一种土壤水分检测装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及土壤检测工具技术领域，具体为一种土壤水分检测装置。


背景技术：

[0002]
植物的成长过程中，水分起着关键作用，水分不仅直接影响植物本身的基本代谢和存活，也直接影响营养物质的吸收，从而影响植物尤其是花卉类植物的生长发育。不同的植物，甚至同种植物在不同的生长周期对土壤的湿度需求都是不同的，因此，如何及时准确地获取土壤实时湿度信息，有利于科学有效地管控植物的生长过程，从而促进植物生长。同时，土壤湿度也是农业、水利、环境、气象等部门必须测定的项目，其可以作为预警旱情，指示灌溉，研究土壤及地下水分运动等的重要参数。
[0003]
土壤湿度计类型和品种很多，使用的监测原理也各不相同，目前使用较多的有张力型湿度计和电测型湿度计，但均存在一定的使用不便及测量精度不够的问题。比如，湿度计的使用需要实时准确地反映不同深度土壤的含水量，就需要准确定位湿度传感器的深度位置，同时也需要将湿度传感器放置在土壤下准确的位置，且为了避免偶然性误差，最好需要同一深度的多点数据。但现有的湿度计大多是直接插入式，这样，插入深度较浅，且插入的深度数据也较难准确把控，且现有的大多湿度测量装置只采集一组数据，容易产生误差。
[0004]
为此，相关技术领域的技术人员对此进行了改进，例如中国专利申请号为cn203894223u提出的“一种日光大棚土壤湿度监测装置”，虽然本实用新型使用了多组湿度传感器且装配了微型控制单元mcu和无线通讯器，能够满足一定程度上实现不同深度土壤湿度的测定，也能在一定程度上减少测量误差，但其测量的操作方式为直接插入式，较难把控插入深度，且直接插入的方式容易导致装置直接与土壤接触的部分被小石头或其他杂质划伤损坏，尤其是当裸露的传感器触点被损坏后，可能导致测量无法进行的情况。
[0005]
基于此，本实用新型设计了一种土壤水分检测装置，以解决上述问题。


技术实现要素：

[0006]
本实用新型的目的在于提供一种土壤水分检测装置，以解决上述技术问题。
[0007]
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种土壤水分检测装置，包括测量杆、四组湿度传感器、电机、钻杆、旋刀、集成箱，所述四组湿度传感器设置在测量杆内部且分别位于测量杆不同的横截面上，湿度传感器的感应测量部位透出测量杆外，所述旋刀与所述钻杆固定连接，所述钻杆固定连接电机转轴，电机顶部固定连接集成箱的一个底面，所述集成箱内部包含有可充电电源、数据采集器、通讯器，所述电机、数据采集器、通讯器均有电源线与可充电电源连接，所述湿度传感器与数据采集器相连接，所述集成箱的另一个对应底面连接固定盘，固定盘连接测量杆，测量杆上还连接有四个绕测量杆均匀分布的定位卡，且所述定位卡垂直于所述测量杆的中心轴。
[0008]
优选的，所述湿度传感器共分四组、每组四个，每组的四个湿度传感器均绕测量杆中轴线均匀分布，所述四组湿度传感器均分布于垂直于测量杆的不同平面上，且各平面间
距离相等，分别距离定位卡距离为20cm、40cm、60cm、80cm。
[0009]
优选的，所述集成箱上设置有启闭门，用于方便内部电源的充电及更换以及各元器件的维护。
[0010]
优选的，所述电机上设置有开关。
[0011]
优选的，所述定位卡长度大于所述旋刀的正投影直径，且大于所述固定盘的直径。
[0012]
优选的，所述旋刀的正投影直径大于所述测量杆的直径。
[0013]
优选的，所述固定盘正中部设置有一个走线孔，所述集成箱的上下两个底面正中部也分别设置有走线孔，用于通过各种电源线及数据线。
[0014]
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
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本实用新型配备有专用的钻杆和旋刀，当需要测量时，可以直接在待测部位打孔，然后将测量杆放入孔内，用原土壤进行填埋即可，待土壤湿度均匀后，即可完成自动测量和数据回传，不用直接将设备硬插进土壤，可以有效避免传感器触点被损坏的问题，且测量杆上配备有多组不同深度的湿度传感器，且每组同一深度的湿度传感器也均匀分布于不同方向，可以对不同深度的土壤以及同一深度不同方向的土壤湿度进行有效监测，最大限度地获取有效数据、科学有效地反映土壤湿度全貌。
附图说明
[0016]
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]
图1为本实施例整体结构示意图；
[0018]
图2为本实施例测量杆、定位卡、固定盘的整体连接结构示意图；
[0019]
图3为本实施例测量杆、定位卡、固定盘连接结构下视图；
[0020]
图4为本实施例电机、钻杆、旋刀整体连接结构示意图；
[0021]
图5为本实施例集成箱整体结构示意图及集成箱上视图。
[0022]
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0023]
1、测量杆；2、湿度传感器；3、定位卡；4、固定盘；5、集成箱；501、启闭门；6、电机；601、开关；7、钻杆；701、旋刀；8、穿线孔。
具体实施方式
[0024]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0025]
请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种土壤水分检测装置，包括测量杆1、四组湿度传感器2、电机6、钻杆7、旋刀701、集成箱5，所述四组湿度传感器2设置在测量杆1内部且分别位于测量杆1不同的横截面上，湿度传感器2的感应测量部位透出测量杆1外，所述旋刀701与所述钻杆7固定连接，所述钻杆7固定连接电机6转轴，电机6顶部固定连
接集成箱5的一个底面，所述集成箱5内部包含有可充电电源、数据采集器、通讯器，所述电机6、数据采集器、通讯器均有电源线与可充电电源连接，所述湿度传感器2与数据采集器相连接，所述集成箱5的另一个对应底面连接固定盘4，固定盘4连接测量杆1，测量杆1上还连接有四个绕测量杆1均匀分布的定位卡3，且所述定位卡3垂直于所述测量杆1的中心轴。
[0026]
优选的，所述湿度传感器2共分四组、每组四个，每组的四个湿度传感器2均绕测量杆1中轴线均匀分布，所述四组湿度传感器2均分布于垂直于测量杆1的不同平面上，且各平面间距离相等，分别距离定位卡3距离为20cm、40cm、60cm、80cm。
[0027]
优选的，所述集成箱5上设置有启闭门501，用于方便内部电源的充电及更换以及各元器件的维护。
[0028]
优选的，所述电机6上设置有开关601。
[0029]
优选的，所述定位卡3长度大于所述旋刀701的正投影直径，且大于所述固定盘4的直径。
[0030]
优选的，所述旋刀701的正投影直径大于所述测量杆1的直径。
[0031]
优选的，所述固定盘4正中部设置有一个走线孔，所述集成箱5的上下两个底面正中部也分别设置有走线孔，用于通过各种电源线及数据线。
[0032]
本实施例的一个具体应用为：本实施例中，测量杆1长度设置为100cm，直径为5cm，测量杆1顶端连接固定盘4，固定盘4下8cm处设置四个定位卡3，四个定位卡3绕测量杆1均匀分布，定位卡3为长方体，长度为16cm，宽为3cm，厚度为2cm。四组湿度传感器2均分布于垂直于测量杆1的不同平面上，且各平面间距离相等，分别距离定位卡3距离为20cm、40cm、60cm、80cm，每组湿度传感器2均绕定位杆轴均匀分布。固定盘4上部固定连接集成箱5的底部，集成箱5的上端面固定连接电机6，电机6上设置有开关601，电机6轴固定连接钻杆7，钻杆7上固定设置有旋刀701，钻杆7长度为110cm，旋刀701正投影直径为8cm。
[0033]
工作过程(工况)：当需要测量某处的土壤湿度时，只需打开电机6开关601，用钻杆7及其上的旋刀701对待测部位垂向打孔，打孔完成后，将土地表面整平，然后将测量杆1放入打好的孔中，且保证四个定位卡3均平整的接触地面即可，此时，将钻孔带出的泥土从测量杆1和孔的缝隙重新填回即可。待6-8小时后，此处土壤水分重新分布均匀，测量装置即可采集有效土壤湿度数据并回传。
[0034]
综上，通过钻杆7和旋刀701结构，可以直接在待测部位打孔，然后将测量杆1放入孔内，回填土壤并略作等待后，设备即可完成自动测量和数据回传，不用直接将设备硬插进土壤，可以有效避免传感器触点被损坏的问题，且测量杆1上配备有多组不同深度的湿度传感器2，且每组同一深度的湿度传感器2也均匀分布于不同方向，可以对不同深度的土壤以及同一深度不同方向的土壤湿度进行有效监测，最大限度地获取有效数据、科学有效地反映土壤湿度全貌。
[0035]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0036]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固
定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0037]
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。