一种基于林业土壤养分的智能检测装置及方法与流程

专利检索2025-05-31  4


本发明属于土壤检测,尤其涉及一种基于林业土壤养分的智能检测装置及方法。


背景技术:

1、土壤养分是指土壤提供给作物生长的必需营养元素,包括氮(n),磷(p),钾(k)等13种元素。土壤养分含量的多少,可通过土壤检测仪,土壤养分测试仪等测土仪器来测量。然后对照土壤养分丰缺指标,就可判断这块土地的养分含量多寡,从而更好地利用土壤自身含有的养分,及时补充含量不足的元素。现有的土壤检测仪在对土壤中的养分进行检测时需要先从待检测的位置取出一部分土壤,然后将取出的土壤制作成样本溶液放置到土壤检测仪的检测口中进行检测。但是在对土地进行取样时,对于一些含水量较高的土壤而言,由于取出的土壤中含有较多的水分,从而导致样本中土壤的占比减少,进而导致制得的样本溶液中土壤的养分含量较低,影响检测结果的准确性。


技术实现思路

1、针对上述问题,本发明提供了一种基于林业土壤养分的智能检测装置及方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

3、一种基于林业土壤养分的智能检测装置,包括检测小车,所述检测小车的顶部安装有土壤检测仪,所述土壤检测仪的一侧设置有钻筒,所述检测小车与钻筒底部相对的位置贯穿开设有钻取孔,所述钻筒的开口朝下,且钻筒的底部边缘均匀设置有锯齿,所述钻筒的顶部中心处垂直转动贯穿插接有钻轴,所述钻轴的下半段表面设置有绞龙叶片,且绞龙叶片上贯穿开设有若干沥水孔,所述绞龙叶片的顶部设置有压盘,且压盘的直径与钻筒内径相匹配,所述钻筒的侧壁上贯穿开设有出料口,所述压盘活动套接在钻轴上,所述压盘的顶部设置有固定盘,所述固定盘固定套接在钻轴上,且固定盘的底部与压盘的顶部之间垂直固定连接有多个伸缩杆,所述伸缩杆上套接有压紧弹簧,且压紧弹簧的两端分别与固定盘以及压盘固定连接,所述钻筒远离土壤检测仪的一侧设置有提升组件,所述钻筒的顶部设置有动力组件,所述钻筒外转动套接有环形的收集槽,所述收集槽的底部与检测小车的顶部固定连接。

4、进一步的,所述提升组件包括连接环,所述连接环转动套接在钻筒靠近顶部的位置,所述连接环远离土壤检测仪的一侧水平固定连接有连接板,所述连接板的顶部垂直螺纹贯穿插接有驱动螺杆,所述驱动螺杆的底端与检测小车的顶部垂直转动连接,所述驱动螺杆的顶端连接有第一电机,所述第一电机上固定套接有第一u形架,所述第一u形架与检测小车的顶部固定连接,所述连接环的前后侧对称固定连接有水平的限位板,所述限位板的顶部垂直滑动贯穿插接有限位杆,所述限位杆的底端与检测小车的顶部垂直固定连接。

5、进一步的,所述动力组件包括第二电机,所述第二电机连接在钻轴的顶端,所述第二电机上固定套接有第二u形架,所述第二u形架的两端底部分别与两个限位板的顶部固定连接,所述钻轴上固定套接有第一齿轮,所述第一齿轮与钻筒的顶部靠近,所述第一齿轮的外围设置有齿环,所述齿环的齿牙位于齿环的内侧,且齿环固定连接在钻筒的顶部,所述齿环内侧环形分布有多个第二齿轮,所述第二齿轮同时与第一齿轮以及齿环内侧的齿牙啮合,所述第二齿轮的顶部圆心处固定连接有连接轴,多个所述连接轴的顶端之间设置有同一个固定环,且连接轴的顶端与固定环的底部转动连接,所述固定环的前后侧均水平固定连接有固定板,两个所述固定板相离的一侧分别与第二u形架的前后侧固定连接。

6、进一步的,所述出料口的开口处设置有引导槽,且初始状态下,所述出料口的底部内壁与压盘的顶部齐平,所述引导槽的自由端向下倾斜。

7、进一步的,所述固定盘的底部垂直固定连接有多个刮板,且多个刮板分别位于相邻两个伸缩杆之间,所述压盘顶部与刮板底部相对的位置贯穿开设有缺口,且缺口远离钻轴一侧的内壁与压盘的侧面连通,所述刮板滑动插接在对应的缺口中,且初始状态下,所述刮板的底部与压盘的底部齐平,所述刮板远离钻轴的一侧与钻筒的内壁贴近。

8、进一步的,所述压盘的顶部边缘位置垂直固定连接有多个弧形的挡板,多个所述挡板分别位于相邻两个刮板之间,所述挡板的高度等于出料口的开口高度,且挡板的高度等于伸缩杆长度的一半。

9、进一步的,所述收集槽的底部固定连接有两个清理板,且清理板与钻筒的表面贴近。

10、进一步的,所述钻筒的表面垂直固定连接有多个固定杆,所述固定杆的长度与收集槽的内部宽度相匹配,所述固定杆的底部垂直固定连接有多个挂钩,且当钻筒向下移动到最大位移处时,挂钩的底端与收集槽的底部内壁贴合。

11、进一步的,所述收集槽的底部内壁上贯穿开设有清理孔,所述清理孔底部位置设置有密封板。

12、本发明还提供了一种基于林业土壤养分的智能检测装置的检测方法,包括以下步骤:

13、步骤一:将检测小车移动至待检测的地点;

14、步骤二:启动第二电机,使其带动钻轴以及钻筒转动,当钻轴和钻筒转速稳定后启动第一电机,从而带动钻轴和钻筒对待检测点进行钻取操作;

15、步骤三:钻取得到的土壤能够通过出料口落入到收集槽中;

16、步骤四:从收集槽中取出部分土壤并制作成样本溶液,并将样本溶液放入到土壤检测仪的检测口中进行自动检测。

17、本发明的技术效果和优点:

18、1、本发明在通过钻筒进行取样操作时,随着土壤不断进入到钻筒中,位于钻筒内的压盘能够在压紧弹簧的作用下对土壤进行挤压操作,从而降低土壤中的含水量,避免因土壤含水量过高对土壤的养分检测产生影响,提高土壤检测仪检测的准确性;

19、2、本发明通过设置有刮板,在压盘对进入到钻筒内的土壤进行挤压操作时,随着压盘的向上移动,刮板的底部能够逐渐伸出到压盘的底部,并且始终在固定盘的带动下贴着钻筒的内壁刮动,而在刮板贴着钻筒内壁刮动的过程中,当土壤移动至出料口位置时,刮板能够将土壤快速通过出料口排出到钻筒外,提高土壤的排出效率;

20、3、本发明通过设有挡板,在压盘上下移动的过程中,挡板始终能够对出料口位于压盘顶部的位置进行遮挡,进而能够避免粘黏的泥土掉落到压盘顶部的空间内,避免压紧弹簧受到土壤的影响;

21、4、本发明通过设置有挂钩,在对土壤进行取样的过程中,位于固定杆上的挂钩一方面能够对经过挤压后的土壤进行拨散,另一方面,挂钩还能够将土壤中的植物根系勾住,从而当钻筒向上复位时,被挂钩勾住的植物根系能够被从土壤中分离出来,从而避免在取样时,植物根系被一并取走,进而排除植物根系对土壤检测的影响,提高检测的准确性。



技术特征:

1.一种基于林业土壤养分的智能检测装置,包括检测小车(1),其特征在于:所述检测小车(1)的顶部安装有土壤检测仪(2),所述土壤检测仪(2)的一侧设置有钻筒(3),所述检测小车(1)与钻筒(3)底部相对的位置贯穿开设有钻取孔,所述钻筒(3)的开口朝下,且钻筒(3)的底部边缘均匀设置有锯齿,所述钻筒(3)的顶部中心处垂直转动贯穿插接有钻轴(4),所述钻轴(4)的下半段表面设置有绞龙叶片(5),且绞龙叶片(5)上贯穿开设有若干沥水孔,所述绞龙叶片(5)的顶部设置有压盘(6),且压盘(6)的直径与钻筒(3)内径相匹配,所述钻筒(3)的侧壁上贯穿开设有出料口,所述压盘(6)活动套接在钻轴(4)上,所述压盘(6)的顶部设置有固定盘(7),所述固定盘(7)固定套接在钻轴(4)上,且固定盘(7)的底部与压盘(6)的顶部之间垂直固定连接有多个伸缩杆(8),所述伸缩杆(8)上套接有压紧弹簧(9),且压紧弹簧(9)的两端分别与固定盘(7)以及压盘(6)固定连接,所述钻筒(3)远离土壤检测仪(2)的一侧设置有提升组件(10),所述钻筒(3)的顶部设置有动力组件(11),所述钻筒(3)外转动套接有环形的收集槽(12),所述收集槽(12)的底部与检测小车(1)的顶部固定连接。

2.根据权利要求1所述的基于林业土壤养分的智能检测装置,其特征在于:所述提升组件(10)包括连接环(101),所述连接环(101)转动套接在钻筒(3)靠近顶部的位置,所述连接环(101)远离土壤检测仪(2)的一侧水平固定连接有连接板(102),所述连接板(102)的顶部垂直螺纹贯穿插接有驱动螺杆(103),所述驱动螺杆(103)的底端与检测小车(1)的顶部垂直转动连接,所述驱动螺杆(103)的顶端连接有第一电机(104),所述第一电机(104)上固定套接有第一u形架(105),所述第一u形架(105)与检测小车(1)的顶部固定连接,所述连接环(101)的前后侧对称固定连接有水平的限位板(106),所述限位板(106)的顶部垂直滑动贯穿插接有限位杆(107),所述限位杆(107)的底端与检测小车(1)的顶部垂直固定连接。

3.根据权利要求2所述的基于林业土壤养分的智能检测装置,其特征在于:所述动力组件(11)包括第二电机(111),所述第二电机(111)连接在钻轴(4)的顶端,所述第二电机(111)上固定套接有第二u形架(112),所述第二u形架(112)的两端底部分别与两个限位板(106)的顶部固定连接,所述钻轴(4)上固定套接有第一齿轮(113),所述第一齿轮(113)与钻筒(3)的顶部靠近,所述第一齿轮(113)的外围设置有齿环(114),所述齿环(114)的齿牙位于齿环(114)的内侧,且齿环(114)固定连接在钻筒(3)的顶部,所述齿环(114)内侧环形分布有多个第二齿轮(115),所述第二齿轮(115)同时与第一齿轮(113)以及齿环(114)内侧的齿牙啮合,所述第二齿轮(115)的顶部圆心处固定连接有连接轴(116),多个所述连接轴(116)的顶端之间设置有同一个固定环(117),且连接轴(116)的顶端与固定环(117)的底部转动连接,所述固定环(117)的前后侧均水平固定连接有固定板(118),两个所述固定板(118)相离的一侧分别与第二u形架(112)的前后侧固定连接。

4.根据权利要求3所述的基于林业土壤养分的智能检测装置,其特征在于:所述出料口的开口处设置有引导槽(13),且初始状态下,所述出料口的底部内壁与压盘(6)的顶部齐平,所述引导槽(13)的自由端向下倾斜。

5.根据权利要求4所述的基于林业土壤养分的智能检测装置,其特征在于:所述固定盘(7)的底部垂直固定连接有多个刮板(14),且多个刮板(14)分别位于相邻两个伸缩杆(8)之间,所述压盘(6)顶部与刮板(14)底部相对的位置贯穿开设有缺口,且缺口远离钻轴(4)一侧的内壁与压盘(6)的侧面连通,所述刮板(14)滑动插接在对应的缺口中,且初始状态下,所述刮板(14)的底部与压盘(6)的底部齐平,所述刮板(14)远离钻轴(4)的一侧与钻筒(3)的内壁贴近。

6.根据权利要求5所述的基于林业土壤养分的智能检测装置,其特征在于:所述压盘(6)的顶部边缘位置垂直固定连接有多个弧形的挡板(15),多个所述挡板(15)分别位于相邻两个刮板(14)之间,所述挡板(15)的高度等于出料口的开口高度,且挡板(15)的高度等于伸缩杆(8)长度的一半。

7.根据权利要求6所述的基于林业土壤养分的智能检测装置,其特征在于:所述收集槽(12)的底部固定连接有两个清理板(16),且清理板(16)与钻筒(3)的表面贴近。

8.根据权利要求7所述的基于林业土壤养分的智能检测装置,其特征在于:所述钻筒(3)的表面垂直固定连接有多个固定杆(17),所述固定杆(17)的长度与收集槽(12)的内部宽度相匹配,所述固定杆(17)的底部垂直固定连接有多个挂钩(18),且当钻筒(3)向下移动到最大位移处时,挂钩(18)的底端与收集槽(12)的底部内壁贴合。

9.根据权利要求8所述的基于林业土壤养分的智能检测装置,其特征在于:所述收集槽(12)的底部内壁上贯穿开设有清理孔,所述清理孔底部位置设置有密封板(19)。

10.一种使用权利要求9所述的基于林业土壤养分的智能检测装置的检测方法,其特征在于,包括以下步骤:


技术总结
本发明属于土壤检测技术领域,尤其涉及一种基于林业土壤养分的智能检测装置及方法,该智能检测装置包括检测小车,所述检测小车的顶部安装有土壤检测仪,所述土壤检测仪的一侧设置有钻筒,所述检测小车与钻筒底部相对的位置贯穿开设有钻取孔,所述钻筒的开口朝下,且钻筒的底部边缘均匀设置有锯齿,所述钻筒的顶部中心处垂直转动贯穿插接有钻轴,所述钻轴的下半段表面设置有绞龙叶片。本发明在通过钻筒进行取样操作时,随着土壤不断进入到钻筒中,位于钻筒内的压盘能够在压紧弹簧的作用下对土壤进行挤压操作,从而降低土壤中的含水量,避免因土壤含水量过高对土壤的养分检测产生影响,提高土壤检测仪检测的准确性。

技术研发人员:郑颖,汤鹏程,要振宇,刘心宇,赵天启,杨振奇,刘静,周旭,张铁钢,姜荣荣,刘璐,陈宇鑫,张铁军
受保护的技术使用者:水利部牧区水利科学研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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