一种农业用精准度高的土地检测装置的制作方法

1.本发明涉及土地检测技术领域，具体为一种农业用精准度高的土地检测装置。


背景技术：

2.土壤湿度检测装置主要用来测量土壤容积含水量，做土壤墒情监测及农业灌溉和林业防护。
3.中国发明专利号为cn201810109884.2，公开了一种土壤湿度检测装置，包括钻土单元和检测单元；所述钻土单元用来在土地上打孔以方便检测单元中的探头伸入土壤中；所述检测单元包括壳体和设置在壳体上的土壤湿度传感器、模数转换器、单片机、显示屏、电池。虽然该装置能够对土壤湿度进行检测，但是该装置在上、下移动检测时仍然具有一定的缺陷，比如：
4.1、若待检测的土壤湿度较大，在对某一深度的土壤进行一次湿度检测后，探头上将会粘有一定量的土壤，然后探头下移对下一深度的土壤进行检测时会在一定程度上影响检测结果，未达到对比文件中提出的测量精度的效果；
5.2、该装置通过手动间接驱动转动杆上、下移动，若检测区域土壤硬度较高时，手动驱动难度较高，转动杆移动速度大幅下降，降低工作效率。
6.针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

7.(一)解决的技术问题
8.针对现有技术的不足，本发明提供了一种农业用精准度高的土地检测装置，具备探头分批且连续工作、对探头进行清理，避免残留土壤影响下一深度的土壤检测结果以及改变驱动方式，提高工作效率等优点，解决了探头表面残留土壤影响另一深度土壤的检测结果以及硬土区域手动驱动难度高且工作效率低的问题。
9.(二)技术方案
10.为解决上述探头表面残留土壤影响另一深度土壤的检测结果以及硬土区域手动驱动难度高且工作效率低的技术问题，本发明提供如下技术方案：一种农业用精准度高的土地检测装置，所述装置包括：支撑座，所述支撑座上贯穿螺纹连接有螺杆，所述螺杆下端设置有钻头，所述钻头内部设置有检测机构和清理机构；所述检测机构包括有检测模块和联动模块，其中所述检测模块中设置有多个探头，利用所述联动模块带动多个所述探头分批进行土壤检测；所述清理机构设置在多个所述探头两侧，用于对表面残留有土壤的所述探头进行清理。
11.优选地，所述检测模块还包括有连接杆，所述连接杆上、下两端均设置有所述探头，所述连接杆中间套接有定位环，所述定位环转动连接在支撑杆上，以所述定位环为支点，所述连接杆向不同的方向转动以进行杠杆运动，驱动上、下端的所述探头分批从所述钻头中伸出对土壤进行检测。
12.优选地，所述钻头侧面与各所述探头对应位置开设有通孔，各所述通孔中设置有两挡块，所述挡块为柔性材料且具有一定弹性，所述探头从两挡块中伸出所述钻头。
13.优选地，所述通孔竖直方向高度大于所述探头直径，以便于所述探头以非直线运动的轨迹穿过所述通孔。
14.优选地，所述联动模块包括有限位块和第一电动伸缩杆，所述连接杆套接在所述限位块内部，所述第一电动伸缩杆两端分别连接有所述限位块和固定块，所述第一电动伸缩杆通过电线与外部电性连接，控制所述第一电动伸缩杆伸长带动所述连接杆以所述定位环为支点朝一个方向摆动；所述第一电动伸缩杆收缩，带动所述连接杆以所述定位环为支点朝另一个方向摆动。
15.优选地，所述清理机构包括有第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆上端连接有连接轴，所述连接轴另一端固定设置有刷头，所述刷头通过转动轴与设置在所述连接轴内部的微型电机相连，微型电机间接驱动所述刷头转动，利用各所述探头两侧高速转动的所述刷头对该探头上残留的土壤进行清理。
16.优选地，所述螺杆螺纹连接在所述支撑座内的横板上，所述横板上部设置有螺母，所述螺母与所述螺杆螺纹连接，且由电机通过皮带驱动，通过所述电机间接带动所述螺杆转动，转动的所述螺杆带动其下方的所述钻头旋转向下进入土壤内部。
17.优选地，所述检测机构通过数据线与显示器相连，所述数据线贯穿设置在所述螺杆中并延伸至所述钻头内部，所述显示器内部设置有转换器，通过内部的转换器将数据转化为数字并显示在所述显示器上。
18.(三)有益效果
19.与现有技术相比，本发明提供了一种农业用精准度高的土地检测装置，具备以下有益效果：
20.1、该农业用精准度高的土地检测装置，通过在连接杆上、下端设置两排探头，且分批移出钻头外部对土壤进行湿度检测，多批不同的探头进行连续性工作，提高工作效率。
21.2、该农业用精准度高的土地检测装置，通过设置清理机构，通过各探头两侧高速转动的刷头对检测完毕位于钻头内部的探头进行清理，避免探头在使用过程中表面的残留土壤对检测结果产生影响。
22.3、该农业用精准度高的土地检测装置，通过伺服电机间接控制螺杆螺旋下降，移动距离的精准度高，且省时省力，有助于在硬土区域提高工作效率。
23.4、该农业用精准度高的土地检测装置，通过在钻头侧面探头伸出位置设置挡块，挡块为柔性材料且具有一定弹性，在探头全部移出钻头，挡块自身具有的弹性会使得其与连接杆侧面相接触，从而使得钻头内外不连通，避免土壤通过通孔进入钻头内部。
附图说明
24.图1为本发明的整体结构示意图一；
25.图2为本发明的整体结构示意图二；
26.图3为本发明的钻头内部结构示意图；
27.图4为本发明的通孔与挡块位置爆炸图；
28.图5为本发明的检测机构和清理机构位置示意图；
29.图6为本发明的检测机构结构示意图；
30.图7为本发明的清理机构结构示意图。
31.图中：1、支撑座；101、横板；2、螺杆；3、钻头；31、通孔；32、竖杆；4、检测机构；41、检测模块；4101、探头；4102、连接杆；4103、定位环；4104、支撑杆；4105、固定环；42、联动模块；4201、限位块；4202、第一电动伸缩杆；4203、固定块；5、清理机构；51、第二电动伸缩杆；52、连接轴；53、刷头；54、转动轴；6、挡块；7、螺母；8、电机；9、数据线；10、显示器；11、滚轮；12、固定螺栓。
具体实施方式
32.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。
33.请参阅图1
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7，一种农业用精准度高的土地检测装置，装置包括：支撑座1，支撑座1上贯穿螺纹连接有螺杆2，螺杆2下端设置有钻头3，钻头3内部设置有检测机构4和清理机构5；检测机构4包括有检测模块41和联动模块42，其中检测模块41中设置有多个探头4101，利用联动模块42带动多个探头4101分批进行土壤检测；清理机构5设置在多个探头4101两侧，用于对表面残留有土壤的探头4101进行清理。
34.进一步地，请参阅5和6，检测模块41还包括有连接杆4102，连接杆4102上、下两端均设置有探头4101，连接杆4102中间套接有定位环4103，定位环4103转动连接在支撑杆4104上，以定位环4103为支点，连接杆4102向不同的方向转动以进行杠杆运动，驱动上、下端的探头4101分批从钻头3中伸出对土壤进行检测。待钻头3下降到土壤内部设定深度时，通过将探头4101伸出对该深度的土壤进行湿度检测，由于探头4101分为上、下两批，故首先控制第一电动伸缩杆4202伸长，继而向外推连接杆4102上半部，从而带动连接杆4102上端的探头4101向外移动，直至探头4101通过钻头3侧面的两挡块6中间移动至钻头3外部，利用该探头4101对土壤进行湿度检测，待该深度的土壤湿度测量完毕后，控制第一电动伸缩杆4202缩短至原长度，然后继续向下移动钻头3，待钻头3移动至下一设定深度后，控制第一电动伸缩杆4202缩短，即向内拉连接杆4102上端，从而带动连接杆4102上端探头4101向内移动，由于定位环4103为支点，连接杆4102做杠杆运动，故在上端探头4101向内移动的同时，下端的探头4101向外移动，直至其移动至钻头3外部对土壤进行检测，通过连接杆4102杠杆运动带动上、下端探头依次伸出钻头3外部进行检测，避免一个探头4101在使用过程中表面的残留土壤对检测结果产生影响。
35.进一步地，请参阅图4，钻头3侧面与各探头4101对应位置开设有通孔31，各通孔31中设置有两挡块6，挡块6为柔性材料且具有一定弹性，探头4101从两挡块6中伸出钻头3。在各探头4101从钻头3伸出过程中，探头4101先与两挡块6内侧相接触，然后从中间向外挤压两挡块6，待探头4101全部移出钻头3，挡块6自身具有的弹性会使得其与连接杆4102侧面相接触，从而使得钻头3内外不连通，避免土壤通过通孔31进入钻头3内部。
36.进一步地，请参阅图3，通孔31竖直方向高度大于探头4101直径。由于连接杆4102在钻头3内部做杠杆运动，故探头4101从钻头3侧面伸出的位置与探头4101原位置在竖直方
向上有一定程度上的偏移，故将通孔31竖直高度设置得大于探头4101的直径，方便探头4101以非直线运动的轨迹穿过通孔31。
37.进一步地，请参阅图3、5和6，联动模块42包括有限位块4201和第一电动伸缩杆4202，连接杆4102套接在限位块4201内部，第一电动伸缩杆4202两端分别连接有限位块4201和固定块4203，固定块4203中间与竖杆32固定连接，对联动模块42起支撑作用，第一电动伸缩杆4202通过电线与外部电性连接，控制第一电动伸缩杆4202伸长带动连接杆4102以定位环(4103)为支点朝一个方向摆动；第一电动伸缩杆(4202)收缩，带动连接杆(4102)以定位环(4103)为支点朝另一个方向摆动。在联动模块42工作时，首先控制第一电动伸缩杆4202伸缩，由于连接杆4102上半部与限位块4201滑动套接，且限位块4201与第一电动伸缩杆4202固定连接，故在第一电动伸缩杆4202伸缩过程中带动连接杆4102上半部同步伸缩，进而带动连接杆4102上、下端的探头更换位置，其中限位块4201中间设置有矩形通孔，该矩形通孔的设置避免第一电动伸缩杆4202在伸缩过程中阻碍连接杆4102做杠杆运动。
38.进一步地，请参阅图5和7，清理机构5包括有第二电动伸缩杆51，第二电动伸缩杆51下端与钻头3内下表面固定相连，且第二电动伸缩杆51通过电线与外部电源电性连接，此外，第二电动伸缩杆51在水平方向上分别位于各探头4101的两侧，第二电动伸缩杆51上端连接有连接轴52，连接轴52另一端固定设置有刷头53，刷头53通过转动轴54与设置在连接轴52内部的微型电机相连，微型电机间接驱动刷头53转动，利用各探头4101两侧高速转动的刷头53对该探头4101上残留的土壤进行清理。清理时，首先控制第二电动伸缩杆51伸长，直至通过转动轴54与其相连的刷头53上升至位于钻头3内部的探头4101的高度，然后通过连接轴52内部的微型电机带动转动轴54转动，从而带动转动轴54另一端的刷头53转动，通过各探头4101两侧高速转动的刷头53对探头4101进行刷洗，将其表面残留的土壤清理干净，避免其影响下一深度的土壤湿度检测结果。此外，在使用过程中，通过控制第二电动伸缩杆51伸缩，进而对同一连接杆4102上、下两端的探头4101进行清理。
39.进一步地，请参阅图1和2，螺杆2螺纹连接在支撑座1内的横板101上，横板101上部设置有螺母7，螺母7与螺杆2螺纹连接，且由电机8通过皮带驱动，其中电机8下部连接有轴，轴转动过程中带动皮带转动，继而带动螺母7转动，故通过电机8间接带动螺杆2转动，转动的螺杆2带动其下方的钻头3旋转向下进入土壤内部。钻头3在使用时，首先控制电机8启动，电机8带动电机转动轴转动，从而带动螺母7转动，由于螺母7与螺杆2螺纹连接，故在螺母7转动过程中带动螺杆2进行转动，故在螺杆2转动过程中沿着螺纹方向下降直至下方钻头3达到设定深度，此外，电机8为伺服电机，在检测过程完毕后通过带动电机转动轴反向转动将钻头3从土壤中拔出，省时省力，且工作效率高。
40.进一步地，请参阅图1和2，检测机构4通过数据线9与显示器10相连，数据线9贯穿设置在螺杆2中并延伸至钻头3内部，显示器10内部设置有转换器，通过内部的转换器将数据转化为数字并显示在显示器10上。检测机构4中的探头4101对土壤进行湿度检测，且探头4101与其内部的传感器相连，传感器与数据线9相连，在检测完毕后，传感器通过数据线9将数据传送至转化器，然后经转换器将数据转化为数字量并显示在显示器10的显示屏上以供观察。
41.工作原理：在使用时，首先控制电机8启动，电机8间接带动螺母7转动，由于螺母7与螺杆2螺纹连接，故在螺母7转动过程中带动螺杆2进行转动，故在螺杆2转动过程中沿着
螺纹方向下降直至下方钻头3达到设定深度。
42.待钻头3下降到土壤内部设定深度时，首先控制第一电动伸缩杆4202伸长，由于连接杆4102上半部与限位块4201滑动套接，且限位块4201与第一电动伸缩杆4202固定连接，故在第一电动伸缩杆4202伸缩过程中带动连接杆4102上半部同步伸缩，继而向外推连接杆4102上半部，从而带动连接杆4102上端的探头4101向外移动，直至探头4101通过钻头3侧面的两挡块6中间移动至钻头3外部，利用该探头4101对土壤进行湿度检测待该深度的土壤湿度测量完毕后，控制第一电动伸缩杆4202缩短至原长度，此时所有探头4101均位于钻头3内部，然后继续控制电机8启动，将钻头3移动至下一设定深度。
43.待钻头3移动至下一设定深度后，控制第一电动伸缩杆4202缩短，即向内拉连接杆4102上端，从而带动连接杆4102上端探头4101向内移动，由于定位环4103为支点，连接杆4102做杠杆运动，故在上端探头4101向内移动的同时，下端的探头4101向外移动，直至其移动至钻头3外部对土壤进行检测。
44.在一端的探头4101进行检测时，利用钻头3内部的清理机构5对刚检测完毕的探头4101进行清理，首先控制第二电动伸缩杆51伸长，直至通过转动轴54与其相连的刷头53上升至位于钻头3内部的探头4101的高度，然后通过连接轴52内部的微型电机带动转动轴54转动，从而带动转动轴54另一端的刷头53转动，通过各探头4101两侧高速转动的刷头53对探头4101进行刷洗，将其表面残留的土壤清理干净。
45.重复上述工作过程即可对不同深度的土壤进行湿度检测。
46.检测过程中，探头4101与其内部的传感器相连，传感器与数据线9相连，在检测完毕后，传感器通过数据线9将数据传送至转化器，然后经转换器将数据转化为数字量并显示在显示器10的显示屏上以供观察。
47.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。