一种不同深度土壤K离子分布智能监测装置

一种不同深度土壤k离子分布智能监测装置
技术领域
1.本发明涉及监测装置技术领域，具体为一种不同深度土壤k离子分布智能监测装置。


背景技术：

2.钾离子是指钾原子失去最外层的一个电子得到的离子，书写为k，钾有高速度透过生物膜，且与酶促反应关系密切的特点，土壤中存在钾元素对植物有很多好处，如：钾具有改善叶绿体的结构、促进叶绿素的合成、促进叶片对co2的同化等作用，进而能够促进植物的光合作用，同时钾还具有促进光合作用产物向储藏器官运输等作用，然而，过量施用钾肥会破坏养分平衡，造成作物奢侈吸收，进而导致品质下降及资源浪费，为了提高土地利用率，在进行作物种植时需要对土壤进行k离子的分布监测，因此，需要用到土壤监测装置；
3.如中国专利授权公开号为cn114646750b的一种土壤环境实时监测装置，其包括壳体和位于所述壳体底端的监测柱一，所述监测柱一的底端设有与其相匹配的插块，且所述监测柱一上套设有与其相匹配的传感器组件，所述壳体的两侧设有对称设置的筒体一和筒体二，所述筒体一通过联动组件与所述筒体二相连接，所述筒体一的顶端设有与其相匹配的活动柱，所述活动柱的一侧设有横向设置的监测柱二。有益效果：实现对土壤的多个位置点进行监测，方便数据的采集以及分析比对，能够节省时间和成本，提高工作效率；能够在调出其中一个监测柱时，另一个监测柱也会被同步调出，大大提高其检测效率，则能够调节监测柱的位置，方便监测多组数据，有利于实验数据的多样化，方便人们使用；
4.又如中国专利授权公开号为cn112129924b的一种土壤水分原位自动监测装置，其包括空心钻杆、水分监测结构、瓶盖状连接座和电机，水分监测结构放置在空心钻杆内，电机安装在瓶盖状连接座的外底面上，空心钻杆的尾端插入瓶盖状连接座、并通过螺栓固定在瓶盖状连接座内，电机上设置有扶手，空心钻杆的尾端设有带阶梯的连接套。本发明的装置操作简单，携带方便，土壤水分监测省时省力，对土壤破坏小，并且能够同时对不同土层的含水量进行监测、储存和显示；此外，同一土层设有两个水分监测器，当个别监测探针运行出现状况时，不会影响该土层的土壤信息的监测，且维修方便快捷，能够提高装置的使用稳定性和灵活性。
5.但是，目前市场上大部分的土壤监测装置仍存在一些不足之处，如上述现有技术方案还存在以下缺陷：其不具备较好的移动及安装结构，导致不方便对监测装置进行移动与安装，且不便于根据作物的生长需求调节土壤监测深度，进而存在一定的使用缺陷，因此，我们提出一种不同深度土壤k离子分布智能监测装置，以便于解决上述中提出的问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种不同深度土壤k离子分布智能监测装置，以解决上述背景技术中提出的现有的土壤监测装置不具备较好的移动及安装结构，导致不方便对监测装置进行移动与安装，且不便于根据作物的生长需求调节土壤监测深度的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种不同深度土壤k离子分布智能监测装置，包括：
8.安装底板，所述安装底板的上端固定安装有安装座，且安装座的内部下端面固定安装有第一液压伸缩杆，所述第一液压伸缩杆的下端固定安装有监测柱，且监测柱的内部开设有第一安装腔，并且第一安装腔的上方设置有同样开设在监测柱内部的第二安装腔，所述第一安装腔的内部固定安装有电动机，且电动机的下端连接有钻头，所述安装底板的下端面固定连接有万向轮；
9.第二液压伸缩杆，其固定安装于第二安装腔的内部右端面，所述第二液压伸缩杆的左端固定连接有离子土壤传感器；
10.固定顶座，其固定安装于安装座的上端，所述固定顶座的内表面固定连接有衔接块，且固定顶座的内部设置有安装轴，所述安装轴的外表面固定连接有衔接轮，且衔接轮的右端连接有行星轮，所述安装座的外表面开设有限位槽，且安装座的内部安装有无线通信网卡；
11.连接杆，其固定连接在行星轮的内部，所述连接杆的上端固定连接有转柄，且连接杆的外表面连接有设置在安装座外侧的衔接套，并且衔接套的外表面上端位置固定连接有限位块；
12.插杆，其固定连接在衔接套的下端，所述插杆的外表面固定连接有嵌块。
13.采用上述技术方案，通过万向轮将该监测装置移动到需要监测地点，旋转转柄，使衔接套带动插杆下移，进而使插杆和嵌块插入土壤中，对该监测装置进行固定，通过第一液压伸缩杆伸长，能够带动监测柱下移，同时电动机驱动钻头旋转，使监测柱伸入土壤内部，通过第二液压伸缩杆伸长，使离子土壤传感器左端的探针结构插入土壤内部，进而方便对土壤中的k离子分布浓度进行监测，通过无线通信网卡能够将土壤数据上传到云端服务器。
14.作为本发明的优选技术方案，所述安装底板的内部开设有通孔结构，且监测柱设置在该通孔结构内部；
15.采用上述技术方案，通过第一液压伸缩杆伸缩能够带动监测柱在安装底板的内部上下移动。
16.作为本发明的优选技术方案，所述第二安装腔在监测柱的内部从上至下等间距分布，且钻头转动连接在监测柱的下端面；
17.采用上述技术方案，通过电动机驱动钻头转动，同时第一液压伸缩杆伸长带动钻头下移，能够对土壤进行钻孔，进而方便监测柱伸入土壤内部，通过第二安装腔在监测柱的内部从上至下等间距分布，能够使离子土壤传感器监测不同深度位置上土壤中k离子的含量。
18.作为本发明的优选技术方案，所述固定顶座与安装座同一竖直中心线设置，且行星轮和连接杆均关于固定顶座的竖直中心线等角度分布；
19.采用上述技术方案，通过行星轮和连接杆均关于固定顶座的竖直中心线等角度分布，对衔接套和插杆起到支撑限位的作用。
20.作为本发明的优选技术方案，所述固定顶座通过衔接块与行星轮构成啮合连接，且固定顶座与连接杆之间的连接方式为转动连接；
21.采用上述技术方案，通过转柄带动连接杆和行星轮旋转，进而能够使行星轮带动
衔接轮旋转，从而能够使衔接轮控制不同位置的行星轮的单体等速旋转。
22.作为本发明的优选技术方案，所述安装轴和衔接轮均转动连接在固定顶座的内部，且安装轴与固定顶座同一竖直中心线设置，并且衔接轮与行星轮之间构成啮合连接；
23.采用上述技术方案，通过衔接轮和行星轮啮合连接，当一侧的行星轮旋转时，能够使衔接轮外侧的行星轮同步旋转，进而方便同时控制多个行星轮的单体等速旋转。
24.作为本发明的优选技术方案，所述连接杆与衔接套之间的连接方式为螺纹连接；
25.采用上述技术方案，通过连接杆旋转，能够控制衔接套在安装座的外侧上下移动。
26.作为本发明的优选技术方案，所述限位槽关于安装座的竖直中心线等角度分布，且安装座通过限位槽与限位块构成滑动连接；
27.采用上述技术方案，通过限位块对衔接套起到限位作用，进而避免衔接套随着连接杆转动。
28.作为本发明的优选技术方案，所述嵌块的竖截面呈锥形设置，且嵌块在插杆的外表面从上至下均匀分布；
29.采用上述技术方案，通过衔接套在连接杆外表面下移，带动插杆和嵌块向下移动，进而使插杆和嵌块插入土壤内部，对该监测装置进行固定安装。
30.作为本发明的优选技术方案，所述万向轮关于安装底板的竖直中心线等角度分布，且万向轮与嵌块之间交错设置；
31.采用上述技术方案，通过万向轮对该监测装置起到支撑作用，当插杆的下端高于万向轮的下端时，通过万向轮方便移动该监测装置。
32.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该不同深度土壤k离子分布智能监测装置，便于根据作物的生长需求调节土壤监测深度，且具备较好的移动及安装结构，方便对装置进行快速的定位安装，解决了现有的土壤监测装置不方便移动与定位安装的问题；
33.1、设有第一液压伸缩杆、离子土壤传感器和监测柱，通过电动机驱动钻头转动，同时第一液压伸缩杆伸长，带动监测柱和钻头下移，能够对土壤进行钻孔，进而方便监测柱伸入土壤内部，通过第二液压伸缩杆伸长，使离子土壤传感器左端的探针结构插入土壤内部，进而方便对土壤中不同深度位置的k离子分布浓度进行监测，便于根据作物的生长需求调节土壤监测深度；
34.2、设有衔接轮、行星轮和固定顶座，通过行星轮和连接杆均关于固定顶座的竖直中心线等角度分布，且衔接轮和行星轮啮合连接，当衔接轮一侧的行星轮旋转时，能够使衔接轮外侧的行星轮同步旋转，进而方便同时控制多个行星轮的单体等速旋转，通过行星轮带动连接杆的单体等速旋转，从而使安装座外侧不同位置的衔接套同步移动，操作更加便捷；
35.3、设有衔接套、插杆和嵌块，通过万向轮与嵌块之间交错设置，万向轮对该监测装置起到支撑作用，且方便移动该监测装置，通过衔接套在连接杆外表面下移，带动插杆和嵌块向下移动，进而使插杆和嵌块插入土壤内部，便于对该监测装置进行固定安装，解决了现有的土壤监测装置不方便移动与定位安装的问题。
附图说明
36.图1为本发明正视剖面结构示意图；
37.图2为本发明限位块与限位槽连接俯视剖面结构示意图；
38.图3为本发明衔接轮与行星轮连接俯视剖面结构示意图；
39.图4为本发明安装底板与万向轮连接仰视结构示意图；
40.图5为本发明正视结构示意图；
41.图6为本发明电动机与钻头连接正视剖面结构示意图；
42.图7为本发明第二液压伸缩杆与离子土壤传感器连接俯视剖面结构示意图。
43.图中：1、安装底板；2、安装座；3、第一液压伸缩杆；4、监测柱；5、第一安装腔；6、第二安装腔；7、电动机；8、钻头；9、第二液压伸缩杆；10、离子土壤传感器；11、固定顶座；12、衔接块；13、安装轴；14、衔接轮；15、行星轮；16、连接杆；17、转柄；18、衔接套；19、限位块；20、限位槽；21、插杆；22、嵌块；23、万向轮；24、无线通信网卡。
具体实施方式
44.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。
45.请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种不同深度土壤k离子分布智能监测装置，包括：安装底板1的上端固定安装有安装座2，且安装座2的内部下端面固定安装有第一液压伸缩杆3，第一液压伸缩杆3的下端固定安装有监测柱4，且监测柱4的内部开设有第一安装腔5，并且第一安装腔5的上方设置有同样开设在监测柱4内部的第二安装腔6，如图1和图5中所示，通过第一液压伸缩杆3伸缩能够带动监测柱4在安装底板1的内部上下移动，第一安装腔5的内部固定安装有电动机7，且电动机7的下端连接有钻头8，并且钻头8转动连接在监测柱4的下端面，通过电动机7驱动钻头8转动，同时第一液压伸缩杆3伸长带动钻头8下移，能够对土壤进行钻孔，进而方便监测柱4伸入土壤内部；
46.结合图1与图4中所示，安装底板1的下端面固定连接有万向轮23，通过万向轮23关于安装底板1的竖直中心线等角度分布，且万向轮23与嵌块22之间交错设置，万向轮23对该监测装置起到支撑作用，当插杆21的下端高于万向轮23的下端时，通过万向轮23方便移动该监测装置；
47.第二安装腔6的内部右端面固定安装有第二液压伸缩杆9，且第二液压伸缩杆9的左端固定连接有离子土壤传感器10，安装座2的上端固定安装有固定顶座11，且固定顶座11的内表面固定连接有衔接块12，并且固定顶座11的内部设置有安装轴13，安装轴13的外表面固定连接有衔接轮14，且衔接轮14的右端连接有行星轮15，安装座2的外表面开设有限位槽20，如图1和图2中所示，由于限位槽20关于安装座2的竖直中心线等角度分布，且安装座2通过限位槽20与限位块19构成滑动连接，通过限位槽20对限位块19和衔接套18起到限位作用，进而避免衔接套18随着连接杆16转动，安装座2的内部安装有无线通信网卡24，通过无线通信网卡24能够将土壤数据上传到云端服务器，离子土壤传感器10采用s-cgcu型号产品；
48.行星轮15的内部固定连接有连接杆16，且连接杆16的上端固定连接有转柄17，通过转柄17便于控制连接杆16旋转，连接杆16的外表面连接有设置在安装座2外侧的衔接套
18，且衔接套18的外表面上端位置固定连接有限位块19，插杆21固定连接在衔接套18的下端，插杆21的外表面固定连接有嵌块22，结合图1与图5中所示，由于嵌块22的竖截面呈锥形设置，且嵌块22在插杆21的外表面从上至下均匀分布，通过衔接套18在连接杆16外表面下移，带动插杆21和嵌块22向下移动，进而使插杆21和嵌块22插入土壤内部，能够对该监测装置进行固定安装。
49.在使用该不同深度土壤k离子分布智能监测装置时，首先通过万向轮23将该监测装置移动到需要监测地点，具体的如图1、图3和图5中所示，由于固定顶座11与安装座2同一竖直中心线设置，且固定顶座11通过衔接块12与行星轮15构成啮合连接，同时固定顶座11与连接杆16之间构成转动连接，且安装轴13和衔接轮14均转动连接在固定顶座11的内部，并且衔接轮14与行星轮15之间构成啮合连接，通过旋转转柄17，使转柄17带动连接杆16和行星轮15旋转，进而能够使行星轮15带动衔接轮14旋转，由于行星轮15和连接杆16均关于固定顶座11的竖直中心线等角度分布，当衔接轮14一侧的行星轮15旋转时，能够使衔接轮14外侧的行星轮15的单体同步旋转，进而能够控制连接杆16的单体等速旋转；
50.具体的如图1、图2和图5中所示，由于连接杆16与衔接套18之间为螺纹连接，通过连接杆16顺时针旋转，能够使衔接套18带动插杆21下移，进而使插杆21和嵌块22插入土壤中，在对该监测装置进行固定安装，具体的如图1、图6和图7中所示，由于第二安装腔6在监测柱4的内部从上至下等间距分布，通过第一液压伸缩杆3伸长，能够带动监测柱4下移，同时电动机7驱动钻头8旋转，使监测柱4伸入土壤内部，通过第二液压伸缩杆9伸长，使离子土壤传感器10左端的探针结构插入土壤内部，进而方便对土壤中的k离子分布浓度进行监测，这就是该不同深度土壤k离子分布智能监测装置的使用方法。
51.本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述，本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
52.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。