智能土壤温湿度探钎的制作方法

本实用新型涉及土壤检测装置领域，更具体的说是涉及一种智能土壤温湿度探钎。

背景技术：

目前，草坪养护工作核心在于浇水，草坪内均布有喷淋装置，喷淋装置何时浇水通常是通过养护人员人工经验观察判断草坪内土壤的湿度和温度来决定的。此种方式过分依赖养护人员，养护过程较为麻烦，人力成本高，并且存在对草坪的草的生长情况和草坪下土壤情况判断失误的现象发生，为弥补人工养护的不足，现有中会采取在草坪中安置温湿度传感器来检测土壤的湿度和温度，从而通过温湿度传感器反馈的信息来控制喷淋装置是否开启，但该种做法依旧存在不足之处，对于面积大的草坪，如足球场、广场等，需要均布多个温湿度传感器，操作复杂，检修和回收麻烦，且在安置与回收过程中均会对草坪造成踩踏，影响草坪的养护。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种便于安置与回收且不会对草坪造成额外伤害的智能土壤温湿度探钎。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种智能土壤温湿度探钎，将其垂直于水平面放置于一无人机上以备进行投放，由下至上依次包括有钻头、管身、多个仿生尾翼和一个具有磁性的吸盘且相互连接，所述钻头、管身和吸盘均同轴设置，所述管身外套设有吸水套管，所述吸水套管靠近钻头设置，所述管身被吸水套管套住的管壁上开设有供水以及气体进入的通孔，所述钻头尖端朝下，多个所述仿生尾翼绕管身的轴线均布于同一个圆周上，多个所述仿生尾翼的一端均定位于管身和吸盘之间且其另一端均远离管身的轴线延伸，多个所述仿生尾翼相对管身的轴线所在平面倾斜设置，所述管身内设置有探测湿度和温度的探头、与探头电连接的主机和为主机以及探头提供电力的电源，所述探头与通孔相邻设置，所述主机包括有天线，所述天线由管身朝向吸盘的端部穿出并位于管身与吸盘之间，无人机上电连接有通过导电产生磁性去吸合吸盘的电磁盘，无人机通过将电磁盘投放至吸盘上方使得电磁盘吸合吸盘并在无人机的牵引下使得管身和钻头先后脱离土壤。

作为本实用新型的进一步改进，所述仿生尾翼包括有弹性钢丝、绸膜和连接件，所述连接件定位于吸盘和管身之间，所述弹性钢丝绕于绸膜外并形成一个骨架，所述绸膜采用绸缎材料编织而成并与弹性钢丝固定连接，所述弹性钢丝与连接件固定连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述连接件为球体，且相邻的连接件相互抵触，连接件均向管身的外侧凸出。

作为本实用新型的进一步改进，所述管身的端部上延伸出直径小于其直径的护环，所述护环围绕于天线外，所述连接件局部嵌入护环内。

作为本实用新型的进一步改进，所述管身外固定套设有用于提高定位深度的配重套管，所述配重套管和吸水套管沿管身轴向分布。

作为本实用新型的进一步改进，所述电磁盘朝向吸盘的面上设置有位于电磁盘中心位置的中轴，所述中轴上设置有成对的勾状弹片，所述勾状弹片可形变，成对的勾状弹片的一端定位于中轴的端部上并与中轴形成一个指向向下的箭头，所述吸盘的中心位置处开设有贯穿孔，所述贯穿孔的孔径大于中轴的直径且小于成对的勾状弹片远离中轴的端部之间的连线长度，通过电磁盘吸合吸盘使得中轴带动勾状弹片一起穿过贯穿孔，勾状弹片恢复形变并与吸盘端面相抵。

作为本实用新型的进一步改进，所述吸盘朝向电磁盘的端面呈凹陷状且凹陷最低点为贯穿孔处。

本实用新型的有益效果：本温湿度探钎具备了温湿度传感器的功能且结合无人机通过投放的方式完成定点安装，温湿度检测精确度高；相比现有中手动安装温湿度传感器的方式，本温湿度探钎通过尾翼在气流的作用下转动以保持平衡并下坠至土壤中，安装方式简便，通过吸盘和电磁盘的吸合使得无人机能将温湿度探钎拔出土壤并带回，回收操作便捷，且安装与回收过程中均不会过多的破坏草坪；吸盘因尾翼的阻隔使得吸盘与管身存在间距，该间距为的是让吸盘的磁性对天线的干扰降低从而使得天线发送出的信号是稳定的。

附图说明

图1为本实用新型与电磁盘相互拆分的主视图；

图2为本实用新型的俯视图。

附图标记：1、钻头；10、电磁盘；11、中轴；12、勾状弹片；2、吸水套管；3、管身；31、护环；32、配重套管；33、通孔；4、吸盘；41、贯穿孔；5、仿生尾翼；51、弹性钢丝；52、绸膜；53、连接件；6、探头；7、主机；8、电源；9、天线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。

参照图1至图2所示，本实施例的一种智能土壤温湿度探钎，将其垂直于水平面放置于一无人机上以备进行投放，由下至上依次包括有钻头1、管身3、多个仿生尾翼5和一个具有磁性的吸盘4且依次连接在一起，连接方式可依据技术人员的经验从现有中的众多连接方式中进行筛选，例如焊接、螺纹连接等方式，钻头1可由圆柱和圆锥同轴连接，钻头1尖端朝下，钻头1采用合金材料制成，钻头1与管身3螺纹连接，可根据土壤性质更换不同合金的钻头1，钻头1、管身3和吸盘4均同轴设置，管身3外套设有吸水套管2，吸水套管2靠近钻头1设置，管身3被吸水套管2套住的管壁上开设有供水以及气体进入的通孔33，通孔33数量为多个，利于全方位检测土壤内的温湿度，避免误差；为保证吸水套管2能顺利进入土壤内，钻头1的圆锥底面轮廓大于吸水套管2的端面轮廓；吸水套管2采用善于吸收水分的材料制成；多个仿生尾翼5绕管身3的轴线均布于同一个圆周上，多个仿生尾翼5的一端均定位于管身3和吸盘4之间且其另一端均远离管身3的轴线延伸，多个仿生尾翼5均为有一定弧度的片状体，多个仿生尾翼5相对管身3的轴线所在平面倾斜设置，即仿生尾翼5立于管身3的端面上，吸盘4与管身3之间存在的间距，多个仿生尾翼5至少两个起步，具体数量根据实际需求而定，这里为方面说明将仿生尾翼5的数量定为三个，管身3内设置有探测湿度和温度的探头6、与探头6电连接的主机7和为主机7以及探头6提供电力的电源8，探头6可采用半导体探头，其灵敏度高、微型化且耗电低，探头6由湿度探头和温度探头组合而成，探头6与通孔33相邻设置，电源8可采用锂电池，主机7实则为一电路芯片，其含有4g收发模块或是蓝牙模块，主机7包括有天线9，4g收发模块与天线9电连接，天线9由管身3朝向吸盘4的端部穿出并位于管身3与吸盘4之间，无人机上电连接有通过导电产生磁性去吸合吸盘4的电磁盘10，电磁盘10通过细长的电缆悬挂于无人机下方，电缆部分卷于无人机内，电磁盘10是内部设置有电磁铁和线路的盘体，电磁盘10相比普通的磁石其磁力的产生是可控的，能避免磁石吸附在无人机上无法投放的现象；

在安装过程中，将若干个本实用新型置于无人机下方的投放箱内且保持竖直状态，无人机由电脑远程控制或者养护人员手柄控制，无人机在草坪上空飞行至指定位置，投放一个温湿度探钎，由公众常识可知，物体下落过程中，其周边产生自下而上气流，气流对三个尾翼5均产生推力并沿尾翼5的侧面流动，三个尾翼5在气流作用下发生周向运动并带动整体转动，下落速度逐渐变快，温湿度探钎整体的转速也越快，钻头1到达土壤时的贯穿力也越大，整个掉落过程中温湿度探钎在三个尾翼5的作用下保持平衡，钻头1垂直钻入土壤并将吸水套管2也带入土壤内部，在土壤的阻力下，温湿度探钎最终停止运动，即温湿度探钎安装到位，随后无人机将剩余的温湿度探钎依次投放至草坪的各个区域内；

在使用过程中，电源8为主机7和探头6提供电力，吸水套管2吸收其周边土壤的水分，吸水套管2上的湿气或是凝结出的水通过通孔33进入管身3内，探头6因与通孔33临近，所以能及时检测吸水套管2上所吸收的水分的量以及检测周边土壤的温度，探头6将所测得的数据结果反馈给主机7，主机7将所得信息进行处理并传输给天线9，天线9将信息以电磁波的方式反馈给养护人员的电脑上并由养护人员根据反馈信息进行手动控制喷淋装置，当水分过少时，养护人员手动启动探钎所在区域内的喷淋装置，浇水过程中，土壤湿度变化实时被反馈至养护人员的电脑上，养护人员认为达到要求时就会手动控制喷淋装置关闭；天线9也可将信息以电磁波的方式直接反馈给喷淋装置以控制喷淋装置，当土壤水分过少且温度适宜时，喷淋装置启动对其周边的土壤进行浇灌；吸水套管2实时检测土壤内的水分，直至湿度要求达到主机7内设定的范围内，主机7通过天线9发送另一个电磁波给喷淋装置，喷淋装置关闭；

当电源8电力消耗完或是探钎出现故障需要回收维护时，通过天线9反馈的信号位置，养护人员操作无人机飞往至相应的探钎所在位置，无人机将电磁盘10投放下来并为电磁盘10通电，电磁盘10产生磁力并与吸盘4相吸，通过无人机牵动电磁盘10向上移动使得温湿度探钎被拔出土壤，无人机带着该温湿度探钎回归养护人员的工作室并进行维护；

综上，本温湿度探钎具备了温湿度传感器的功能且结合无人机通过投放的方式完成定点安装，温湿度检测精确度高；相比现有中手动安装温湿度传感器的方式，本温湿度探钎通过尾翼5在气流的作用下转动以保持平衡并下坠至土壤中，安装方式简便，通过吸盘4和电磁盘10的吸合使得无人机能将温湿度探钎拔出土壤并带回，回收操作便捷，且安装与回收过程中均不会过多的破坏草坪；吸盘4因尾翼5的阻隔使得吸盘4与管身3存在间距，该间距为的是让吸盘4的磁性对天线9的干扰降低从而使得天线9发送出的信号是稳定的；

进一步说明，本实用新型的重点并不在于无人机，所以无人机的相关结构描述少，具体参用现有的无人机结构即可；在主机7内设置4g收发模块是适用于有4g信号以及网络的地方，若在无4g信号的地区，在主机7内设置蓝牙模块，无人机可定时在草坪上方巡回收集主机7所反馈的数据，依据实际情况而定。

作为改进的一种具体实施方式，仿生尾翼5包括有弹性钢丝51、绸膜52和连接件53，连接件53定位于吸盘4和管身3之间，连接件53采用硬质材料制成以吸盘4和管身3之间的连接稳定性且为弹性钢丝51提供稳固的基础，弹性钢丝51用的材料与制作弹簧的材料相似，具备形变能力以及记忆能力，绸膜52采用绸缎材料编织而成，弹性钢丝51绕于绸膜52外并形成一个用于将绸膜52撑开的骨架，绸膜52可通过粘胶与弹性钢丝51的连接，或是绸膜52上牵引出细线并通过将细线缠绕在弹性钢丝51上使得绸膜52和弹性钢丝51连接在一起，弹性钢丝51的端部可焊接或是缠绕于连接件53上，弹性钢丝51与绸膜52共同形成的整体近似于昆虫的翅膀，例如蜻蜓或苍蝇的翅膀，绸膜52近似于虫类翅膀透明的部分，弹性钢丝51近似于虫类翅膀上的纹路，如此设计相比将仿生尾翼5采用硬质材料制成，绸膜52减轻了仿生尾翼5整体的质量同时容易被气流带动，利于仿生尾翼5的转动，弹性钢丝51为绸膜52提供刚性支持，避免绸膜52在气流作用下发生折叠现象，弹性钢丝51具备弹性使得温湿度探钎的仿生尾翼5可弯曲收拢，以利于无人机一次能运输更多的温湿度探钎，同时弹性钢丝51具有一定形变能力使得绸膜52在气流下发生一定形变时，弹性钢丝51也能随之形变，产生的弹力用以抵抗部分气流产生的力，提高仿生尾翼5的强度。

作为改进的一种具体实施方式，连接件53为球体，以便于弹性钢丝51相对球体调整仿生尾翼5与竖直平面之间的角度；相邻的连接件53相互抵触为的是连接件53被仿生尾翼5带动时，连接件53之间不会发生相对位移的情况，以保证多个仿生尾翼5分布均匀，也保持了温湿度探钎整体的平衡性；球体上部嵌入吸盘4中并通过电焊铆接进行固定，球体与管身3之间也采用前者方式进行连接，球体相比普通的杆体能够增大管身3和吸盘4两者与球体之间的连接面积，连接更加稳定；连接件53均向管身3的外侧凸出，则吸盘4与管身3的周面通过球面相互连接，如此设计使得水低落至吸盘4上时，水被球面引流至管身3外，一定程度上减少了水流入吸盘4和管身3之间的现象，避免水流到天线9处而进入管身3内，提高了使用安全性。

作为改进的一种具体实施方式，管身3的端部上延伸出直径小于其直径的护环31，护环31围绕于天线9外并高出管身3的端面，连接件53局部嵌入护环31内，护环31的设计进一步避免了水分流入管身3的可能性以及天线9被水浸泡的可能性，且护环31限制了球体状的连接件53的安装位置，避免连接件53相对天线9太过紧凑而影响信号传输，同时也提高了连接件53与管身3整体的连接面积，提高连接稳定性。

作为改进的一种具体实施方式，管身3外固定套设有用于提高定位深度的配重套管32，配重套管32和吸水套管2沿管身3轴向分布，配重套管32利用密度大的材料制成，如金属套管等，配重套管32与管身3分别设置有内螺纹和外螺纹，两者可通过螺纹连接，配重套管32的使用为的是提高管身3的重量，利于提高温湿度探钎下落过程中的平衡性，还提高了温湿度探钎插入土壤的深度，使用者可根据自身需求改变套设在管身3外的配重套管32的重量。

作为改进的一种具体实施方式，电磁盘10朝向吸盘4的面上设置有位于电磁盘10中心位置的中轴11，中轴11上设置有成对的勾状弹片12，勾状弹片12可形变，成对的勾状弹片12的一端定位于中轴11的端部上并与中轴11形成一个指向向下的箭头，吸盘4的中心位置处开设有贯穿孔41，贯穿孔41的孔径大于中轴11的直径且小于成对的勾状弹片12远离中轴11的端部之间的连线长度，当无人机将电磁盘10投放至吸盘4上方时，中轴11的底端与吸盘4接触，无人机为电磁盘10通电，电磁盘10产生磁力去吸引吸盘4，无人机内的电缆被牵出，电磁盘10向吸盘4靠近，中轴11带动勾状弹片12向贯穿孔41内移动，勾状弹片12与贯穿孔41的孔口相抵，随着中轴11继续伸入贯穿孔41，勾状弹片12向中轴11靠拢而形变，直至勾状弹片12穿出贯穿孔41，勾状弹片12恢复形变，无人机可停止对电磁盘10供电，无人机向上飞行，成对的勾状弹片12的端部均与吸盘4下底面抵触，无人机将温湿度探钎从土里拔出，待无人机回到养护人员的手中，养护人员手动将电磁盘10与吸盘4分离，例如通过小棒子从连接件53之间的空隙伸入并推动勾状弹片12形变，直至成对的勾状弹片12形变至能通过贯通孔41，将电磁盘10相对吸盘4拔出即可，如此设计相比利用磁力将温湿度探钎拔出土壤，所消耗的电量小，便于无人机的续航，同时也避免了因磁力不够而在拔动过程中电磁盘10与吸盘4脱离的情况，提高了回收时的效率以及稳定性；若需要回收多个温湿度探钎，则可在无人机下方设置多个电磁盘10；

进一步优化，吸盘4朝向电磁盘10的端面呈凹陷状且凹陷最低点为贯穿孔41处，如此在电磁盘10与吸盘4相吸的过程中，中轴11底端能相对吸盘4的凹陷面滑动至贯穿孔41，便于中轴11与贯穿孔41的对位。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。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原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。