一种水利工程施工用土壤智能分析检测装置的制作方法

1.本发明涉及水利工程技术领域，特别涉及一种水利工程施工用土壤智能分析检测装置。


背景技术：

2.中国专利cn209459696u公开了一种多功能智能探测与土壤水含量检测装置，包括智能移动机器人平台、以及设置在其上的探地雷达和多功能智能探测与土壤水含量检测仪。
3.该专利的实施，实现了全智能的土壤水含量检测分析，提高检测精度与效率。但是该专利只能对大范围的土壤进行水含量的检测，不能对具体位置上的土壤进行采样检测。
4.中国专利cn115324021a公开了一种水利工程施工用地基检测装置，包括底座和采样机构，所述底座的上端安装有采样机构，所述采样机构包括驱动电机、螺纹杆、滑动板、采样模块和导向单元，所述螺纹杆外壁通过螺纹配合方式连接有两个滑动板，两个所述滑动板的前端共同安装有采样模块。
5.该专利设置的采样机构在扎进土壤时，采用直上直下的方式，对于质地较硬的土壤，难以插进土层中，且采样模块拔出时，难以保证采集的土壤被完全带出。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种水利工程施工用土壤智能分析检测装置，设置有智能移动小车带动检测支架整体移动，通过智能分析模组对检测环境进行探测，选择合适的位置进行土壤采样，在大的检测环形下，有选择的进行定位采样，提高采样精度，减少环境的影响，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水利工程施工用土壤智能分析检测装置，包括智能移动小车和设置在智能移动小车上的智能分析模组，所述智能移动小车的一端设置有抬高架，抬高架上设置有升降气缸，升降气缸的输出端贯穿抬高架，且升降气缸的下端连接有检测支架；
8.所述检测支架上端的中间位置上活动连接有检测转盘，检测转盘的下端插接有采样筒，采样筒的上端贯穿设置有驱动组件，驱动组件的两端与检测支架活动连接；
9.所述智能分析模组包括控制中心、探测仪器、土壤提取模块和土壤分析模块，控制中心用于接收信息和发送指令，控制智能移动小车的行驶和探测仪器的工作，探测仪器用于感知待检测区域的环境信息，通过传感器、探地雷达和土壤水含量检测仪将感知的环境信息发送给控制中心，土壤提取模块根据控制中心的指令，控制土壤的提取采样，土壤分析模块用于检测分析采样土壤。
10.优选的，所述检测支架的两侧对称开设有导向孔，导向孔的一侧的检测支架上对称设置有齿条，齿条背离齿纹的一侧设置有滑轨，滑轨与智能移动小车活动连接，检测支架的下端设置有刮泥圈。
11.优选的，所述驱动组件包括驱动电机、斜曲杆和齿轮，斜曲杆的两端贯穿导向孔，斜曲杆置于检测支架挖外部的一端与驱动电机的输出端固定连接，斜曲杆置于检测支架的端部位置上堆成设置有齿轮，齿轮与齿条啮合。
12.优选的，所述采样筒包括筒本体、支撑架、旋转架和封口组件，筒本体的上表面固定连接有旋转架，筒本体上端的侧壁活动连接有支撑架，支撑架的两端与斜曲杆的两端通过轴承活动连接，斜曲杆贯穿旋转架，筒本体的内部设置有封口组件。
13.优选的，所述筒本体的下端设置有插入板，插入板之间设置有形变缺口，插入板的内壁设置有锥形推块，筒本体的下端贯穿刮泥圈，筒本体的上端开设有通气孔。
14.优选的，所述封口组件包括中心电机、螺纹杆、螺纹套和拉杆，中心电机安装在筒本体的上表面，中心电机的输出端贯穿筒本体，且中心电机的输出端与螺纹杆的上端连接，螺纹杆的下端啮合有螺纹套，螺纹套的侧壁上等距离的铰连接有拉杆，拉杆的下端与插入板的内壁铰连接。
15.优选的，所述螺纹杆的内部设置有加热电阻丝。
16.优选的，所述旋转架包括上部固定板和限位柱，上部固定板与限位柱的上端固定连接，限位柱的下端与筒本体固定连接，限位柱的内部为空心结构，限位柱对称社设置在斜曲杆的两侧。
17.优选的，所述检测转盘的下表面设置有与限位柱位置对应的检测杆，检测杆贯穿限位柱，并延伸至筒本体内。
18.优选的，所述土壤分析模块与检测杆、加热电阻丝通信连接。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.1、设置有智能移动小车带动检测支架整体移动，通过智能分析模组对检测环境进行探测，选择合适的位置进行土壤采样，在大的检测环形下，有选择的进行定位采样，提高采样精度，减少环境的影响；
21.2、在检测支架上设置采样筒和驱动组件，驱动组件控制采样筒下移采样，且斜曲杆贯穿旋转架，通过斜曲杆带动旋转架往复旋转，实现筒本体的旋转，控制筒本体往复旋转下移，克服土壤阻力，保证筒本体的下端稳步插入土壤中；
22.3、在筒本体的下端设置有插入板，插入板之间设置有形变缺口，插入板的内壁设置有锥形推块，插入板最先插入土壤中，插入板随筒本体往复旋转下移，锥形推块的斜面将土壤推进到筒本体内，能够将土壤切碎，使得土壤样本能够与土层分离，减少土壤样本的含水量；
23.4、筒本体的内部设置封口组件，中心电机控制螺纹套向上移动，拉杆的下端拉动插入板发生形变，筒本体的下端的口径缩小或者闭合，筒本体内采集的土壤不会从筒本体的下端的下端漏出，避免重复采样，提高采样的效率；
24.5、螺纹杆的内部设置有加热电阻丝，拉杆进行导热，进入到筒本体内的土壤，接触到螺纹杆和拉杆，加速土壤内的水分蒸发，蒸发的水分通过通气孔排出，加速土壤干燥，加速后续的检测。
附图说明
25.图1为本发明的整体结构图；
26.图2为本发明的检测支架采样工作状态图；
27.图3为本发明的图2分解图；
28.图4为本发明的检测支架未工作状态部分剖视图；
29.图5为本发明的a处放大图；
30.图6为本发明的封口组件结构图；
31.图7为本发明的智能分析模组模块图。
32.图中：1、智能移动小车；11、抬高架；12、升降气缸；2、智能分析模组；21、控制中心；22、探测仪器；23、土壤提取模块；24、土壤分析模块；3、检测支架；31、检测转盘；311、检测杆；32、导向孔；33、齿条；331、滑轨；34、刮泥圈；4、采样筒；41、筒本体；411、插入板；412、形变缺口；413、锥形推块；414、通气孔；42、支撑架；43、旋转架；431、上部固定板；432、限位柱；44、封口组件；441、中心电机；442、螺纹杆；4421、加热电阻丝；443、螺纹套；444、拉杆；5、驱动组件；51、驱动电机；52、斜曲杆；53、齿轮。
具体实施方式
33.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。
34.请参阅图1，一种水利工程施工用土壤智能分析检测装置，包括智能移动小车1和设置在智能移动小车1上的智能分析模组2，智能移动小车1的一端设置有抬高架11，抬高架11上设置有升降气缸12，升降气缸12的输出端贯穿抬高架11，且升降气缸12的下端连接有检测支架3；
35.检测支架3上端的中间位置上活动连接有检测转盘31，检测转盘31的下端插接有采样筒4，采样筒4的上端贯穿设置有驱动组件5，驱动组件5的两端与检测支架3活动连接；
36.请参阅图2-图4，检测支架3的两侧对称开设有导向孔32，导向孔32的一侧的检测支架3上对称设置有齿条33，齿条33背离齿纹的一侧设置有滑轨331，滑轨331与智能移动小车1活动连接，检测支架3的下端设置有刮泥圈34。
37.具体的，升降气缸12带动检测支架3上下移动，控制检测支架3的高度，在智能移动小车1移动时，检测支架3远离地面，不影响智能移动小车1行驶，当智能移动小车1停车进行土壤采样时，检测支架3下移，与地面接触，提高土壤采样的稳定性，滑轨331为检测支架3起到限位作用，控制检测支架3的移动路径。
38.检测转盘31的下表面设置有与限位柱432位置对应的检测杆311，检测杆311贯穿限位柱432，并延伸至筒本体41内，土壤分析模块24与检测杆311通信连接。
39.具体的，在筒本体41下移时，检测转盘31的位置不变，筒本体41与检测转盘31的距离拉大，检测杆311与筒本体41分离，当筒本体41上移时，检测杆311插进筒本体41内进行土壤检测，通过检测杆311检测土壤相关数据，由土壤分析模块24记录和分析数据，获取土壤信息，土壤的检测数据包括水分含量、营养元素、污染物质等。
40.驱动组件5包括驱动电机51、斜曲杆52和齿轮53，斜曲杆52的两端贯穿导向孔32，斜曲杆52置于检测支架3挖外部的一端与驱动电机51的输出端固定连接，斜曲杆52置于检
测支架3的端部位置上堆成设置有齿轮53，齿轮53与齿条33啮合。
41.具体的，驱动电机51工作，带动斜曲杆52旋转，斜曲杆52上端的齿轮53发生转动，在齿条33的限制下，齿轮53沿齿条33方向移动，相应的带动斜曲杆52和驱动电机51移动位置。
42.请参阅图3-图6，采样筒4包括筒本体41、支撑架42、旋转架43和封口组件44，筒本体41的上表面固定连接有旋转架43，筒本体41上端的侧壁活动连接有支撑架42，支撑架42的两端与斜曲杆52的两端通过轴承活动连接，斜曲杆52贯穿旋转架43，筒本体41的内部设置有封口组件44。
43.具体的，通过支撑架42与斜曲杆52连接，斜曲杆52在上下移动时，同时带动支撑架42连同筒本体41一起上移或者下移，筒本体41下移扎进土壤中，筒本体41上移将采样土壤带出，同时因为斜曲杆52贯穿旋转架43，斜曲杆52在旋转时，推动旋转架43发生往复旋转，相应的，筒本体41也跟随转动，这样一来，筒本体41往复旋转下移，能够克服土壤阻力，保证筒本体41的下端稳步插入土壤中。
44.筒本体41的下端设置有插入板411，插入板411之间设置有形变缺口412，插入板411的内壁设置有锥形推块413，筒本体41的下端贯穿刮泥圈34，刮泥圈34对筒本体41的活动路径进行限制，同时筒本体41在上移时，能够通过刮泥圈34将筒本体41外表面的土壤刮除，筒本体41的上端开设有通气孔414。
45.具体的，筒本体41往复旋转下移时，插入板411最先插入土壤中，插入板411随筒本体41往复旋转下移，切开土层，锥形推块413的两侧均为斜面，锥形推块413跟随插入板411往复旋转时，锥形推块413的斜面将土壤推进到筒本体41内，采样的同时，辅助筒本体41下移。
46.封口组件44包括中心电机441、螺纹杆442、螺纹套443和拉杆444，中心电机441安装在筒本体41的上表面，中心电机441的输出端贯穿筒本体41，且中心电机441的输出端与螺纹杆442的上端连接，螺纹杆442的下端啮合有螺纹套443，螺纹套443的侧壁上等距离的铰连接有拉杆444，拉杆444的下端与插入板411的内壁铰连接。
47.具体的，筒本体41往复旋转下移时，拉杆444对插入板411起到支撑作用，防止插入板411发生外翻或者向内倾斜的情况，当需要将采样土壤带出时，则中心电机441控制螺纹杆442旋转，螺纹套443在拉杆444的限制下不能转动，螺纹套443向上移动，拉杆444的上端被带动向上，拉杆444的下端拉动插入板411发生形变，插入板411的下端向筒本体41的中心弯曲，形变缺口412缩小，同时锥形推块413距离靠近，筒本体41的下端的口径缩小或者闭合，此时筒本体41上移，筒本体41内采集的土壤不会从筒本体41的下端漏出。
48.螺纹杆442的内部设置有加热电阻丝4421。
49.具体的，进入到筒本体41内的土壤，接触到螺纹杆442，螺纹杆442将加热电阻丝4421的热量传导至土壤上，加速土壤内的水分蒸发，蒸发的水分通过通气孔414排出，加速土壤干燥。
50.旋转架43包括上部固定板431和限位柱432，上部固定板431与限位柱432的上端固定连接，限位柱432的下端与筒本体41固定连接，限位柱432的内部为空心结构，限位柱432对称社设置在斜曲杆52的两侧。
51.具体的，斜曲杆52旋转时，通过限位柱432推动筒本体41发生往复旋转。
52.请参阅图7，智能分析模组2包括控制中心21、探测仪器22、土壤提取模块23和土壤分析模块24，控制中心21用于接收信息和发送指令，控制智能移动小车1的行驶和探测仪器22的工作，探测仪器22用于感知待检测区域的环境信息，通过传感器、探地雷达和土壤水含量检测仪将感知的环境信息发送给控制中心21，由控制中心21选择是否需要进行土壤采集，以及土壤采集的位置，选择合适的位置进行采样，减少外界的干扰因素，土壤提取模块23根据控制中心21的指令，控制土壤的提取采样，土壤提取模块23与升降气缸12、驱动电机51和中心电机441连接，主要控制上述部件的工作，升降气缸12带动检测支架3整体下移，与土壤接触，控制驱动电机51正转或者翻转，实现筒本体41的下移采样和上移取土，中心电机441与驱动电机51配合使用，在筒本体41上移时，控制筒本体41的下端收拢，避免采样样本丢失，土壤分析模块24用于检测分析采样土壤，土壤分析模块24控制加热电阻丝4421为土壤样本加热，通过检测杆311检测土壤样本的数据。
53.工作过程：控制中心21控制智能移动小车1按照设定的路径进行移动，探测仪器22感知待检测区域的环境信息，通过传感器、探地雷达和土壤水含量检测仪将感知的环境信息发送给控制中心21，由控制中心21选择是否需要进行土壤采集，以及土壤采集的位置，采样时，土壤提取模块23控制控制驱动电机51正转，带动斜曲杆52旋转，齿轮53沿齿条33方向移动，相应的带动斜曲杆52和驱动电机51移动位置，斜曲杆52在下移动时，同时带动支撑架42连同筒本体41一起下移，筒本体41下移扎进土壤中，同时因为斜曲杆52贯穿旋转架43，斜曲杆52在旋转时，推动旋转架43发生往复旋转，相应的，筒本体41也跟随转动，插入板411最先插入土壤中，插入板411随筒本体41往复旋转下移，切开土层，锥形推块413的斜面将土壤推进到筒本体41内，齿轮53沿齿条33移动至齿条33的下端时，筒本体41大部分扎进土壤，土壤分析模块24控制加热电阻丝4421为土壤样本加热，蒸发水分，中心电机441工作，控制螺纹杆442旋转，螺纹套443在拉杆444的限制下不能转动，螺纹套443向上移动，拉杆444的上端被带动向上，拉杆444的下端拉动插入板411发生形变，插入板411的下端向筒本体41的中心弯曲，形变缺口412缩小，同时锥形推块413距离靠近，筒本体41的下端的口径缩小或者闭合，此时筒本体41上移，筒本体41内采集的土壤不会从筒本体41的下端漏出，驱动电机51反转，筒本体41向上移动，将土壤样本带离地面，检测杆311插进筒本体41内进行土壤检测，通过检测杆311检测土壤相关数据，由土壤分析模块24记录和分析数据，获取土壤信息，土壤的检测数据包括水分含量、营养元素、污染物质等，根据需要选择是否需要进行样本带回，需要带回样本时，中心电机441保持工作状态，智能移动小车1驶回控制室，当不需要带回样本时，中心电机441反转，将筒本体41的下端打开，开启驱动电机51转动，筒本体41往复旋转，加速土壤样本下落。
54.综上所述：本发明提出的一种水利工程施工用土壤智能分析检测装置，设置有智能移动小车1带动检测支架3整体移动，通过智能分析模组2对检测环境进行探测，选择合适的位置进行土壤采样，在大的检测环形下，有选择的进行定位采样，提高采样精度，减少环境的影响；在检测支架3上设置采样筒4和驱动组件5，驱动组件5控制采样筒4下移采样，且斜曲杆52贯穿旋转架43，通过斜曲杆52带动旋转架43往复旋转，实现筒本体41的旋转，控制筒本体41往复旋转下移，克服土壤阻力，保证筒本体41的下端稳步插入土壤中；在筒本体41的下端设置有插入板411，插入板411之间设置有形变缺口412，插入板411的内壁设置有锥形推块413，插入板411最先插入土壤中，插入板411随筒本体41往复旋转下移，锥形推块413
的斜面将土壤推进到筒本体41内，能够将土壤切碎，使得土壤样本能够与土层分离，减少土壤样本的含水量；筒本体41的内部设置封口组件44，中心电机441控制螺纹套443向上移动，拉杆444的下端拉动插入板411发生形变，筒本体41的下端的口径缩小或者闭合，筒本体41内采集的土壤不会从筒本体41的下端漏出，避免重复采样，提高采样的效率；螺纹杆442的内部设置有加热电阻丝4421，拉杆444进行导热，进入到筒本体41内的土壤，接触到螺纹杆442和拉杆444，加速土壤内的水分蒸发，蒸发的水分通过通气孔414排出，加速土壤干燥，加速后续的检测。
55.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。