一种便捷式土壤渗透率测定装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种便捷式土壤渗透率测定装置，机械辅助安装机构，其包括：固定杆、机械臂和测距标尺，中心固定杆垂直插设在地面上；机械臂第一端与中心固定杆连接，机械臂第二端以中心固定杆为中心向外伸缩延伸，各个机械臂以中心对称的方式设置在中心固定杆外周，机械臂上等间距设置有若干固定套筒，各个机械臂上对应同一位置处的固定套筒处于一同心圆上；测距标尺设置在中心固定杆上；铁钎式传感器探针，其纵向设置在固定套筒中并向下插入待测土壤一定距离，铁钎式传感器探针中纵向间隔设置有若干湿度传感器；以及控制机构，其分别与湿度传感器和远程监控设备通讯连接。本实用新型专利技术提高了渗透率的测量效率和精度。

A Convenient Soil Permeability Measuring Device

The utility model discloses a convenient soil permeability measuring device and a mechanical auxiliary installation mechanism, which comprises: a fixed rod, a mechanical arm and a distance measuring scale, the central fixed rod is vertically inserted on the ground, the first end of the mechanical arm is connected with the central fixed rod, and the second end of the mechanical arm extends outward with the central fixed rod as the center, and each mechanical arm is set in the center symmetrically. Around the center fixing rod, there are several fixing sleeves with equal spacing on the upper arm, and the fixing sleeves at the same position on each arm are on the same concentric circle; the distance measuring scale is on the center fixing rod; the probe of the iron-brazed sensor is longitudinally arranged in the fixing sleeve and inserted downward into the soil to be measured for a certain distance; and the longitudinal spacing of the probe of the iron-brazed sensor is set with several. The humidity sensor and the control mechanism communicate with the humidity sensor and the remote monitoring equipment respectively. The utility model improves the measuring efficiency and accuracy of permeability.

【技术实现步骤摘要】
一种便捷式土壤渗透率测定装置
本技术涉及灌溉领域，具体涉及一种便捷式土壤渗透率测定装置。
技术介绍
我国是一个农业大国，农业是国民经济的支柱性产业。对于我国而言，农业发展在未来市场中具有举足轻重的作用和价值。现代农业的发展需要由粗放型转变为节约型，这不仅是国家制定的相关方针政策，更是当前能源紧缩、人力成本上涨、土地资源减小等现状所带来的必然趋势。发展智能化、网络化的现代农业耕种设备成为增大耕地利用率、提高农业自动化水平的有效手段。在现代农业耕种方式中，微灌系统以其节水、节能、造价低、收益高的特点受到广泛青睐。微灌系统(MicroIrrigationSystem)，是按照作物需求，通过管道系统与安装在末级管道上的灌水器，将水和作物生长所需的养分以较小的流量，均匀、准确地直接输送到作物根部附近土壤的一种灌水方法。与传统的全面积湿润型地面灌溉相比，微灌只以较小的流量湿润作物根部附近的土壤，因此，又称为局部灌溉技术。微灌系统中，需要以最少的液体保证作物茁壮生长，提供最少的液体主要依据不同温湿度情况下作物对液体的需要，其中的核心问题就是种植区域土壤液体渗透率的测定。根据精准的土壤液体渗透率，测量作物与出水口的距离就可以计算出最少的液体提供量，以便有效节省液体，缩减成本，降低能耗。土壤渗透率是一个空间测量值，液体不仅在水平方向有渗透(xy平面方向)，还会在重力的作用下向土壤深层渗透(z轴方向)，这两者的渗透速率有所差异。现有土壤渗透率测定需要多次采样土壤样本反复实验获取大数据，或者根据具体环境选用国标中的工程数据。这两种方法计算复杂、流程繁复，对于小范围复杂土壤结构的测量结果并不精确，这对推广微灌系统会造成不必要的液体流失，照成资源、能源的浪费。针对土壤渗透率测量过程复杂，本专利设计一种便捷的土壤渗透率测量装置，该装置集电源、湿度传感器、传输模块于一体，根据测量半径来调整装置的半径，同时可根据需要增减设备以适应复杂地貌，以提高测量效率。
技术实现思路
本技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。本技术的目的是提供一种便捷式土壤渗透率测定装置，该装置采用模块化设计，可以调整测量半径，配合微灌喷头可实现微灌系统，弥补国内现有同类产品空白，有利于减少人员，提高工作效率。为了实现根据本技术的这些目的和其他优点，提供了一种便捷式土壤渗透率测定装置，包括：机械辅助安装机构，其包括：中心固定杆、机械臂和测距标尺，所述中心固定杆垂直插设在地面上；所述机械臂第一端与所述中心固定杆连接，所述机械臂第二端以中心固定杆为中心向外伸缩延伸，各个所述机械臂以中心对称的方式设置在所述中心固定杆外周，所述机械臂上等间距设置有若干固定套筒，各个所述机械臂上对应同一位置处的所述固定套筒处于一同心圆上；所述测距标尺设置在所述中心固定杆上；铁钎式传感器探针，其纵向设置在所述固定套筒中并向下插入待测土壤一定距离，所述铁钎式传感器探针中纵向间隔设置有若干湿度传感器；以及控制机构，其分别与所述湿度传感器和远程监控设备通讯连接。优选的，所述铁钎式传感器探针包括：探针外壳，其为空腔结构，所述探针外壳内依次等间距设置有若干所述湿度传感器，每个所述湿度传感器两侧都设置有一缓冲绝缘材料，各个所述湿度传感器所处空间通过所述缓冲绝缘材料密闭间隔；铁钎头，其设置在所述探针外壳底端，所述铁钎头设置成朝向探针底部的锥形；第一通信模块，其设置在所述探针外壳顶部空间，所述第一通信模块的输入端与各个所述湿度传感器的信号输出端连接，所述第一通信模块与所述控制机构通讯连接；电池，其设置在所述探针外壳顶部空间，所述电池分别与所述第一通信模块和各个所述湿度传感器的电源端连接；定位模块，其与所述电池和第一通信模块连接；以及钎尾，其封闭设置在所述探针外壳顶端，所述钎尾与探针外壳以内螺旋纹的旋接方式连接，所述钎尾底部与所述电池顶部之间通过一缓冲材料层接触。优选的，所述探针外壳外侧壁上纵向间隔开设有若干狭隙，所述狭隙沿所述探针外壳圆周开设，所述狭隙的开设位置与所述湿度传感器所处位置一一对应，所述狭隙横向贯穿所述探针外壳与所述湿度传感器所处空间接触。优选的，所述铁钎头、探针外壳以及钎尾采用不锈钢铸造，所述湿度传感器采用DH11数字温湿度传感器，所有探针外壳外侧壁上纵向设置有刻度标识。优选的，所述机械臂包括：若干固定套筒，其为中空结构且内径可调，所述固定套筒与所述中心固定杆平行；连接铰链，其连接在每两个所述固定套筒之间，所述连接铰链由两个绕中心旋转的摆臂组成，所述摆臂一端与所述固定套筒外侧壁固定，各个所述连接铰链沿一直线排列；以及锁紧螺栓，其以可收缩的方式套设在所述固定套筒外周。优选的，所述控制机构包括：处理模块；储存器，其与所述处理模块连接；第二通信模块，其与所述处理模块连接，所述第二通信模块分别与所述第一通信模块和所述远程监控设备通讯连接；以及电源，其分别与所述处理模块和第二通信模块连接；其中，所述第一通信模块和第二通信模块为无线通信模块。一种集Wifi无线通讯功能的土壤渗透率测量装置，包括铁钎式传感器探针、机械辅助安装机构、ARM嵌入式处理模块。本技术中，铁钎式传感器探针采用空心设计，管内套装湿度传感器、Wifi无线通讯模块，防潮避震设计，可以通过按压、锤击、机械辅助方式安装在所测土壤中，铁钎套管外侧标有长度刻度，可以很方便的读出嵌入深度。机械辅助安装机构，可以方便安装多只铁钎式传感器探针，并且可以方便调整多只探针模块间的距离。控制机构中的处理模块采用ARM嵌入式处理模块，用于收集所有铁钎式传感器探针的湿度信息，绘制所测区域的土壤渗透率曲线。与现有技术相比，本技术包含的有益效果在于：本专利所述土壤渗透率测量装置，可以调整测量半径，并实现便捷测定区域内不同测量深度的土壤渗透率，结合Wifi无线通讯技术，可以实现远距离无接触监控，ARM嵌入式处理模块用于计算土壤渗透率，得到渗透率分布信息，有效提高了测量效率。配合微灌喷头，该装置可以组成微灌系统，有助于减少管理人员规模、提高生产效率、增强自动化水平。本技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1是铁钎式传感器探针原理结构图；图2是机械辅助安装机构侧视图；图3是机械辅助安装机构分布俯视图；图4是土壤渗透率测量装置组成拓扑图；图5是土壤渗透率测量流程图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明文字能够据以实施。如图1至图5所示，本技术提供了一种便捷的土壤渗透率测定装置，包括：机械辅助安装机构以中心向外对称发散设置有若干可伸缩的机械臂，所述机械臂上等间距设置有若干固定套筒14，各个所述机械臂上对应同一位置处的所述固定套筒14处于一同心圆上，从而形成若干个同心圆分布的固定套筒14，通过调整机械臂的长度来调整同心圆的分布半径，也就是对土壤渗透率的测量半径；铁钎式传感器探针17纵向设置在所述固定套筒14中并向下插入待测土壤一定距离，所述铁钎式传感器探针17中纵向间隔设置有若干湿度传感器，用于采集土壤湿度；以及控制机构分别与所述湿度传感器和远程监控设备通讯连接，以对湿度传感器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便捷式土壤渗透率测定装置，其特征在于，包括：机械辅助安装机构，其包括：中心固定杆、机械臂和测距标尺，所述中心固定杆垂直插设在地面上；所述机械臂第一端与所述中心固定杆连接，所述机械臂第二端以中心固定杆为中心向外伸缩延伸，各个所述机械臂以中心对称的方式设置在所述中心固定杆外周，所述机械臂上等间距设置有若干固定套筒，各个所述机械臂上对应同一位置处的所述固定套筒处于一同心圆上；所述测距标尺设置在所述中心固定杆上；铁钎式传感器探针，其纵向设置在所述固定套筒中并向下插入待测土壤一定距离，所述铁钎式传感器探针中纵向间隔设置有若干湿度传感器；以及控制机构，其分别与所述湿度传感器和远程监控设备通讯连接。

【技术特征摘要】
1.一种便捷式土壤渗透率测定装置，其特征在于，包括：机械辅助安装机构，其包括：中心固定杆、机械臂和测距标尺，所述中心固定杆垂直插设在地面上；所述机械臂第一端与所述中心固定杆连接，所述机械臂第二端以中心固定杆为中心向外伸缩延伸，各个所述机械臂以中心对称的方式设置在所述中心固定杆外周，所述机械臂上等间距设置有若干固定套筒，各个所述机械臂上对应同一位置处的所述固定套筒处于一同心圆上；所述测距标尺设置在所述中心固定杆上；铁钎式传感器探针，其纵向设置在所述固定套筒中并向下插入待测土壤一定距离，所述铁钎式传感器探针中纵向间隔设置有若干湿度传感器；以及控制机构，其分别与所述湿度传感器和远程监控设备通讯连接。2.根据权利要求1所述便捷式土壤渗透率测定装置，其特征在于，所述铁钎式传感器探针包括：探针外壳，其为空腔结构，所述探针外壳内依次等间距设置有若干所述湿度传感器，每个所述湿度传感器两侧都设置有一缓冲绝缘材料，各个所述湿度传感器所处空间通过所述缓冲绝缘材料密闭间隔；铁钎头，其设置在所述探针外壳底端，所述铁钎头设置成朝向探针底部的锥形；第一通信模块，其设置在所述探针外壳顶部空间，所述第一通信模块的输入端与各个所述湿度传感器的信号输出端连接，所述第一通信模块与所述控制机构通讯连接；电池，其设置在所述探针外壳顶部空间，所述电池分别与所述第一通信模块和各个所述湿度传感器的电源端连接；定位模块，其与所述电池和第一通信模块连接；以及钎尾，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张芊，魏张弛，胡猛，张长辉，夏大勇，吉训华，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军军事交通学院镇江校区，
类型：新型
国别省市：江苏,32