一种土柱入渗过程多指标检测装置的制造方法_3

文档序号:9395355阅读:来源:国知局
土器26和导杆套25,导杆套25内安装有导杆5,导杆5下端安装在下底座6上,导杆5上端安装在上顶座16 —端,上顶座16的另一端安装在竖直支撑板8的顶部;
其中所述竖直步进电机支撑座14为相互垂直的两面板组成,一个板上面用来安装竖直步进电机15,另一个板上设有支撑座贯穿通孔35,支撑座贯穿通孔35通过螺栓与竖直支撑板8上的支撑座安装孔37相配合;竖直轴承座I 7上的安装孔通过螺栓与竖直支撑板8上的轴承座安装孔II 39相配合,竖直轴承座II 12上的安装孔通过螺栓与竖直支撑板8上的轴承座安装孔I 38相配合;所述竖直支撑板8下端设有水平螺纹孔40,水平螺纹孔40通过螺钉与下底座6的一侧连接固定,竖直支撑板8上端设有竖直螺纹孔36,竖直螺纹孔36通过螺钉与上顶座16 —侧的上顶座安装通孔50相配合;
所述竖直螺套11内部开有贯穿的内螺孔33,内螺孔33中的内螺纹与竖直螺杆9的外螺纹相配合,竖直轴承座I 7和竖直支撑座II 12内设有推力球轴承32,竖直螺杆9的一端安装在竖直轴承座I 7的推力球轴承32内,另一端安装在竖直支撑座II 12的推力球轴承内;竖直螺套11上开有若干贯穿通孔34,贯穿通孔34通过螺钉与水平支撑板10连接;
所述水平支撑板10上设有水平支撑板螺套安装孔44,水平支撑板螺套安装孔44与竖直螺杆9上的竖直螺套11通过螺钉连接;水平步进电机支撑座18、水平轴承座20与水平支撑板10的连接方式和竖直步进电机支撑座14、竖直轴承座I 7和竖直轴承座II 12与竖直支撑板8的连接方式类似;水平步进电机17、水平联轴器19和水平轴承座20的连接方式与竖直步进电机15、竖直联轴器13、竖直轴承座I 7和竖直轴承座II 12的连接方式类似;所述传感器夹持机构22上开有传感器安装孔42、水平螺杆安装孔43,传感器24设置在传感器安装孔42中,传感器夹持机构22通过水平螺杆安装孔43套装在水平螺杆21上;水平螺套23通过螺钉固定在传感器夹持机构22上,传感器夹持机构22的下端面与水平支撑板10的上端面相贴合,传感器夹持机构22上端面设有定位螺纹孔41,定位螺纹孔41为竖直贯穿到传感器安装孔42的螺纹孔,通过螺钉来定位传感器位置;
所述导杆套25为空心圆柱体,圆柱体的外圆周面与水平支撑板10上的导杆套安装孔45的内圆周面相配合,圆柱体的内圆周面上相对的两侧轴向开有槽,槽内设有滚珠47,滚珠47与导杆5的外圆周面相配合,导杆5的顶端安装在上顶座16的导杆安装孔51内,导杆5的底端安装在下底座6上的导杆安装孔内;
所述刮土器26为一薄片,其下部设有安装通孔49,安装通孔49通过螺钉与水平支撑板10 —侧的刮土器安装孔46相配合,刮土器26上部开有传感器插针出入孔48,传感器插针出入孔48与传感器24的插针相配合。
[0025]上述装置在室外进行原状土土柱入渗过程相关参数的检测中,在检测土壤周围挖3个深坑,将上述3个装置固定在挖好的深坑中;使用其中I个装置进行检测时,首先启动水平步进电机17,步进电机17的电机轴开始转动,步进电机17的电机轴转动带动水平联轴器19转动,水平联轴器19的转动带动水平螺杆21的转动,水平螺杆21与水平螺套23是通过螺旋副连接配合,水平螺套23与传感器夹持机构22固定连接,传感器夹持机构22的下端面与水平支撑板10的上端面相贴合,所以传感器夹持机构22和水平螺套23在水平螺杆21转动下,在水平支撑板10的上端面上沿着螺杆轴向运动,传感器夹持机构22和水平螺套23在水平支撑板10的上端面的轴向运动带动传感器24在水平支撑板10的运动,传感器24的插针首先通过刮土器26上面的传感器插针出入孔48进入待检测土柱中,传感器24进入土柱后,可以进行土柱入渗过程中的湿度、酸碱度(PH)、温度、盐度等参数的检测,传感器24检测到的数值传输给数据存储器,方便后期处理数据。检测完一定数量的参数之后,水平步进电机17在控制器的作用下,电机轴反转,从而带动水平螺杆21反转,从而带动传感器24从土柱中出来,传感器24插针进入土柱后,在插针上会携带土壤颗粒和水分,在传感器24从土柱中出来的过程中,传感器24插针先进过刮土器26上的传感器插针出入孔48,将传感器插针携带的土柱颗粒和水分清除掉,完成一个高度的检测;
然后竖直步进电机15在控制器的控制下转动,竖直步进电机15的电机轴带动竖直联轴器13的转动,竖直联轴器13的转动带动竖直螺杆9的转动,竖直螺杆9与竖直螺套11通过螺旋副连接配合,竖直螺套11与水平支撑板10固定连接,水平支撑板10的一侧与竖直支撑板8的端面相贴合,所以竖直螺杆9的旋转带动竖直螺套11和水平支撑板10在竖直方向上向下运动,固定在水平支撑板10另一侧的导杆套25也会沿着导杆5向下运动,直到水平支撑板10带动传感器24在竖直方向上向下运动,直到传感器24运动到下一高度处,此时传感器24的插针将插入土柱中,重复上述的水平位置检测过程,就能实现这一高度的土柱入渗相关参数的检测;同一方位不同高度的检测完成后,使用另外2个装置进行另外两个不同方位、不同高度的测量,即可获得待测土柱3个方位、若干高度的测量数据。
[0026]实施例2:如图2-37所示,本土柱入渗过程多指标检测装置包括42步进电机1、土柱下底盖2、盛土容器3、土柱支座4、导杆5、下底座6、竖直轴承座I 7、竖直支撑板8、竖直螺杆9、水平支撑板10、竖直螺套11、竖直轴承座II 12、竖直联轴器13、竖直步进电机支撑座14、竖直步进电机15、上顶座16、水平步进电机17、水平步进电机支撑座18、水平联轴器19、水平轴承座20、水平螺杆21、传感器夹持机构22、水平螺套23、传感器24、导杆套25、刮土器 26;
所述42步进电机I安装在土柱支座4下部,土柱支座4安装在地面上,土柱下底盖2安装在土柱支座4上,步进电机I通过轴承28与土柱下底盖2连接并带动其转动,盛土容器3安装在土柱下底盖2上;下底座6安装在地面上,竖直支撑板8下端安装在下底座6的一侧,竖直支撑板8上安装有竖直轴承座I 7、竖直轴承座II 12和竖直步进电机支撑座14,竖直螺杆9 一端安装在竖直轴承座I 7上,另一端安装在竖直轴承座II 12上,竖直步进电机15安装在竖直步进电机支撑座14上,竖直螺杆9和竖直步进电机15通过竖直联轴器13连接,竖直螺套11套装在竖直螺杆9上并固定在水平支撑板10的一端端面上;水平支撑板10上安装有水平步进电机支撑座18和两个水平轴承座20,水平螺杆21两端分别安装在两个水平轴承座20上,水平步进电机17安装在水平步进电机支撑座18上,水平步进电机17和水平螺杆21通过水平联轴器19连接;传感器夹持机构22套装在水平螺杆21上并位于两个水平轴承座20间,水平螺套23套装在水平螺杆21上并固定在传感器夹持机构22上,传感器夹持机构22上安装有传感器24 ;水平支撑板10的另一端安装有刮土器26和导杆套25,导杆套25内安装有导杆5,导杆5下端安装在下底座6上,导杆5上端安装在上顶座
16—端,上顶座16的另一端安装在竖直支撑板8的顶部。
[0027]其中所述42步进电机I上设有通孔27,土柱支座4上开有螺纹孔31,42步进电机I上的通孔27和土柱支座4上的螺纹孔31通过螺钉来连接,土柱支座4上开有贯穿的轴承安装孔,轴承28的外圆周面与土柱支座4上的轴承安装孔内圆周面紧密配合。
[0028]所述土柱下底盖2底部设有空心轴29,空心轴29外圆周面与安装在土柱支座4内部的轴承28内圈相配合,42步进电机I的转轴安装在土柱下底盖2底部的空心轴29内; 所述盛土容器3为透明的敞口圆柱体,其上开有径向贯穿孔30,径向贯穿孔30与传感器24的插针相匹配;根据测量需要在盛土容器3的筒壁上不同方位、不同高度开若干径向贯穿孔30。
[0029]所述竖直步进电机支撑座14为相互垂直的两面板组成,一个板上面用来安装竖直步进电机15,另一个板上设有支撑座贯穿通孔35,支撑座贯穿通孔35通过螺栓与竖直支撑板8上的支撑座安装孔37相配合;竖直轴承座I 7上的安装孔通过螺栓与竖直支撑板8上的轴承座安装孔II 39相配合,竖直轴承座II 12上的安装孔通过螺栓与竖直支撑板8上的轴承座安装孔I 38相配合;所述竖直支撑板8下端设有水平螺纹孔40,水平螺纹孔40通过螺钉与下底座6的一侧连接固定,竖直支撑板8上端设有竖直螺纹孔36,竖直螺纹孔36通过螺钉与上顶座16 —侧的上顶座安装通孔50相配合;
所述竖直螺套11内部开有贯穿的内螺孔33,内螺孔33中的内螺纹与竖直螺杆9的外螺纹相配合,竖直轴承座I 7和竖直支撑座II 12内设有推力球轴承32,竖直螺杆9的一端安装在竖直轴承座I 7的推力球轴承32内,另一端安装在竖直支撑座II 12的推力球轴承内;竖直螺套11上开有若干贯穿通孔34,贯穿通孔34通过螺钉与水平支撑板10连接;
所述水平支撑板10上设有水平支撑板螺套安装孔44,水平支撑板螺套安装孔44与竖直螺杆9上的竖直螺套11通过螺钉连接;水平步进电机支撑座18、水平轴承座20与水平支撑板10的连接方式和竖直步进电机支撑座14、竖直轴承座I 7和竖直轴承座II 12与竖直支撑板8的连接方式类似;水平步进电机17、水平联轴器19和水平轴承座20的连接方式与竖直步进电机15、竖直联轴器13、竖直轴承座I 7和竖直轴承座II 12的连接方式类似;所述传感器夹持机构22上开有传感器安装孔42、水平螺杆安装孔43,传感器24设置在传感器安装孔42中,传感器夹持机构22通过水平螺杆安装孔43套装在水平螺杆21上;水平螺套23通过螺钉固定在传感器夹持机构22上,传感器夹持机构22的下端面与水平支撑板10的上端面相贴合,传感器夹持
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