造技术

本发明专利技术涉及一种锥体挖掘部开关机构，包括伸缩杆（41）、固定内螺纹管（42）、弹性空心管（43）以及释放测量探针驱动电机（45），释放测量探针驱动电机（45）固定在移动连接部（12）内壁上，释放测量探针驱动电机（45）的输出端与固定内螺纹管（42）一端连接，固定内螺纹管（42）另一端与伸缩杆（41）一端通过螺纹进行连接，伸缩杆（41）在固定内螺纹管（42）转动下进行伸缩；弹性空心管（43）固定在锥体挖掘部（11）的内壁上，伸缩杆（41）另一端进入弹性空心管（43）中直接顶开锥体挖掘部（11）或通过弹性空心管（43）间接顶开锥体挖掘部（11）。

【技术实现步骤摘要】
一种锥体挖掘部开关机构
本专利技术申请为申请日2017年05月02日，申请号为：201710298977X，名称为“一种用于土壤水分测量的打孔及测量一体装置的控制方法”的专利技术专利申请的分案申请。本专利技术涉及用于研究变化环境下土壤水分变化对水文过程响应关系的方法，属于水文学研究方法领域，尤其是涉及一种锥体挖掘部开关机构。
技术介绍
剖面土壤水分测量系统是基于剖面土壤水分传感器的时域反射技术，用以直接测量土壤或其他介质的介电常数，介电常数又与土壤水分含量的多少呈现密切关系，土壤含水量可通过模拟电压输出被读数系统计算并显示出来。该技术是当前土壤水分测定装置的主流原理，可对土壤水分进行连续、快速、准确测量。同时也可用于测量土壤表层含水率。一般剖面土壤水分测量系统的设备响应时间约10-20秒，适合移动测量和定点监测，测定结果受盐度影响很小。但是使用剖面土壤水分测量系统对较深的土壤水分进行测定时，由于配套预打孔装置无法保证剖面土壤水分测量系统的探针一次性准确插入预打孔中，这样可能会造成剖面土壤水分测量系统探针的损伤。此外，现有土壤水分测量需要在同一区域中设置多个测量点，分别进行测量土壤水分数据。但是，鉴于野外作业条件有限和工作人员数量的限制，同时受野外温差和水分蒸发的影响，每个测量点之间较长的间隔时间会影响到整个区域水分的测量值，导致数据失真。此外，使用现有剖面土壤水分测量系统时，由于土壤成分的多样性，固体石砾极其容易造成下行过程中测量探针毁损，而土壤水分测量仪价格不菲，导致使用成本高昂。参见以下中国专利文献：1、专利技术名称：一种用于测定土壤水分的改进装置；申请号：200620168653.1；专利权人：中国科学院沈阳应用生态研究所。该专利包括打孔器和土壤水分仪。先使用打孔器对土壤进行打孔，再使用土壤水分仪进行测量。但是，其存在的技术缺陷是无法确保土壤水分仪的测量探针准确进入预打孔中，并且在下行的过程中有可能会被石砾损伤。同时，其没有给出多个孔洞同步测量的技术启示。2、专利技术名称：一种可用于剖面土壤水分测量系统的预打孔装置；申请号：201610248040.7；专利申请人：中国水利水电科学研究院。该专利技术申请解决了打孔装置与限位管之间的定位关系，但是也无法确保后续放置的测量探针准确进入预定孔中，并且如果下行中存在石砾，也会造成探测系统的损坏。同样，其也没有给出多个孔洞同步测量的技术启示。
技术实现思路
本专利技术设计了一种用于土壤水分测量的打孔及测量一体装置的控制方法，其解决的技术问题是：（1）现有使用剖面土壤水分测量系统对较深土壤水分进行测定时，配套预打孔装置无法保证剖面土壤水分测量系统的探针一次性准确插入预打孔中，这样可能会造成剖面土壤水分测量系统探针的损伤。（2）使用现有剖面土壤水分测量系统时，由于土壤成分的多样性，固体石砾极其容易造成下行过程中测量探针毁损，而土壤水分测量仪价格不菲，导致使用成本高昂。为了解决上述存在的技术问题，本专利技术采用了以下方案：一种用于土壤水分测量的打孔及测量一体装置的控制方法，包括以下步骤：步骤1、首先将限位管（6）放置在欲测量水分的孔洞中；步骤2、通过限位管（6）的限位滑块（61）与安装平台（3）的限位凹槽（31）相互配合，使得打孔探针（1）准确的位于孔洞的底部预定位置；步骤3、控制接收器启动打孔驱动电机（14）正转，锥体挖掘部（11）通过力的传动向下挖掘预打孔；步骤4、控制接收器启动打孔驱动电机（14）反转，使得打孔探针（1）恢复至所述步骤3开始之前的初始状态；步骤5、控制接收器启动释放测量探针驱动电机（45）正转，伸缩杆（41）通过力的传动打开锥体挖掘部（11），使得测量探针（2）下行通道通畅；步骤6、控制接收器启动打孔驱动电机（14）进一步反转，使得打孔探针（1）及其锥体挖掘部（11）向上移动，最终使得测量探针（2）与预打孔底部土壤充分接触；步骤7、控制接收器启动水分测量仪进行数据的采集，并存储在控制接收器中；步骤8、数据采集完毕，通过延长杆（4）抬起安装平台（3）；步骤9、测量探针（2）上的压力传感器输出电压信号的变化证明其与预打孔进行分离；步骤10、控制接收器根据步骤9中压力传感器的电压信号变化启动打孔驱动电机（14）正转，使得打孔探针（1）恢复至上述初始状态；步骤11、控制接收器启动释放测量探针驱动电机（45）反转，关闭锥体挖掘部（11）；步骤12、从限位管（6）中取出安装平台（3）和打孔探针（1）。进一步，如果预打孔的深度无法通过一次完成，可以重复步骤3-4。进一步，控制接收器与打孔驱动电机（14）、释放测量探针驱动电机（45）以及水分测量仪之间可以通过无线信号进行控制。一种用于土壤水分测量的打孔及测量一体装置，包括打孔探针（1）和测量探针（2），其特征在于：打孔探针（1）为空心结构，测量探针（2）放置在打孔探针（1）中；打孔探针（1）打孔完毕后，自动释放出测量探针（2）进行土壤水分测量，避免了测量探针（2）需要独立进入预打孔中或进入预打孔时被石砾损坏。进一步，打孔探针（1）包括锥体挖掘部（11）、移动连接部（12）、固定连接部（13）以及打孔驱动电机（14），打孔驱动电机（14）的输出端与固定连接部（13）一端连接，固定连接部（13）另一端与移动连接部（12）一端通过螺纹进行连接，移动连接部（12）在固定连接部（13）转动下进行伸缩；移动连接部（12）另一端通过连接转轴（15）与锥体挖掘部（11）连接；锥体挖掘部（11）通过锥体挖掘部开关机构（4）将测量探针（2）进行释放或收回。进一步，所述移动连接部（12）表面设有方便泥土输出的螺旋凹槽（16）。进一步，所述锥体挖掘部开关机构（4）包括伸缩杆（41）、固定内螺纹管（42）、弹性空心管（43）以及释放测量探针驱动电机（45），释放测量探针驱动电机（45）固定在移动连接部（12）内壁上，释放测量探针驱动电机（45）的输出端与固定内螺纹管（42）一端连接，固定内螺纹管（42）另一端与伸缩杆（41）一端通过螺纹进行连接，伸缩杆（41）在固定内螺纹管（42）转动下进行伸缩；弹性空心管（43）固定在锥体挖掘部（11）的内壁上，伸缩杆（41）另一端进入弹性空心管（43）中直接顶开锥体挖掘部（11）或通过弹性空心管（43）间接顶开锥体挖掘部（11）。进一步，所述锥体挖掘部（11）至少由两个半锥体（111）组成，每个半锥体（111）设有一弹性空心管（43），每个半锥体（111）都通过一连接转轴（15）与移动连接部（12）连接。进一步，两个半锥体（111）的开启通过一个所述释放测量探针驱动电机（45）实现，具体结构为：伸缩杆（41）通过连接圆环（44）与一顶杆连接，测量探针（2）穿过连接圆环（44）；伸缩杆（41）与一个半锥体（111）上的弹性空心管（43）配合，顶杆与另一个半锥体（111）上的另一弹性空心管（43）配合。进一步，每个半锥体（111）与移动连接部（12）之间设有一复位弹簧（46）用于帮助半锥体（111）在被打开后能够恢复成锥体结构。进一步，还包括安装平台（3），打孔驱动电机（14）固定在安装平台（3）上，测量探针（2）的一端也安装在安装平台（3）上，安装平台（3）上方连接一延长杆（5）。进一步，还包括一限位管（6），其整个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锥体挖掘部开关机构，包括伸缩杆（41）、固定内螺纹管（42）、弹性空心管（43）以及释放测量探针驱动电机（45），释放测量探针驱动电机（45）固定在移动连接部（12）内壁上，释放测量探针驱动电机（45）的输出端与固定内螺纹管（42）一端连接，固定内螺纹管（42）另一端与伸缩杆（41）一端通过螺纹进行连接，伸缩杆（41）在固定内螺纹管（42）转动下进行伸缩；弹性空心管（43）固定在锥体挖掘部（11）的内壁上，伸缩杆（41）另一端进入弹性空心管（43）中直接顶开锥体挖掘部（11）或通过弹性空心管（43）间接顶开锥体挖掘部（11）。

【技术特征摘要】
1.一种锥体挖掘部开关机构，包括伸缩杆（41）、固定内螺纹管（42）、弹性空心管（43）以及释放测量探针驱动电机（45），释放测量探针驱动电机（45）固定在移动连接部（12）内壁上，释放测量探针驱动电机（45）的输出端与固定内螺纹管（42）一端连接，固定内螺纹管（42）另一端与伸缩杆（41）一端通过螺纹进行连接，伸缩杆（41）在固定内螺纹管（42）转动下进行伸缩；弹性空心管（43）固定在锥体挖掘部（11）的内壁上，伸缩杆（41）另一端进入弹性空心管（43）中直接顶开锥体挖掘部（11）或通过弹性空心管（43）间接顶开锥体挖掘部（11）。2.根据权利要求1所述锥体挖掘部开关机构，其特征在于：所述锥体挖掘部（11）至少由两个半锥体（111）组成，每个半锥体（111）设有一弹性空心管（43），每个半锥体（111）都通过一连接转轴（15）与移动连接部（12）连...

【专利技术属性】
技术研发人员：李传哲，刘佳，于福亮，邱庆泰，王洋，贾凤，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11