一种可旋转的土壤湿度信息获取装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种可旋转的土壤湿度信息获取装置，碳刷滑环环绕固定在中空轴上，对应碳刷滑环相邻设置碳刷支架，碳刷固定设置在碳刷支架上，碳刷支架与碳刷支架支撑架固定连接，碳刷支架支撑架和玻璃钢固定架均与外壳的内侧固定连接；不锈钢探头一端固定设置在玻璃钢固定架上，另一端贯穿外壳设置在外壳外侧，碳刷与不锈钢探头相连接，碳刷与土壤湿度信息处理设备电连接。旋转过程中不锈钢探头可以插入土壤中采集土壤的湿度信息，碳刷实现不锈钢探头与土壤湿度信息处理设备之间的信号传输。由于不锈钢探头在获取装置转动过程中可以采集土壤不同处的湿度信息，因此在提高土壤湿度信息采集自动化程度的同时，提升了获取土壤湿度信息的准确性。

A Rotating Soil Moisture Information Acquisition Device

【技术实现步骤摘要】
一种可旋转的土壤湿度信息获取装置
本技术涉及土壤湿度测量
，具体涉及一种可旋转的土壤湿度信息获取装置。
技术介绍
植物的成长过程中，土壤的湿度起着一个很重要的作用。不同的植物，甚至在不同的生长周期对土壤的湿度的需求是不同的。土壤湿度直接影响营养物质的吸收和花卉植物的生长发育，同时还能影响土壤中各种养分的有效性。商业：葡萄园，果园，农田生产，花圃，草坪维护家居：花园，草坪维护，盆栽。土壤湿度计是将土壤则是对土壤水量进行测量的设备，土壤湿度计测量原理：通过测量土壤的介电常数，能直接稳定地反应各种土壤的真实水分含量。标定方式采用比较法，测量与土壤本身的机理无关的土壤水分的体积百分比，数据采集方式可采用人工读数方式进行采集。上述方式虽然可以测量出土壤的湿度，但是自动化程度低，而且选取测量点不合适的原因导致测量失误，需要进行多次的反复测量才可以得出土壤的湿度数据。
技术实现思路
本技术为了解决上述技术问题，提出了如下技术方案：第一方面，本技术实施例提供了一种可旋转的土壤湿度信息获取装置，其特征在于，包括：中空轴、外壳、碳刷滑环、碳刷支架、碳刷、碳刷支架支撑架、玻璃钢固定架和不锈钢探头，其中：所述中空轴和所述外壳均为圆柱形中空体结构，所述外壳的截面直径大于所述中空轴的截面直径，所述碳刷滑环环绕固定在所述中空轴上，对应所述碳刷滑环相邻设置碳刷支架，所述碳刷固定设置在所述碳刷支架上，所述碳刷支架与所述碳刷支架支撑架固定连接，所述碳刷支架支撑架和所述玻璃钢固定架均与所述外壳的内侧固定连接；所述不锈钢探头一端固定设置在所述玻璃钢固定架上，另一端贯穿所述外壳设置在所述外壳外侧，所述不锈钢探头设置在所述外壳外侧的一端为尖锐结构，所述不锈钢探头与所述碳刷对应设置，且所述碳刷与所述不锈钢探头相连接，所述碳刷与土壤湿度信息处理设备电连接。采用上述实现方式，通过中空轴将可旋转的土壤湿度信息获取装置设在在机械设备上带动旋转，旋转过程中不锈钢探头可以插入土壤中采集土壤的湿度信息，碳刷实现不锈钢探头与土壤湿度信息处理设备之间的信号传输。不锈钢探头将采集的土壤湿度信息传输给土壤湿度信息处理设备之后，经过处理完成土壤湿度信息的获取采集。由于不锈钢探头在获取装置转动过程中可以采集土壤不同处的湿度信息，因此在提高土壤湿度信息采集自动化程度的同时，提升了获取土壤湿度信息的准确性。结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述不锈钢探头与所述玻璃钢固定架之间设置第一绝缘套，所述不锈钢探头与所述外壳之间设第二绝缘套，所述第一绝缘套的内壁与所述不锈钢探头的外壁相连接，所述第一绝缘套的外壁与所述玻璃钢固定架相连接；所述第二绝缘套的内壁与所述不锈钢探头的外壁相连接，所述第二绝缘套的外壁与所述外壳相连接。第一绝缘套和第二绝缘套的设置避免了不锈钢探头与玻璃钢固定架和外壳之间的信号传输，提高了不锈钢探头获取的数据传输给碳刷的稳定性。结合第一方面第一种可能的实现方式，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述碳刷滑环设置有多个，多个所述碳刷滑环均匀环绕设置在所述中空轴上。多个碳刷圆环对应多个碳刷，这样可以一次性获取多组土壤湿度数据，提升了获取土壤湿度数据的准确性。结合第一方面第二种可能的实现方式，在第一方面第三种可能的实现方式中，每个所述碳刷滑环上设置有多个碳刷，多个碳刷均匀设置在所述碳刷滑环上。一个碳刷滑环上设置多个碳刷，使得在整个旋转过程中可以不断的采集土壤湿度信息。结合第一方面第三种可能的实现方式，在第一方面第四种可能的实现方式中，所述中空轴上设置有导线孔，所述导线孔内设置有导线，所述导线分别连接所述碳刷与所述土壤湿度信息处理设备。导线的设置，保证了碳刷可以将获取到的数据信息顺利传输给土壤湿度信息处理设备。结合第一方面第四种可能的实现方式，在第一方面第五种可能的实现方式中，所述中空轴两端设置有密封螺丝，所述密封螺丝与所述中空轴活动连接，且其中一端的密封螺丝上设置有接线柱，所述接线柱分别连接所述土壤湿度信息处理设备的信号输出端。结合第一方面第五种可能的实现方式，在第一方面第六种可能的实现方式中，所述中空轴设置所述碳刷滑环的位置设置有绝缘装置，所述碳刷滑环固定设置在所述绝缘装置上。绝缘装置的设置保证了碳刷滑环与中空轴之间的绝缘性，进一步保证了土壤湿度信息输出的稳定性。结合第一方面或第一方面第一至六种任一可能的实现方式，在第一方面第七种可能的实现方式中，所述土壤湿度信息处理设备包括：滤波电路和放大电路，所述碳刷和所述滤波电路的信号输入端相连接，所述滤波电路的信号输出端连接所述放大电路的信号输入端，所述放大电路的信号输出端连接所述土壤湿度信息处理设备的信号输出端。滤波电路，其作用是使输出电压的波纹系数减小，波形变得平滑，防止输出电压失真。滤波电路的输出端接放大电路，其作用是：提高输出波形的幅值，将微小的电信号放大至后续对土壤湿度数据处理的MCU能识别的电压范围。结合第一方面第七种可能的实现方式，在第一方面第八种可能的实现方式中，所述滤波电路包括第一滤波电路和第二滤波电路，所述放大电路包括第一放大电路和第二放大电路，所述信号输入端包括第一信号输入端、第二信号输入端和第三信号输入端，所述信号输出端包括第一信号输出端和第二信号输出端；所述所述第一信号输入端与第一三极管的基极相连接，所述第一三极管的发射极与所述第一滤波电路的信号输入端相连接，所述第一滤波电路的信号输出端与所述第一放大电路的信号输入端相连接，所述第一放大电路的信号输出端与所述第一信号输出端相连接；所述第二信号输入端与第二三极管的基极相连接，所述第二三极管的发射极与所述第二滤波电路的信号输入端相连接，所述第二滤波电路的信号输出端与所述第二放大电路的信号输入端相连接，所述第二放大电路的信号输出端与所述第二信号输出端相连接；所述第三信号输入端分别于所述第一三极管的集电极、所述第二三极管的集电极和内部电源相连接。为了避免一次测量产生的误差，设计了两组土壤湿度采集电路。经过两组滤波电路及放大电路的处理，输出两组数据信息，送入后续对土壤湿度数据处理的MCU后取平均值。结合第一方面第八种可能的实现方式，在第一方面第九种可能的实现方式中，所述第一滤波电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容和第一运算放大器，所述第一三极管的发射极分别连接所述第一电阻的第一端和第五电阻的第一端，所述第五电阻的第二端接地，所述第一电阻的第二端分别连接所述第二电阻的第一端和所述第一电容的第一端，所述第一电容的第二端接地，所述第二电阻的第二端分别连接所述第二电容的第一端和所述第一运算放大器的第一信号端，所述第二电容的第二端接地；所述第三电阻的第一端分别连接所述第四电阻的第一端和所述第一运算放大器的第二信号端，所述第三电阻的第二端接地，所述第四电阻的第二端与所述第一运算放大器的信号输出端相连接；所述第一运算放大器与所述第一放大电路之间设置第三电容，所述第一放大电路包括：第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第四电容、第五电容、第六电容和第三三极管，所述第一运算放大器的信号输出端连接所述第三电容的第一端，所述第三电容的第二端分别连接所述第六电阻的第一端、第七电阻的第一端和所述第三三极管的基极，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可旋转的土壤湿度信息获取装置，其特征在于，包括：中空轴(1)、外壳(2)、碳刷滑环(3)、碳刷支架(4)、碳刷(5)、碳刷支架支撑架(6)、玻璃钢固定架(7)和不锈钢探头(8)，其中：所述中空轴(1)和所述外壳(2)均为圆柱形中空体结构，所述外壳(2)的截面直径大于所述中空轴(1)的截面直径，所述碳刷滑环(3)环绕固定在所述中空轴(1)上，对应所述碳刷滑环(3)相邻设置所述碳刷支架(4)，所述碳刷(5)固定设置在所述碳刷支架(4)上，所述碳刷支架(4)与所述碳刷支架支撑架(6)固定连接，所述碳刷支架支撑架(6)和所述玻璃钢固定架(7)均与所述外壳(2)的内侧固定连接；所述不锈钢探头(8)一端固定设置在所述玻璃钢固定架(7)上，另一端贯穿所述外壳(2)设置在所述外壳(2)外侧，所述不锈钢探头(8)设置在所述外壳(2)外侧的一端为尖锐结构，所述不锈钢探头(8)与所述碳刷(5)对应设置，且所述碳刷(5)与所述不锈钢探头(8)相连接，所述碳刷(5)与土壤湿度信息处理设备电连接。

【技术特征摘要】
1.一种可旋转的土壤湿度信息获取装置，其特征在于，包括：中空轴(1)、外壳(2)、碳刷滑环(3)、碳刷支架(4)、碳刷(5)、碳刷支架支撑架(6)、玻璃钢固定架(7)和不锈钢探头(8)，其中：所述中空轴(1)和所述外壳(2)均为圆柱形中空体结构，所述外壳(2)的截面直径大于所述中空轴(1)的截面直径，所述碳刷滑环(3)环绕固定在所述中空轴(1)上，对应所述碳刷滑环(3)相邻设置所述碳刷支架(4)，所述碳刷(5)固定设置在所述碳刷支架(4)上，所述碳刷支架(4)与所述碳刷支架支撑架(6)固定连接，所述碳刷支架支撑架(6)和所述玻璃钢固定架(7)均与所述外壳(2)的内侧固定连接；所述不锈钢探头(8)一端固定设置在所述玻璃钢固定架(7)上，另一端贯穿所述外壳(2)设置在所述外壳(2)外侧，所述不锈钢探头(8)设置在所述外壳(2)外侧的一端为尖锐结构，所述不锈钢探头(8)与所述碳刷(5)对应设置，且所述碳刷(5)与所述不锈钢探头(8)相连接，所述碳刷(5)与土壤湿度信息处理设备电连接。2.根据权利要求1所述的可旋转的土壤湿度信息获取装置，其特征在于，所述不锈钢探头(8)与所述玻璃钢固定架(7)之间设置第一绝缘套(9)，所述不锈钢探头(8)与所述外壳(2)之间设第二绝缘套(10)，所述第一绝缘套(9)的内壁与所述不锈钢探头(8)的外壁相连接，所述第一绝缘套(9)的外壁与所述玻璃钢固定架(7)相连接；所述第二绝缘套(10)的内壁与所述不锈钢探头(8)的外壁相连接，所述第二绝缘套(10)的外壁与所述外壳(2)相连接。3.根据权利要求2所述的可旋转的土壤湿度信息获取装置，其特征在于，所述碳刷滑环(3)设置有多个，多个所述碳刷滑环(3)均匀环绕设置在所述中空轴(1)上。4.根据权利要求3所述的可旋转的土壤湿度信息获取装置，其特征在于，每个所述碳刷滑环(3)上设置有多个碳刷(5)，多个碳刷(5)均匀设置在所述碳刷滑环(3)上。5.根据权利要求4所述的可旋转的土壤湿度信息获取装置，其特征在于，所述中空轴(1)上设置有导线孔(11)，所述导线孔(11)内设置有导线，所述导线分别连接所述碳刷(5)与所述土壤湿度信息处理设备。6.根据权利要求5所述的可旋转的土壤湿度信息获取装置，其特征在于，所述中空轴(1)两端设置有密封螺丝(12)，所述密封螺丝(12)与所述中空轴(1)活动连接，且其中一端的密封螺丝(12)上设置有接线柱(13)，所述接线柱(13)分别连接所述土壤湿度信息处理设备的信号输出端。7.根据权利要求6所述的可旋转的土壤湿度信息获取装置，其特征在于，所述中空轴(1)设置所述碳刷滑环(3)的位置设置有绝缘装置，所述碳刷滑环(3)固定设置在所述绝缘装置上。8.根据权利要求1-7任一项所述的可旋转的土壤湿度信息获取装置，其特征在于，所述土壤湿度信息处理设备包括：滤波电路和放大电路，所述碳刷(5)与所述滤波电路的信号输入端相连接，所述滤波电路的信号输出端连接所述放大电路的信号输入端，所述放大电路的信号输出端连接所述土壤湿度信息处理设备的信号输出端。9.根据权利要求8所述的可旋转的土壤湿度信息获取装置，其特征在于，所述滤波电路包括第一滤波电路和第二滤波电路，所述放大电路包括第一放大电路和第二放大电路，所述信号输入端包括第一信号输入端、第二信号输入端和第三信号输入端，所述信号输出端包括第一信号输出端和第二信号输出端；所述第一信号输入端与第一三极管的基极相连接，所述第一三极管的发射极与所述第一滤波电路的信号输入端相连接，所述第一滤波电路的信号输出端与所述第一放大电路的信号输入端相连接，所述第一放大电路的信号输出端与所述第一信号输出端相连接；所述第二信号输入端与第二三极...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜红花，张震明，柳平增，刘理民，王金宇，张益嘉，赵元佑，潘哲，张华秀，石文浩，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：新型
国别省市：山东,37