一种土壤机械组成测定系统技术方案

一种土壤机械组成测定系统，搅拌底盘上端连接有搅拌升降机构，搅拌升降机构顶部连接有搅拌组件，搅拌组件包括若干扇形排列的搅拌部，沉降底盘和搅拌底盘卡接后若干搅拌部一一对应于若干沉降筒的口部，搅拌升降机构带动搅拌组件升降使搅拌部同时上下移动；测量升降机构顶部连接有若干扇形排列的夹持释放部，每个夹持释放部连接有一个测量部，沉降底盘和采集底盘卡接后若干测量部一一对应于若干沉降筒的口部，夹持释放部释放测量部后使测量部落入沉降筒内；摄像机构通过摄像指令对盛有测量部的沉降筒进行图像获取；沉降底盘移动于搅拌底盘和采集底盘的侧部。减少工作时间和工作强度，提高实验精度和准确性，实现比原有手工操作方法大的检测通量。

A Soil Mechanical Composition Measurement System

A measuring system for soil mechanical composition consists of a stirring lifting mechanism connected to the upper end of the stirring chassis and a stirring component connected to the top of the stirring lifting mechanism. The stirring component consists of several fan-shaped stirring parts. After the clamping of the settling chassis and the stirring chassis, several stirring parts correspond to the mouth of several settling barrels one by one. The stirring lifting mechanism drives the stirring component up and down so that the stirring The top of the measuring lifting mechanism is connected with several sector-shaped clamping and releasing parts, and each clamping and releasing part is connected with a measuring part. After the clamping of the settlement chassis and the acquisition chassis, several measuring parts correspond to the mouth of several settling barrels one by one. After the clamping and releasing part releases the measuring part, the measuring tribe enters the settling barrel with the measuring part. The camera structure enters the settling barrel with the measuring part through the camera command. Line image acquisition; settlement chassis moves to the side of mixing chassis and acquisition chassis. It reduces the working time and intensity, improves the accuracy and accuracy of the experiment, and achieves a larger detection flux than the original manual operation method.

【技术实现步骤摘要】
一种土壤机械组成测定系统
本专利技术实施例涉及土壤检测
，具体涉及一种土壤机械组成测定系统。
技术介绍
土壤机械组成(土壤颗粒组成)是土壤中矿物质颗粒各级的百分比率，它反映了土壤矿物质颗粒的大小和数量状况，影响着土壤对水、气、养分的含量、保持、供应与热状况、耕作性能、发苗性、宜种性等生产性能，且对土壤基本性质和形成环境的评价有着重要的现实意义。在近年国内大面积开展的土壤环境状况调查工作中，需要进行大量样品的土壤机械组成测定。国内现行土壤机械组成测定方法的标准为“LY/T1225-1999森林土壤颗粒组成(机械组成)的测定”和“NY/T1121.3-2006土壤检测第3部分：土壤机械组成的测定”，这两个标准中包含了密度计法(或称比重法)和吸管法两种方法。相比吸管法，密度计法操作相对更简便、测定成本更低、精度稍低但基本够用，因此在大部分检测机构的土壤机械组成样品测定过程中，密度计法使用率要高得多，是目前最主流的土壤机械组成测定方法。现阶段，由于密度计法依然是一个非常耗时、手工操作难以精确把控(实际操作中要求较高)、检测通量过小(单人每批次一般为6-8个样品)的方法。因此，申请人进行了系列的土壤检测自动化方案研究，通过使用自动化或半自动化仪器来替代之前完全的手工操作，可以很大程度上减少实验人员工作时间和工作强度，大大提高实验精度和准确性，同时还可以实现比原有手工操作方法大几倍的检测通量。目前，按照国家方法，将完成煮沸的样品转移到洗筛之后，还需要人工逐个冲洗干净，容易出现冲洗不够干净，或冲洗过程不小心沉降筒的液体已经超过1L等情况，另外因为还需要将洗筛中大于0.25mm的颗粒完全转移到铝盒中用于烘干称重，需要花费大量的时间，且因为洗筛和颗粒都是湿的，颗粒的转移往往难以做到非常完全。在搅拌环节，因为人工非常难以做到搅拌的力量和频率完全一致，因此往往会出现较大的误差甚至是错误。同一个样品，可能会出现多个人做出多个不同结果的情况。数据采集环节中，依赖人工操作，放入密度计的水平位置、垂直位置和时间均不易控制，尤其是一个人要同时给多个样品进行读数的时候，常常会出现顾此失彼，读数时间误差较大，以至于读数过程也难以做到一致。尤其是1min和5min时的读数，而8h的读数与该实验称样开始的环节有十多小时的时间差，往往一天的正常工作时间是无法完成一个完整的实验的，就必须加班才可能完成，这样就大大增加了实验人员的工作强度和时长。综上，一种可以进行土壤机械组成测定的自动化技术方案是该领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
为此，本专利技术实施例提供一种土壤机械组成测定系统，减少实验人员工作时间和工作强度，大大提高实验精度和准确性，同时还可以实现比原有手工操作方法大的检测通量。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：一种土壤机械组成测定系统，包括冲洗装置、沉降装置、搅拌装置和采集装置；所述冲洗装置包括水箱和冲洗筛，所述水箱连接有冲洗管路，所述冲洗管路上连接有泵体，冲洗管路的末端连接有若干喷头；所述沉降装置包括沉降底盘和沉降筒，所述沉降底盘上呈半圆状排列有若干孔体，若干所述沉降筒呈半圆状的限位于所述孔体，每个所述沉降筒的口部套设有一个所述冲洗筛，所述冲洗管路通过若干所述喷头向所述冲洗筛内同时供水；所述搅拌装置包括搅拌底盘，所述搅拌底盘上端连接有搅拌升降机构，所述搅拌升降机构顶部连接有搅拌组件，所述搅拌组件包括若干扇形排列的搅拌部，所述沉降底盘和搅拌底盘卡接后若干所述搅拌部一一对应于若干所述沉降筒的口部，所述搅拌升降机构带动所述搅拌组件升降使所述搅拌部同时上下移动；所述采集装置包括采集底盘，所述采集底盘上端连接有测量升降机构，所述测量升降机构顶部连接有若干扇形排列的夹持释放部，每个夹持释放部连接有一个测量部，所述沉降底盘和采集底盘卡接后若干所述测量部一一对应于若干所述沉降筒的口部，所述夹持释放部释放所述测量部后使测量部落入所述沉降筒内；所述测量升降机构的侧部连接有摄像机构，所述摄像机构包括摄像头，摄像机构通过摄像指令对盛有所述测量部的沉降筒进行图像获取；所述沉降底盘移动于所述搅拌底盘和采集底盘的侧部。作为土壤机械组成测定系统的优选方案，所述水箱设有盖体，所述盖体上端连接有把手；所述冲洗管路的末端连接有配重套环。作为土壤机械组成测定系统的优选方案，所述冲洗筛包括容纳腔体，所述容纳腔体内部连接有冲洗滤盘，冲洗筛于所述冲洗滤盘的下方连接有插接部，所述插接部的外侧凹陷形成有通口，所述沉降筒通过所述通口配置有水位传感器，所述水位传感器的顶部连接有限位卡扣；所述沉降筒内部配置有温度计。作为土壤机械组成测定系统的优选方案，所述冲洗筛和沉降筒上设有互相对应的编号标签，每个冲洗筛用于编号对应的沉降筒进行沉降收集。作为土壤机械组成测定系统的优选方案，所述沉降底盘的侧部设有移动导轨，所述搅拌底盘和采集底盘的侧部设有移动卡槽，移动导轨和移动卡槽嵌合使所述沉降底盘移动于所述搅拌底盘和采集底盘的侧部。作为土壤机械组成测定系统的优选方案，所述沉降底盘、搅拌底盘和采集底盘的下侧连接有工作台面，沉降底盘、搅拌底盘和采集底盘底部连接有电动滚轮，所述工作台面上端形成有运动轨迹槽，所述沉降底盘通过所述电动滚轮沿所述运动轨迹槽进行移动。作为土壤机械组成测定系统的优选方案，所述电动滚轮的侧部设有定位件。作为土壤机械组成测定系统的优选方案，所述升降机构包括升降电机、主动齿轮、第一从动齿轮、第二从动齿轮、中心螺杆和伸缩杆，所述升降电机连接所述主动齿轮，所述主动齿轮与所述第一从动齿轮啮合，所述第一从动齿轮与所述第二从动齿轮啮合，所述第二从动齿轮连接所述中心螺杆，所述中心螺杆与所述伸缩杆通过螺纹组接；所述中心螺杆上连接有限位圈，所述限位圈之间的中心螺杆上套接有缓冲弹簧。作为土壤机械组成测定系统的优选方案，所述夹持释放部包括延伸架和电动夹爪，若干所述延伸架等间距的连接在所述测量升降机构的顶部，所述电动夹爪包括夹持件，所述夹持件内侧连接有弹性体。作为土壤机械组成测定系统的优选方案，所述搅拌部包括搅拌棒，所述搅拌棒的下端连接有搅拌盘，所述搅拌盘内部设有振动件。本专利技术实施例具有如下优点：实现自动喷淋冲洗，相比人工单个冲洗，可以同时冲洗多个样品，只要人工将完成煮沸的样品已经转移到一体成型冲洗筛中，冲洗筛下方套有沉降筒，可以大大提高工作效率，同时可以冲洗得更干净；实现自动搅拌，相比人工进行搅拌不但可以提高工作效率(可以多个样品同时搅拌)，还可以控制完全一样的搅拌力度和频率，使得该环节的实验具有高度的一致性和可重复性。与现有的单独搅拌相比，能够实现自动水喷、数据采集等形成有机的整体，具备自动化和智能化等的特点；数据采集可以减少人工操作中的不稳定性，可以同时进行多个读数记录。可以有更长的时间进行密度计和温度计的精确读数，这比人工计数有了天然的可靠性，不易出错，且可以进行溯源。同时读数时间完全可以安排在实验完成后任何的上班时间，不用加班，大大降低了实验人员的工作强度。目前，有报道采用录像机录像的方式进行数据记录，但这种方式一是会增加设备成本，二是会增加所需的储存空间(也会增加成本)，三是会增加数据读取的难度，毕竟录像是需要回放到指定时间的，四是会降低读取数据的准确性；整体具备自动化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种土壤机械组成测定系统，其特征在于，包括冲洗装置(1)、沉降装置(2)、搅拌装置(3)和采集装置(4)；所述冲洗装置(1)包括水箱(101)和冲洗筛(102)，所述水箱(101)连接有冲洗管路(103)，所述冲洗管路(103)上连接有泵体(104)，冲洗管路(103)的末端连接有若干喷头(105)；所述沉降装置(2)包括沉降底盘(201)和沉降筒(202)，所述沉降底盘(201)上呈半圆状排列有若干孔体(203)，若干所述沉降筒(202)呈半圆状的限位于所述孔体(203)，每个所述沉降筒(202)的口部套设有一个所述冲洗筛(102)，所述冲洗管路(103)通过若干所述喷头(105)向所述冲洗筛(102)内同时供水；所述搅拌装置(3)包括搅拌底盘(301)，所述搅拌底盘(301)上端连接有搅拌升降机构(302)，所述搅拌升降机构(302)顶部连接有搅拌组件(303)，所述搅拌组件(303)包括若干扇形排列的搅拌部(3031)，所述沉降底盘(201)和搅拌底盘(301)卡接后若干所述搅拌部(3031)一一对应于若干所述沉降筒(202)的口部，所述搅拌升降机构(302)带动所述搅拌组件(303)升降使所述搅拌部(3031)同时上下移动；所述采集装置(4)包括采集底盘(401)，所述采集底盘(401)上端连接有测量升降机构(402)，所述测量升降机构(402)顶部连接有若干扇形排列的夹持释放部(403)，每个夹持释放部(403)连接有一个测量部(404)，所述沉降底盘(201)和采集底盘(401)卡接后若干所述测量部(404)一一对应于若干所述沉降筒(202)的口部，所述夹持释放部(403)释放所述测量部(404)后使测量部(404)落入所述沉降筒(202)内；所述测量升降机构(402)的侧部连接有摄像机构(405)，所述摄像机构(405)包括摄像头，摄像机构(405)通过摄像指令对盛有所述测量部(404)的沉降筒(202)进行图像获取；所述沉降底盘(201)移动于所述搅拌底盘(301)和采集底盘(401)的侧部。...

【技术特征摘要】
1.一种土壤机械组成测定系统，其特征在于，包括冲洗装置(1)、沉降装置(2)、搅拌装置(3)和采集装置(4)；所述冲洗装置(1)包括水箱(101)和冲洗筛(102)，所述水箱(101)连接有冲洗管路(103)，所述冲洗管路(103)上连接有泵体(104)，冲洗管路(103)的末端连接有若干喷头(105)；所述沉降装置(2)包括沉降底盘(201)和沉降筒(202)，所述沉降底盘(201)上呈半圆状排列有若干孔体(203)，若干所述沉降筒(202)呈半圆状的限位于所述孔体(203)，每个所述沉降筒(202)的口部套设有一个所述冲洗筛(102)，所述冲洗管路(103)通过若干所述喷头(105)向所述冲洗筛(102)内同时供水；所述搅拌装置(3)包括搅拌底盘(301)，所述搅拌底盘(301)上端连接有搅拌升降机构(302)，所述搅拌升降机构(302)顶部连接有搅拌组件(303)，所述搅拌组件(303)包括若干扇形排列的搅拌部(3031)，所述沉降底盘(201)和搅拌底盘(301)卡接后若干所述搅拌部(3031)一一对应于若干所述沉降筒(202)的口部，所述搅拌升降机构(302)带动所述搅拌组件(303)升降使所述搅拌部(3031)同时上下移动；所述采集装置(4)包括采集底盘(401)，所述采集底盘(401)上端连接有测量升降机构(402)，所述测量升降机构(402)顶部连接有若干扇形排列的夹持释放部(403)，每个夹持释放部(403)连接有一个测量部(404)，所述沉降底盘(201)和采集底盘(401)卡接后若干所述测量部(404)一一对应于若干所述沉降筒(202)的口部，所述夹持释放部(403)释放所述测量部(404)后使测量部(404)落入所述沉降筒(202)内；所述测量升降机构(402)的侧部连接有摄像机构(405)，所述摄像机构(405)包括摄像头，摄像机构(405)通过摄像指令对盛有所述测量部(404)的沉降筒(202)进行图像获取；所述沉降底盘(201)移动于所述搅拌底盘(301)和采集底盘(401)的侧部。2.根据权利要求1所述的一种土壤机械组成测定系统，其特征在于，所述水箱(101)设有盖体(106)，所述盖体(106)上端连接有把手(107)；所述冲洗管路(103)的末端连接有配重套环(108)。3.根据权利要求1所述的一种土壤机械组成测定系统，其特征在于，所述冲洗筛(102)包括容纳腔体(1021)，所述容纳腔体(1021)内部连接有冲洗滤盘(1022)，冲洗筛(102)于所述冲洗滤盘(1022)的下方连接有插接部(1023)，所述插接部(1023)的外侧凹陷形成有通口(1024)，所述沉降筒(202)通过所述通口(1024...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦锋，黎宁，杨海菊，伍毅，黄良美，王晓飞，李方，李嘉力，韩雪蓉，
申请(专利权)人：广西壮族自治区环境监测中心站，
类型：发明
国别省市：广西,45