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。
[0030]所述下底座6上设有若干下底座安装孔52，通过螺钉定位在地面上。
[0031]当要对非原状土柱进行入渗过程中的指标进行检测时，先在盛土容器3内装一定条件的土壤，调节水平支撑板10的位置，使安装在水平支撑板10上面的传感器24的插针与盛土容器3上的径向贯穿孔30轴对齐，往盛土容器3内部按照一定速度注入一定量的水。
[0032]在开始检测时，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，然后进入盛土容器3上的径向贯穿孔30，从而传感器24的插针进入土柱，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从盛土容器3中的土柱中出来，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从盛土容器3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壤颗粒和水分清除掉。等到传感器插针完全从盛土容器3内部完全出来后，盛土容器3底部的步进电机I在控制器的控制下转动，步进电机I的转轴转动带动安装在盛土容器3底部的土柱下底盖2的转动，土柱下底盖2会绕着轴承28在水平面内转动，土柱下底盖2带动盛土容器3在水平面内转动，直到转动到盛土容器3的筒壁其他方位的径向贯穿孔处停止；同样的，在水平步进电机17带动下，水平联轴器19和水平螺杆21转动，从而带动传感器24进入到盛土容器3内部，传感器检测完相关参数后，水平步进电机17在控制器的作用下反转，从而使传感器24从盛土容器3的土柱中出来，完成同一高度不同方位土柱入渗过程的相关参数检测。
[0033]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运动到下一高度的径向贯穿孔处，此时传感器24的插针与盛土容器3上的径向贯穿孔30轴对齐；然后重复上述的水平位置检测过程，就能实现这一高度不同方位土柱入渗相关参数的检测，不断重复上述的过程，就能实现不同高度、不同方位土柱入渗过程中相关参数的检测。
[0034]上面结合附图对本发明的【具体实施方式】作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
【主权项】
1.一种土柱入渗过程多指标检测装置，其特征在于:包括导杆(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。2.根据权利要求1所述的土柱入渗过程多指标检测装置，其特征在于:竖直螺套(11)中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，水平螺套(23 )结构同竖直螺套(11)。3.根据权利要求1所述的土柱入渗过程多指标检测装置，其特征在于:竖直轴承座I(7)和竖直轴承座II (12)内部设有推力球轴承(32)，竖直螺杆(9)的一端安装在竖直轴承座I (7)上的推力球轴承(32)内，另一端安装在竖直支撑座II (12)上的推力球轴承内。4.根据权利要求1所述的土柱入渗过程多指标检测装置，其特征在于: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。5.根据权利要求1所述的土柱入渗过程多指标检测装置，其特征在于:导杆套(25)为空心圆柱体，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(4 7 )，滚珠(4 7 )与导杆(5)的外圆周面相配合。6.根据权利要求1所述的土柱入渗过程多指标检测装置，其特征在于:刮土器(26)为一薄片，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。7.权利要求1-6中任一项所述的土柱入渗过程多指标检测装置，其特征在于:装置还包括步进电机(I)、土柱下底盖(2)、盛土容器(3)、土柱支座(4)，步进电机(I)安装在土柱支座(4)下部，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。8.根据权利要求7所述的土柱入渗过程多指标检测装置，其特征在于: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。9.根据权利要求7所述的土柱入渗过程多指标检测装置，其特征在于: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，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。10.根据权利要求7所述的土柱入渗过程多指标检测装置，其特征在于: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。
【专利摘要】本发明公开了一种土柱入渗过程多指标检测装置，属于节水灌溉技术领域。其包括导杆、下底座、竖直轴承座Ⅰ、竖直支撑板、竖直螺杆、水平支撑板、竖直螺套、竖直轴承座Ⅱ、竖直联轴器、竖直步进电机支撑座、竖直步进电机、上顶座、水平步进电机、水平步进电机支撑座、水平联轴器、水平轴承座、水平螺杆、传感器夹持机构、水平螺套、传感器、导杆套、刮土器；该装置传感器更换方便，能在土柱入渗过程快速检测多个指标（温度、电导率、PH等），能够实现对室内土柱入渗过程多指标的检测，也能够满足室外原状土入渗过程多指标的检测，适合相关高校和科研院所进行土柱入渗过程相关参数的快速检测。
【IPC分类】G01N15/08, G01N33/24
【公开号】CN105115875
【申请号】CN201510510473
【发明人】杨启良, 贾维兵, 武振中, 李婕, 徐曼, 刘冰
【申请人】昆明理工大学
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年8月19日