植物环境实时监控装置的制作方法

本发明涉及一种监控装置，特别是涉及一种植物环境实时监控装置。

背景技术：

精准农业是现代科学技术革命对农业产生巨大影响下逐步形成的新型农业形态，是科技含量很高、集成综合性很强的现代农业生产管理技术。传统的农业耕作方式主要依靠经验进行粗放管理，化肥、农药的使用虽然大幅提高了粮食产量，但盲目施肥不仅造成了大量的浪费，而且带来了严重的土壤、环境污染。精准农业是根据作物生长的土壤性状，调节对作物的投入，一方面查清田块内部的土壤性状的生产力空间变异，另一方面确定农作物的生产目标，进行定位“系统诊断、优化配方、技术组装、科学管理”，调动土壤生产力，以最少的或最节省的投入达到同等收入或更高的收入。因此，必须重视土壤养分、环境温度、湿度等植物生长环境的监测，实施区域化精准施肥、灌溉，充分挖掘农田生产潜力，合理利用水肥资源，减少环境污染，同时提高农产品的产量和质量。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种植物环境实时监控装置，其使用便利，能够测量不同地点和不同深度的土壤情况，使用寿命长，测量精度高。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种植物环境实时监控装置，其特征在于，其包括支架、横向导轨、纵向导轨、主动轮、从动轮、土壤养分测试片、小车、储存盒、采集装置、电机，支架的上面设有横向导轨，横向导轨横向导轨之间设有纵向导轨，纵向导轨的顶端两侧设有主动轮，纵向导轨的顶端设有电机，主动轮通过纵向导轨和电机相连，纵向导轨的末端两侧设有从动轮，纵向导轨的上方设有小车，小车的上方设有储存盒，储存盒内设有土壤养分测试片，小车的下方设有采集装置，其中：

土壤养分测试片包括不锈钢插片、镂空安装槽、载片安装托、离子膜载片、离子膜盖片、离子交换树脂膜，不锈钢插片内设有镂空安装槽，镂空安装槽的上面设有载片安装托，载片安装托的上面设有离子膜载片，离子膜载片的上面设有离子膜盖片，离子膜载片和离子膜盖片之间设有离子交换树脂膜；

采集装置包括磁性挂钩、气缸推杆、升缩杆、机械手，磁性挂钩的下面设有气缸推杆，气缸推杆的下面设有升缩杆，升缩杆的下面设有机械手。

优选地，所述不锈钢插片的末端采用尖锐的三角形结构。

优选地，所述离子膜载片和离子膜盖片的粘合处采用t型结构。

优选地，所述离子交换树脂膜的两端设有密封胶。

优选地，所述载片安装托的内部设置通孔。

本发明的积极进步效果在于：本发明使用便利，能够测量不同地点和不同深度的土壤情况，使用寿命长，测量精度高。

附图说明

图1为本发明的整体示意图。

图2为本发明的采集装置示意图。

图3为本发明的土壤养分测试片示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

如图1至图3所示，本发明植物环境实时监控装置包括支架1、横向导轨2、纵向导轨3、主动轮4、从动轮5、土壤养分测试片6、小车7、电机8、采集装置9，支架1的上面设有横向导轨2，横向导轨2横向导轨2之间设有纵向导轨3，纵向导轨3的顶端两侧设有主动轮4，纵向导轨3的顶端设有电机8，主动轮4通过纵向导轨3和电机10相连，纵向导轨3的末端两侧设有从动轮5，纵向导轨3的上方设有小车7，小车7的内部设有土壤养分测试片6，小车7的下方设有采集装置9，其中：

土壤养分测试片6包括不锈钢插片61、镂空安装槽62、载片安装托63、离子膜载片64、离子膜盖片65、离子交换树脂膜66，不锈钢插片61内设有镂空安装槽62，镂空安装槽62的上面设有载片安装托63，载片安装托63的上面设有离子膜载片64，离子膜载片64的上面设有离子膜盖片65，离子膜载片64和离子膜盖片65之间设有离子交换树脂膜66；

采集装置9包括磁性挂钩91、气缸推杆92、升缩杆93、机械手94，磁性挂钩91的下面设有气缸推杆92，气缸推杆92的下面设有升缩杆93，升缩杆93的下面设有机械手94。

所述不锈钢插片61的末端采用尖锐的三角形结构，便于不锈钢插片61插入土壤。

所述离子膜载片64和离子膜盖片65的粘合处采用t型结构，使离子膜载片64和离子膜盖片65的连接更为紧密。

所述离子交换树脂膜66的两端设有密封胶，防止离子交换树脂膜66被污染。

所述载片安装托63的内部设置通孔，减少内应力，避免离子膜载片64变形。

本发明的工作原理如下：打开电机，主动轮带动从动轮沿着横向导轨移动，进而带动纵向导轨沿着横向导轨进行横向移动。同时小车又沿着纵向导轨纵向移动，因此该监控装置能够测试不同点的土壤情况。当小车到达取样点后，气缸推杆推动伸缩杆拉伸，伸缩杆底端的机械手把土壤养分测试片插入被测土壤中。测试片的插片采用不锈钢材质，难生锈、难损坏，能够避免铁元素进入土中，干扰测试结果，从而提高了测试精度，又能够提高装置的使用寿命。土壤养分测试片的不锈钢插片上有多个用来存放土壤的安装槽，它们沿高度方向排列，每个安装槽内装有一个离子交换膜。因此，将不锈钢插片插入土壤中后，可以检测不同土壤深度的成分。离子膜盖片和离子交换树脂膜等大且离子膜盖片的面积小于离子膜载片，离子膜载片的面积小于载片安装托，而载片安装托的面积又小于镂空安装槽，因此当不锈钢插片插入土壤后，镂空安装槽、载片安装托和离子膜载片能够起到保护离子交换树脂膜的作用，既能避免树脂膜被污染，提高了测量精度，又提高了使用寿命。

当不锈钢插片插入最深处即伸缩杆伸至最长时，采集装置顶端的磁性挂钩通过磁力吸引，使得伸缩杆收缩，进而将土壤养分测试片回收至小车内。整个采集过程无需人工操作，十分的便利。采集完成后，取下土壤养分测试片上的离子膜载片，用解析液对离子膜载片上的离子交换树脂膜吸取的离子进行解析，在分析解析液内的离子成分及其含量，进而分析土壤的养分含量。整个测量过程几乎无离子损耗也无外来离子进入树脂膜中，使得监控装置具有十分高的测量精度。

综上所述，本发明植物环境实时监控装置使用便利，能够测量不同地点和不同深度的土壤情况，使用寿命长，测量精度高。

以上所述的具体实施例，对本发明的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种植物环境实时监控装置，其包括支架、横向导轨、纵向导轨、主动轮、从动轮、土壤养分测试片、小车、储存盒、采集装置、电机，支架的上面设有横向导轨，横向导轨横向导轨之间设有纵向导轨，纵向导轨的顶端两侧设有主动轮，纵向导轨的顶端设有电机，主动轮通过纵向导轨和电机相连，纵向导轨的末端两侧设有从动轮，纵向导轨的上方设有小车，小车的上方设有储存盒，储存盒内设有土壤养分测试片，小车的下方设有采集装置。本发明使用便利，能够测量不同地点和不同深度的土壤情况，使用寿命长，测量精度高。

技术研发人员：聂鹏程;杜英森;殷利明;左传宝;孙竹梅;林佳;张北海
受保护的技术使用者：浙江大学山东工业技术研究院
技术研发日：2018.08.16
技术公布日：2019.08.20