一种土壤检测装置的制作方法

本实用新型涉及土壤检测领域，特别是涉及一种土壤检测装置。

背景技术：

植物的生长需要良好的土壤环境，不同的植物咋生长时对土壤环境的需求不同，即使是同一种植物，在其不同的生长阶段也需要不同的土壤环境。某一个区域土壤中的水分含量是土壤环境的重要指标，土壤中水分的多少直接影响到植物能否在该区域是否某种特殊的植物的生长，因此需要准确检测土壤中水分的含量。

现有的对于土壤中水分检测的方法通常是采集土壤样本，再将土壤带回到实验室内进行检测，而在将土壤样本带回到实验室以及检测的过程中，由于环境以及时间的改变，土壤样本中的水分会出现变化，从而影响到检测结果的准确性。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种土壤检测装置，以解决现有技术中在将土壤带回实验室检测时土壤的水分变化而影响检测结果的准确性的问题。

本实用新型的土壤检测装置的技术方案为：

一种土壤检测装置，包括三脚架，所述三脚架的顶部设置有固定座，固定座上安装有电机和与电机连接以驱动电机转动的PLC控制器，所述电机的输出轴上连接有向下延伸的转轴，所述转轴的外壁上设置有外螺纹，所述土壤检测装置还包括与所述固定座沿上下方向导向配合的套筒，套筒的底端为锥形，套筒包括沿转轴的径向间隔布置的内筒和外筒，内筒的内壁上设有与转轴螺纹配合的内螺纹，套筒的外壁上开设有沿上下方向间隔布置的检测孔，各个检测孔内分别设置有与PLC控制器信号连接的水分传感器，所述PLC控制器上还设有用于显示水分含量的显示屏。

该技术方案的有益效果是，三脚架的固定座上安装有电机和PLC控制器，电机驱动转轴转动，套筒在转轴的外螺纹以及固定座的导向作用下可以向下移动，从而进入土壤中，套筒的外筒上设有上下方向间隔布置的检测孔，检测孔内安装有水分传感器，多个水分传感器通过检测孔可以检测不同深度的土壤内的水分，可以在野外直接对土壤的水分进行检测，并利用显示屏读取数据，避免将土壤制作为样品带回实验室进行检测而使土壤样本受到环境与时间的影响，从而保证了检测结果的准确性。

所述水分传感器为外层布置有氯化锂涂层的锌探头和铜杆，锌探头和铜杆分别与电源的正负极连接。氯化锂吸收土壤中的水蒸气而导电，湿度越高，吸水率越高，电阻越小，从而可以检测土壤的湿度，便于将水分转化为电信号供PLC控制器读取。

所述检测孔的孔口处安装有金属防护网。金属防护网可以避免土壤中的异物进入检测孔而损坏锌探头。

所述外筒上开设有上下延伸的导向槽，所述固定座上设置用于插入所述导向槽内的导向块，所述套筒与固定座通过导向槽与导向块导向配合。导向块与导向槽的配合简单，加工方便。

所述导向槽沿外筒的周向均布有三个，固定座上设有与所述导向槽一一对应的三个导向块。套筒进入土壤中会受到阻力，三个导向块对套筒有扶正的效果，避免套筒歪斜而与转轴卡死。

所述三脚架包括三个支腿，支腿包括套管和转配在套管内的伸缩杆，伸缩杆上设有沿其轴向间隔布置的多个固定孔，套管上开设有与固定孔配合的装配孔，装配孔内装配有螺栓。通过固定孔和装配孔可以调节支腿的高度，增大土壤检测装置的适用范围。

附图说明

图1是本实用新型的土壤检测装置的实施例1的结构示意图；

图2是图1的固定板、转轴以及套筒的配合示意图；

图3是图1的土壤检测装置的套筒的结构示意图；

图4是图3的A出的放大示意图；

图5是图1的土壤检测装置的支腿的结构示意图；

图6是图1的土壤检测装置的PLC控制器的结构示意图。

图中：1-三脚架，11-支腿，12-套管，13-伸缩杆，14-固定孔，15-装配孔，2-固定座，21-固定板，22-避让孔，23-导向块，3-伺服电机，4-转轴，5-套筒，51-内筒，52-外筒，53-导向槽，54-检测孔，55-水分传感器，56-金属防护网，6-PLC控制器，61-显示屏。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型的土壤检测装置的实施例，如图1至图6所示，该土壤检测装置包括三角架和设置在三脚架1顶部的固定座2，三脚架1沿绕固定座2的周向均布有三个支腿11，支腿11包括套管12和转配在套管12内的伸缩杆13，伸缩杆13上设有沿其轴向间隔布置的多个固定孔14，套管12上开设有与固定孔14配合的装配孔15，装配孔15内装配有螺栓，通过固定孔14与装配孔15可以调节支腿11的高度；在其他实施例中，支腿11也可以为固定长度的钢管。

固定座2包括位于底部的固定板21和布置在固定板21上的用于安装电机的安装框架，电机为伺服电机3，固定板21上还安装有PLC控制器6，PLC控制器6和伺服电机3连接以控制伺服电机3的转动方向和转动速度。固定板21上开设有避让孔22，伺服电机3的输出轴上连接有转轴4，转轴4穿过避让孔22并向下延伸，转轴4的外壁上加工有外螺纹。

土壤检测装置还包括设置在转轴4外侧的套筒5，套筒5的底端为锥形，便于套筒5插入土壤内。套筒5包括沿转轴4的径向间隔布置的内筒51和外筒52，内筒51的内壁上加工有与转轴4上的外螺纹配合的内螺纹，内筒51和外筒52的顶端通过加强筋连接。

外筒52的外部开设有沿上下方向延伸的导向槽53，导向槽53共有三个且沿外筒52的周向间隔均布，固定板21的避让孔22的孔壁上凸设有沿套筒5的径向延伸的导向块23，导向块23共有三个且与导向槽53一一对应，导向块23插入导向槽53内，套筒5通过导向块23和导向槽53沿上下方向导向配合，在其他实施例中，导向块23与导向槽53也可以分别有一个、四个 等。

外筒52的外壁上还开设有检测孔54，检测孔54沿上下方向间隔布置有多个，各个检测孔54内分别设有与PLC控制器6信号连接水分传感器55，水分传感器55为外层布置有氯化锂涂层的锌探头和铜杆，锌探头和铜杆分别与电源的正负极连接。氯化锂吸收土壤中的水蒸气而导电，湿度越高，吸水率越高，电阻越小，从而可以检测土壤的湿度，便于将水分转化为电信号供PLC控制器6读取，PLC控制器6上还设有用于显示水分含量的显示屏61，便于操作人员读取土壤中的水分含量。检测孔54的孔口处安装有金属防护网56，金属防护网56可以避免土壤中的异物进入检测孔54而损坏锌探头，在其他实施例中，也可以省略金属防护网56。

上述的土壤检测装置在使用时，通过螺栓调节伸缩杆13与套管12的位置，从而使三角架处于合适的高度，接通外部电源，通过PLC控制器6开启伺服电机3，伺服电机3驱动转轴4转动并带动套筒5向下移动，套筒5的锥形的底端破开土壤并插入土壤内，在套筒5插入土壤内合适的湿度后，停止伺服电机3的转动，套筒5的检测孔54内的锌探头检测土壤中的水分并将水分数据转化为电信号输送给PLC控制器6，PLC控制器6通过内置的程序在显示屏61上显示出各个锌探头检测到的水分含量，从而完成对土壤水分的检测。

在本实施例中，水分传感器为外层布置有氯化锂涂层的锌探头，在本实施例中，水分传感器为频域反射传感器。

在本实施例中，外筒与固定座通过导向块与导向槽导向配合，在其他实施例中，也可以在外筒上设置导向块，在固定座上设置导向槽。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。