一种快速分析不同深度土壤孔隙率自动化操作平台制造技术

本发明专利技术提出了一种快速分析不同深度土壤孔隙率自动化操作平台，包括工作台、取土装置、切土装置和注水装置，所述取土装置、切土装置以及注水装置分别安装在工作台上；所述取土装置包括轴线垂直于工作台表面且与工作台滑动连接的外部套筒，所述外部套筒的底部安装有一矩形固定架，所述固定架的下表面边缘位置安装有四个纵向切刀，四个所述纵向切刀的下端开刃，在四个所述纵向切刀的内壁位置固定安装有一下端开口的内部取土盒，本发明专利技术通过取土、切土、注水一体化作业，可对不同深度的土壤孔隙率进行快速分析，在野外科考操作方便简单，并第一时间实验，最大化降低其他的环境干扰。

An Automatic Operating Platform for Rapid Analysis of Soil Porosity at Different Depths

【技术实现步骤摘要】
一种快速分析不同深度土壤孔隙率自动化操作平台
本专利技术涉及土壤孔隙率检测
，尤其是涉及一种快速分析不同深度土壤孔隙率自动化操作平台。
技术介绍
冻融循环作用是土壤不断冻结又融化的过程，它使得土体内水分重新分布且结构发生弱化，改变了土的原有骨架和组构，而土的骨架和组构与土的孔隙率有着密切的关系。经实验下测定，随着冻融次数的增加，原状黄土的孔隙率在0.325-0.426之间波动，而重塑黄土孔隙率则在0.348-0.433之间波动，原状黄土的孔隙率变化幅度大于重塑黄土。尤其在青藏高原地区，冻融循环对于土壤孔隙率的变化规律有着很大的意义，在不断的冻融循环下，土壤孔隙率出现反复且不均匀变化。现有技术中对土壤孔隙率检测的装置大多结构复杂，并且体积大、重量重，不易搬运，并且检测效果不好，也会对检测环境造成不利影响。
技术实现思路
本专利技术提出一种集取土、切土以及注水一体化作业的、便于快速分析不同深度土壤孔隙率自动化操作平台。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种快速分析不同深度土壤孔隙率自动化操作平台，包括工作台、取土装置、切土装置和注水装置，所述取土装置、切土装置以及注水装置分别安装在工作台上；所述取土装置包括轴线垂直于工作台表面且与工作台滑动连接的外部套筒，所述外部套筒的底部安装有一矩形固定架，所述固定架的下表面边缘位置安装有四个纵向切刀，四个所述纵向切刀的下端开刃，在四个所述纵向切刀的内壁位置固定安装有一下端开口的内部取土盒，所述内部取土盒的其中一个侧板内部为中空结构，所述中空结构的侧板内设置有一折叠板，所述折叠板的上端固定连接在侧板上端，所述中空结构侧板的底部位置可转动的安装有一销轴，所述折叠板的下端抵接在销轴外壁上且下端安装有横向切刀，所述横向切刀的两侧下方位置安装有丝母，在与中空结构的侧板相垂直的另外两个侧板底部安装有丝杆，所述丝杆的末端连接有驱动电机，所述驱动电机驱动丝杆、丝母工作以使得横向切刀沿着水平方向移动。进一步的，所述切土装置包括固定安装在工作台上方的限位板，所述限位板的上端铰接有标尺，在所述工作台上滑动安装有用以对土块进行切割的切割刀片。进一步的，所述注水装置包括安装在工作台上方的土样放置平台，所述土样放置平台的上方设有储土箱，所述储土箱安装在工作台上方，所述储土箱的顶部设置有一竖直的固定杆，所述固定杆的侧面滑动连接有注水器。进一步的，所述注水器通过移动滑轮安装在固定杆的侧面位置，所述注水器的下端连接有扩散型针头。进一步的，所述扩散型针头下方的储土箱上设有一通孔，所述扩散型针头穿设在储土箱的通孔上。进一步的，所述储水箱的内壁位置固定安装有防水薄膜。进一步的，所述内部取土盒的内壁位置上固定安装有防水薄膜。进一步的，还包括与驱动电机相连接的PLC控制器。进一步的，所述工作台的下方四角位置安装有移动轮，所述移动轮上方设置有用以限制移动轮转动的固定卡。进一步的，所述移动轮为万向轮。采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果为：本专利技术通过取土、切土、注水一体化作业，可对不同深度的土壤孔隙率进行快速分析，在野外科考操作方便简单，并第一时间实验，最大化降低其他的环境干扰。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，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的立体图；图2为本专利技术的取土装置的纵向截面示意图；图3为本专利技术的取土装置的横向截面示意图；图4为本专利技术的折叠板和横向切刀的连接结构图；图5为本专利技术的切土装置的结构简图；图6为本专利技术的注水装置的结构示意图。其中：1、工作台；2、PLC控制器；3、移动轮；4、折叠板；5、外部套筒；6、固定架；7、内部取土盒；8、纵向切刀；9、横向切刀；10、销轴；11、丝母；12、丝杆；13、驱动电机；14、标尺；15、切割刀片；16、限位板；17、固定杆；18、移动滑轮；19、注水器；20、扩散型针头；21、储土箱；22、土样放置平台。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1-6所示，一种快速分析不同深度土壤孔隙率自动化操作平台，包括工作台1、取土装置、切土装置和注水装置，所述取土装置、切土装置以及注水装置分别安装在工作台1上；所述取土装置包括轴线垂直于工作台1表面且与工作台1滑动连接的外部套筒5，所述外部套筒5的底部安装有一矩形固定架6，所述固定架6的下表面边缘位置安装有四个纵向切刀8，四个所述纵向切刀8的下端开刃，在四个所述纵向切刀8的内壁位置固定安装有一下端开口的内部取土盒7，所述内部取土盒7的其中一个侧板内部为中空结构，所述中空结构的侧板内设置有一折叠板4，所述折叠板4的上端固定连接在侧板上端，所述中空结构侧板的底部位置可转动的安装有一销轴10，所述折叠板4的下端抵接在销轴10外壁上且下端安装有横向切刀9，所述横向切刀9的两侧下方位置安装有丝母11，在与中空结构的侧板相垂直的另外两个侧板底部安装有丝杆12，所述丝杆12的末端连接有驱动电机13，所述驱动电机13驱动丝杆12、丝母11工作以使得横向切刀9沿着水平方向移动。进一步的，所述切土装置包括固定安装在工作台1上方的限位板16，所述限位板16的上端铰接有标尺14，在所述工作台1上滑动安装有用以对土块进行切割的切割刀片15，其中，切割刀片15可拆卸的安装在工作台1上，用以方便工作人员快速的对土壤进行切割，标尺14也能够从限位板16上端拆下，以便记录土样的长度、宽度以及高度，从而计算土样的体积。进一步的，所述注水装置包括安装在工作台1上方的土样放置平台22，所述土样放置平台22的上方设有储土箱21，所述储土箱21安装在工作台1上方，所述储土箱21的顶部设置有一竖直的固定杆17，所述固定杆17的侧面滑动连接有注水器19，储土箱21用以在注水的过程中，避免土样塌落，有利于保证土样的完整。进一步的，所述注水器19通过移动滑轮18安装在固定杆17的侧面位置，所述注水器19的下端连接有扩散型针头20。进一步的，所述扩散型针头20下方的储土箱21上设有一通孔，所述扩散型针头20穿设在储土箱21的通孔上。进一步的，所述储水箱的内壁位置固定安装有防水薄膜。进一步的，所述内部取土盒7的内壁位置上固定安装有防水薄膜，通过防水薄膜能够对土样进行更好的保护，一是防止土样沾附在内部取土盒7内壁上，二是便于土样的搬运。进一步的，还包括与驱动电机13相连接的PLC控制器2。进一步的，所述工作台1的下方四角位置安装有移动轮3，所述移动轮3上方设置有用以限制移动轮3转动的固定卡。进一步的，所述移动轮3为万向轮。将工作台1移动至指定的实验地点后，利用固定卡将移动轮3进行固定，避免移动轮3转动，工作时，先利用取土装置进行取土操作，具体工作方式为：下压外部套筒5，使得纵向切刀8插入土壤里，然后启动驱动电机13，在驱动电机13的作用下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速分析不同深度土壤孔隙率自动化操作平台，其特征在于：包括工作台(1)、取土装置、切土装置和注水装置，所述取土装置、切土装置以及注水装置分别安装在工作台(1)上；所述取土装置包括轴线垂直于工作台(1)表面且与工作台(1)滑动连接的外部套筒(5)，所述外部套筒(5)的底部安装有一矩形固定架(6)，所述固定架(6)的下表面边缘位置安装有四个纵向切刀(8)，四个所述纵向切刀(8)的下端开刃，在四个所述纵向切刀(8)的内壁位置固定安装有一下端开口的内部取土盒(7)，所述内部取土盒(7)的其中一个侧板内部为中空结构，所述中空结构的侧板内设置有一折叠板(4)，所述折叠板(4)的上端固定连接在侧板上端，所述中空结构侧板的底部位置可转动的安装有一销轴(10)，所述折叠板(4)的下端抵接在销轴(10)外壁上且下端安装有横向切刀(9)，所述横向切刀(9)的两侧下方位置安装有丝母(11)，在与中空结构的侧板相垂直的另外两个侧板底部安装有丝杆(12)，所述丝杆(12)的末端连接有驱动电机(13)，所述驱动电机(13)驱动丝杆(12)、丝母(11)工作以使得横向切刀(9)沿着水平方向移动。

【技术特征摘要】
1.一种快速分析不同深度土壤孔隙率自动化操作平台，其特征在于：包括工作台(1)、取土装置、切土装置和注水装置，所述取土装置、切土装置以及注水装置分别安装在工作台(1)上；所述取土装置包括轴线垂直于工作台(1)表面且与工作台(1)滑动连接的外部套筒(5)，所述外部套筒(5)的底部安装有一矩形固定架(6)，所述固定架(6)的下表面边缘位置安装有四个纵向切刀(8)，四个所述纵向切刀(8)的下端开刃，在四个所述纵向切刀(8)的内壁位置固定安装有一下端开口的内部取土盒(7)，所述内部取土盒(7)的其中一个侧板内部为中空结构，所述中空结构的侧板内设置有一折叠板(4)，所述折叠板(4)的上端固定连接在侧板上端，所述中空结构侧板的底部位置可转动的安装有一销轴(10)，所述折叠板(4)的下端抵接在销轴(10)外壁上且下端安装有横向切刀(9)，所述横向切刀(9)的两侧下方位置安装有丝母(11)，在与中空结构的侧板相垂直的另外两个侧板底部安装有丝杆(12)，所述丝杆(12)的末端连接有驱动电机(13)，所述驱动电机(13)驱动丝杆(12)、丝母(11)工作以使得横向切刀(9)沿着水平方向移动。2.根据权利要求1所述的一种快速分析不同深度土壤孔隙率自动化操作平台，其特征在于：所述切土装置包括固定安装在工作台(1)上方的限位板(16)，所述限位板(16)的上端铰接有标尺(14)，在所述工作台(1)上滑动安装有用以对土块进行切割的切割刀片(15)。3.根据权利要求1所述的一种快速分析不同深度土壤孔隙率自动化操作平台，其特征在于：所述注水装...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁白莎，白恒，李蒙，严登明，杨裕恒，
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