一种农林土壤监控装置及其监控方法与流程

1.本发明涉及农林土壤检测技术领域，具体为一种农林土壤监控装置及其监控方法。


背景技术：

2.农林土壤分布较广，为保证农林内部植物的正常生长，定期对土壤进行采样和检测，便于对农林内部的环境进行控制。
3.中国专利公开号为cn211260188u的专利公开了一种土壤重金属污染监控预警系统。土壤重金属污染监控预警系统，包括：支撑杆和检测杆；凹槽，两个凹槽均开设于支撑杆的内部，支撑杆内表面的一侧连通有活动槽；卡接装置，卡接装置设置于凹槽的内部，该种设计提供一种土壤重金属污染监控预警系统，通过将检测杆设置为可拆卸式，使得在需要对传感器进行检修或是更换的时候，可以单独将检测杆拆卸下来，而不必将整个装置都拿来，操作起来更加方便；通过设置卡接装置，主要对检测杆进行固定，使得检测杆可以与支持杆紧密连接，在拆卸的时候，也只需调整卡接装置的状态，便可将检测杆取下来，操作也比较简单。
4.上述中的现有技术方案中仍存在以下缺陷：其在使用过程中，需要使用者携带整个监控装置到指定位置进行探测，对于较大面积的土壤区域进行监测，费时费力，不便于使用者操作；此外现有的土壤检测装置仅能够进行表层土壤的检测，无法实现不同深度的土壤检测且在土壤样本取样后的收纳传递过程中还需要进行停机作业后才能够进行转运。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本发明提供了一种省时省力，便于使用者操作的农林土壤监控装置及其监控方法。
7.(二)技术方案
8.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种农林土壤监控装置，包括检测仪、防护箱和导轨，所述防护箱的底端固定连接有凸板，所述凸板的四角位置区域均铰接有滚轮，所述导轨设置有两个，各所述滚轮的底部均和所述导轨的顶端接触，所述防护箱的顶端左部安装有第一电机，所述第一电机的输出轴端固定连接有螺杆，所述螺杆的中部通过螺纹连接有螺管，所述螺管的圆周外壁固定连接有长板，所述长板的顶端右部固定连接有两个定位管，所述防护箱的内壁右部固定连接有两个定位轴，各所述定位轴分别和各对应所述定位管的内壁上下滑动配合，所述长板的顶端中部安装有第二电机，所述第二电机的输出轴端固定连接有第一主动轮，所述长板的中部固定连接有支撑箱，所述支撑箱的底部转动连接有第一从动轮，所述第一从动轮和所述第一主动轮通过第一连接带连接，所述第一连接带的外侧壁固定连接有多个铲箱，所述支撑箱的右端连通有导料管，所述导料管的内壁底端呈自左上向右下的倾斜状，所述导料管的右端固定连接有电动推杆，所述电动推
杆的输出轴端固定连接有承接管，所述承接管的底端呈自左上向右下的倾斜状，所述承接管的右端底部连通有出料管，所述导料管的底端连通有纵管，所述纵管的底端和所述检测仪的进口连通，
9.其中所述胡铲箱的朝向承接管的一端为金属刃状且在所述承接管上设置有电磁铁，所述支撑箱的内壁上部固定连接有接近传感器，在所述滚轮停止转动后，响应于所述接近传感器的多个输出信号并对该多个输出信号的峰值数量进行计数，该计数过程中保持所述第一电机的持续开启，在达到目标计数后开启所述电磁铁和电动推杆伸长的同时关闭所述第一电机，在电磁铁和电动推杆开启时长t后，关闭电磁铁模块并控制电动推杆收缩的同时再次开启所述第一电机并持续一定时长t1后关闭第一电机。
10.所述防护箱的右端底部安装有第三电机，所述第三电机的输出端固定连接有第二主动轮，其中一个滚轮的一端固定连接有第二从动轮，所述第二从动轮和所述第二主动轮通过第二连接带连接。
11.优选的，所述支撑箱的内壁上部固定连接有接近传感器，所述防护箱的顶端安装有控制面板，所述接近传感器和所述控制面板电连接，所述控制面板和所述电动推杆电连接。
12.优选的，所述铲箱的外壁设置有进料口，所述铲箱的外侧壁设置有刃口。
13.优选的，所述滚轮的中部设置有和所述导轨相对应的环形槽。
14.优选的，所述承接管的右端固定连接有悬臂板，所述悬臂板的右部铰接有转轮，所述转轮的圆周外壁和所述导料管的内壁顶端接触。
15.优选的，所述检测仪的左端和右端均固定连接有加强板，各所述加强板的顶端均和所述长板的底端固定连接。
16.优选的，所述防护箱的顶端固定连接有防护罩，所述控制面板位于所述防护罩的内部，所述防护罩的顶端安装有摄像头。
17.一种农林土壤监控装置的监控方法，包括以下步骤：
18.步骤一、启动第三电机，第三电机带动第二主动轮旋转，第二主动轮通过第二连接带带动第二从动轮旋转，进而带动整体在导轨上移动，移动到需要采样的地区；
19.步骤二、启动第一电机，第一电机带动螺杆旋转，螺杆带动长板上下移动，进而带动铲箱和第二电机向下移动，通过铲箱和地面接触后，进而将地面的土铲到铲箱内部，通过第一连接带带动样土上升；
20.步骤三、在所述滚轮停止转动后，响应于所述接近传感器的多个输出信号并对该多个输出信号的峰值数量进行计数，该计数过程中保持所述第一电机的持续开启，在达到目标计数后开启所述电磁铁和电动推杆伸长的同时关闭所述第一电机，在电磁铁和电动推杆开启时长t后，关闭电磁铁模块并控制电动推杆收缩的同时再次开启所述第一电机并持续一定时长t1后关闭第一电机，具体为启动电动推杆，电动推杆带动承接管向左移动，承接管上的电磁铁模块吸附所述铲箱发生倾斜，进而将土传递到承接管内部，通过承接管将土样传递到纵管内部，通过纵管将土样传递到检测仪内部。
21.步骤四、启动检测仪对土样进行检测。
22.(三)有益效果
23.与现有技术相比，本发明提供了一种农林土壤监控装置及其监控方法，具备以下
有益效果：
24.1、该农林土壤监控装置及其监控方法，通过第三电机带动第二主动轮旋转，第二主动轮通过第二连接带带动第二从动轮旋转，进而带动整体在导轨上移动，移动到需要采样的地区，通过第一电机带动螺杆旋转，螺杆带动长板上下移动，进而带动铲箱和第二电机向下移动，通过铲箱和地面接触后，进而将地面的土铲到铲箱内部，通过第一连接带带动样土上升，通过电动推杆带动承接管向左移动，进而将土传递到承接管内部，通过承接管将土样传递到纵管内部，通过纵管将土样传递到检测仪内部，通过检测仪对土样进行检测，代替使用者携带检测仪到多个指定的位置进行监测，达到省时省力，便于使用者操作的效果。
25.2、本发明中通过多个电机、接近开关传感器和电磁铁、伸缩杆的巧妙配合，使得不同深度的土壤层能够被取样，且取样过程无需停机就可以实现。
附图说明
26.图1为本发明的结构示意图；
27.图2为本发明图1中a处的局部放大结构示意图；
28.图3为本发明中螺杆、螺管和第二电机的俯视结构示意图；
29.图4为本发明中凸板、第三电机、第二主动轮和第二从动轮的俯视结构示意图。
30.图中：1、检测仪；2、导轨；3、凸板；4、滚轮；5、第一电机；6、螺杆；7、螺管；8、长板；9、定位管；10、定位轴；11、第二电机；12、第一主动轮；13、支撑箱；14、第一从动轮；15、第一连接带；16、铲箱；17、导料管；18、电动推杆；19、承接管；20、出料管；21、纵管；22、第三电机；23、第二主动轮；24、第二从动轮；25、第二连接带；26、接近传感器；27、控制面板；28、悬臂板；29、转轮；30、加强板；31、防护罩；32、摄像头；33、防护箱。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.实施例
33.请参阅图1-4，一种农林土壤监控装置，包括检测仪1、防护箱33和导轨2，防护箱33的底端固定连接有凸板3，凸板3的四角位置区域均铰接有滚轮4，导轨2设置有两个，各滚轮4的底部均和导轨2的顶端接触，滚轮4的中部设置有和导轨2相对应的环形槽；通过环形槽和导轨2之间配合，进而减少整体的横向偏斜，进一步提高使用稳定性，防护箱33的顶端左部安装有第一电机5，第一电机5的输出轴端固定连接有螺杆6，螺杆6的中部通过螺纹连接有螺管7，螺管7的圆周外壁固定连接有长板8，长板8的顶端右部固定连接有两个定位管9，防护箱33的内壁右部固定连接有两个定位轴10，各定位轴10分别和各对应定位管9的内壁上下滑动配合，长板8的顶端中部安装有第二电机11，第二电机11的输出轴端固定连接有第一主动轮12，长板8的中部固定连接有支撑箱13，支撑箱13的底部转动连接有第一从动轮14，第一从动轮14和第一主动轮12通过第一连接带15连接，第一主动轮12和第一从动轮14均为链轮，第一连接带15为链条，第一连接带15的外侧壁固定连接有多个铲箱16，铲箱16的
外壁设置有进料口，铲箱16的外侧壁设置有刃口；通过进料口铲起土壤，并通过刃口便于将土壤铲起，支撑箱13的右端连通有导料管17，导料管17的内壁底端呈自左上向右下的倾斜状，导料管17的右端固定连接有电动推杆18，电动推杆18的输出轴端固定连接有承接管19，承接管19的底端呈自左上向右下的倾斜状，承接管19的右端固定连接有悬臂板28，悬臂板28的右部铰接有转轮29，转轮29的圆周外壁和导料管17的内壁顶端接触；通过转轮29和导料管17的内壁之间接触，进而减少承接管19横向偏斜的情况，并通过转轮29的滚动，代替悬臂板28和导料管1之间摩擦。
34.其中所述胡铲箱16的朝向承接管19的一端为金属刃状且在所述承接管19上设置有电磁铁，所述支撑箱13的内壁上部固定连接有接近传感器26，在所述滚轮4停止转动后，响应于所述接近传感器26的多个输出信号并对该多个输出信号的峰值数量进行计数，该计数过程中保持所述第一电机5的持续开启，在达到目标计数后开启所述电磁铁和电动推杆18伸长的同时关闭所述第一电机5，在电磁铁和电动推杆18开启时长t后，关闭电磁铁模块并控制电动推杆18收缩的同时再次开启所述第一电机5并持续一定时长t1后关闭第一电机5。
35.进一步的，承接管19的右端底部连通有出料管20，导料管17的底端连通有纵管21，纵管21的底端和检测仪1的进口连通，防护箱33的右端底部安装有第三电机22，第三电机22的输出端固定连接有第二主动轮23，其中一个滚轮4的一端固定连接有第二从动轮24，第二从动轮24和第二主动轮23通过第二连接带25连接，第二主动轮23和第二从动轮24均为链轮，第二连接带25为链条，支撑箱13的内壁上部固定连接有接近传感器26，防护箱33的顶端安装有控制面板27，接近传感器26和控制面板27电连接，控制面板27和电动推杆18电连接；通过接近传感器26感应有铲箱16靠近，并通过控制面板27控制电动推杆18伸出，进而带动承接管19向左移动，进而伸到铲箱16的下部，进而便于自动接住从铲箱16倒出的土壤，并通过控制面板27控制电动推杆18伸出后，定时将电动推杆18收回，进而带动承接管19向右移动，进一步提高实用性，检测仪1的左端和右端均固定连接有加强板30，各加强板30的顶端均和长板8的底端固定连接；通过加强板30支撑住检测仪1，进而减少检测仪1偏斜的情况，进一步提高使用稳定性，防护箱33的顶端固定连接有防护罩31，控制面板27位于防护罩31的内部，防护罩31的顶端安装有摄像头32；通过防护罩31防护住控制面板27，并通过摄像头32记录周围的环境，进而便于定期对行进路线进行清扫；通过第三电机22带动第二主动轮23旋转，第二主动轮23通过第二连接带25带动第二从动轮24旋转，进而带动整体在导轨2上移动，移动到需要采样的地区，通过第一电机5带动螺杆6旋转，螺杆6带动长板8上下移动，进而带动铲箱16和第二电机11向下移动，通过铲箱16和地面接触后，进而将地面的土铲到铲箱16内部，通过第一连接带15带动样土上升，通过电动推杆18带动承接管19向左移动，进而将土传递到承接管19内部，通过承接管19将土样传递到纵管21内部，通过纵管21将土样传递到检测仪1内部，通过检测仪1对土样进行检测，代替使用者携带检测仪1到多个指定的位置进行监测，达到省时省力，便于使用者操作的效果。
36.一种农林土壤监控装置的监控方法，包括以下步骤：
37.步骤一、启动第三电机22，第三电机22带动第二主动轮23旋转，第二主动轮23通过第二连接带25带动第二从动轮24旋转，进而带动整体在导轨2上移动，移动到需要采样的地区；通过第三电机22带动主动轮旋转，主动轮带动从动轮旋转的形式，进而使第三电机22安
装在防护箱33的外侧，便于使用者维修电机，并且减少电机的输出轴收到的冲击力。
38.步骤二、启动第一电机5，第一电机5带动螺杆6旋转，螺杆6带动长板8上下移动，进而带动铲箱16和第二电机11向下移动，通过铲箱16和地面接触后，进而将地面的土铲到铲箱16内部，通过第一连接带15带动样土上升；通过第二电机11带动铲箱16移动的形式，便于对土壤进行采样。
39.步骤三、在所述滚轮4停止转动后，响应于所述接近传感器26的多个输出信号并对该多个输出信号的峰值数量进行计数，该计数过程中保持所述第一电机5的持续开启，在达到目标计数后开启所述电磁铁和电动推杆18伸长的同时关闭所述第一电机5，在电磁铁和电动推杆18开启时长t后，关闭电磁铁模块并控制电动推杆18收缩的同时再次开启所述第一电机5并持续一定时长t1后关闭第一电机5，具体为启动电动推杆18，电动推杆18带动承接管19向左移动，承接管19上的电磁铁模块吸附所述铲箱16发生倾斜，进而将土传递到承接管19内部，通过承接管19将土样传递到纵管21内部，通过纵管21将土样传递到检测仪1内部；
40.该步骤中由于第一电机5转速恒定且第二电机转速恒定，因此时长内下降深度是可预知的，时长t内的铲箱16经过承接管19的数量是可以预测，通过改变时长t可以实现不同深度的土壤取样。
41.步骤四、启动检测仪1对土样进行检测。
42.因此本发明中通过多个电机、接近开关传感器和电磁铁、伸缩杆的巧妙配合，使得不同深度的土壤层能够被取样，且取样过程无需停机就可以实现。
43.其中，第一电机5选用型号为edsmt-2t110-060a，第二电机11选用型号为edsmt-2t110-040a，第三电机22选用型号为edsmt-2t110-050a，电动推杆18选用型号为dt200，控制面板27选用型号为ky02s，接近传感器26选用型号为lj8a3-2-z，此第一电机5、第二电机11、第三电机22、控制面板27、电动推杆18和接近传感器26均为市面上直接购买的本领域技术人员的公知设备，在这里我们只是对其进行使用，并未对其进行结构和功能上的改进，在此我们不再详细赘述。
44.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。