一种植保用田间环境监控用传感器的制作方法

1.本发明属于植保设备技术领域，具体涉及一种植保用田间环境监控用传感器。


背景技术：

2.在农业领域之中，农作物生长的环境有多个因素，例如空气湿度、土壤湿度和大气温度等，其中土壤是决定着农作物根部生长的必要条件，土壤湿度的多少决定着农作物根部是否能有充足的水分供给，为保证农作物的正常生长，人们便会在田间设置土壤湿度传感器，以此来保证土壤湿度的实时监控，在土壤湿度过低或者过高时及时的给出处理政策，进而达到农作物增产的目的。
3.现有的土壤湿度传感器多是直接埋置于地下，但是土壤不同于岩石，在雨水的浸泡下，土壤也会相应的进行流动，进而埋置于地下的土壤湿度传感器便会随着土壤流动而发生位置的变化，此过程中还可能导致与土壤湿度传感器相连的导线断裂，或者使得土壤湿度传感器监控的土壤深度发生变化，进而便会使得土壤湿度传感器所监控的数据不再准确，并且位置发生变化后的土壤湿度传感器无法准确的直接取出，进而在挖取土壤湿度传感器本体的同时极易导致土壤湿度传感器损坏。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种植保用田间环境监控用传感器，能够有效的将土壤湿度传感器固定在地下，保证土壤湿度传感器不会跟随土壤流动而发生位置的变化。
5.本发明采取的技术方案具体如下：一种植保用田间环境监控用传感器，包括：基座，所述基座埋置于地下；传感器本体，所述传感器本体设置于基座的内部，所述传感器本体用于监测土壤温湿度；传动机构，所述传动机构设置于基座的内部，所述传动机构用于驱动传感器本体从基座内部伸出；电磁铁，所述电磁铁固定安装于基座的内部；蓄电池，所述蓄电池固定安装于基座的内部，所述蓄电池与传感器本体和电磁铁电性连接；定位组件，所述定位组件设置于传感器本体的内部，所述传动机构驱动传感器本体移动至指定位置后，所述电磁铁与蓄电池形成闭路，所述电磁铁端部生成磁场使定位组件工作，用于锁定传感器本体。
6.所述基座的顶端固定安装有延伸至土壤外部的支撑杆，所述支撑杆的顶端固定安装有报警灯，所述报警灯与蓄电池电性连接。
7.所述传感器本体包括传感器外壳，所述传感器外壳的内部套设于活动杆，所述活动杆的内部固定安装有与土壤接触的感应单元，所述活动杆的一端固定连接有导向头，所
述传感器外壳的内部开设有腔室，所述活动杆的另一端固定连接有滑动设置于腔室内部的滑块。
8.所述蓄电池的正负极均电性连接有连接导线，所述连接导线与传感器外壳的两侧固定连接，所述滑块的一侧固定连接有分别与连接导线的端部相对应的两个对接杆。
9.所述传动机构包括基座，所述基座转动连接于基座的顶端，所述基座的底端固定连接有位于基座内部的联动转杆，所述联动转杆的底端固定连接有联动齿轮，所述联动齿轮与基座的内部转动连接，所述联动齿轮的一侧啮合有联动齿条，所述联动齿条的一端固定连接有三角架，所述三角架的一侧与传感器本体的一侧固定连接。
10.所述定位组件包括卡接杆，所述滑块的一侧开设有套接于卡接杆外部的凹槽，所述凹槽的内部固定安装有复位弹簧，所述复位弹簧的一端与卡接杆的一端固定连接，所述传感器外壳的一侧开设有两个与卡接杆相互对应的通槽，所述卡接杆远离滑块的一端固定安装有磁铁块，所述磁铁块与电磁铁的一端相互平齐，且所述磁铁块与电磁铁相对的一端磁极相反。
11.所述卡接杆的内部开设有限位槽，所述限位槽的内部套设有限位板，所述限位板的一侧固定连接有固定杆，所述固定杆的一端与凹槽内部的一侧固定连接。
12.所述基座的一侧套设有把手，所述把手的一端固定连接有回位弹簧，所述回位弹簧的一端与基座的内部固定连接，所述把手下表面的一侧固定连接有导向杆，所述基座的上表面开设有套接于导向杆外部的导向槽，所述导向槽的两端均延伸有限制导向杆横移的方形槽。
13.所述基座的顶部套设有从动杆，所述从动杆的底端固定连接有扭力弹簧，所述扭力弹簧固定安装于基座的内部，所述从动杆的一侧与基座的底部均固定连接有相互对应的凸块。
14.所述基座的内部开设有套接于从动杆外部的圆槽，所述圆槽内壁的一侧固定连接有弧形块，所述弧形块的中部开设有弧形槽，所述从动杆的一侧固定连接有与弧形槽相对应的导电片，且所述弧形槽的内部设置有与导电片同等材质的触片，所述导电片和触片的一端也固定连接有蓄电池电性连接的连接导线，两个所述连接导线均与电磁铁电性连接。
15.本发明取得的技术效果为：本发明采用传动组件的设计，通过传动组件的运行使得传感器本体能够在基座和土壤之间进出，以此使得在安装时无需额外的耽误挖取专门盛放传感器本体的空间，同样的也不需要单独的挖取传感器本体，只需通过传动机构将传感器本体收纳至基座的内部，然后再直接将基座挖出即可，此过程之中不会造成传感器本体的损坏，使得传感器本体还能够二次使用；本发明采用传动组件、电磁铁和定位组件三者的结合能够有效的将传感器本体所携带的感应单元固定在土壤之中，并且在感应单元移出感应器外壳内部之后还能够通过固定活动杆来保证感应单元的位置不会变化，进而使得感应单元能够始终监控到同一深度的土壤湿度，保证了监控数据的可靠性，使得人们能够更为直观的判断出田间土壤湿度是否符合农作物生长条件。
附图说明
16.图1是本发明的实施例所提供的整体装置的立体图；图2是本发明的实施例所提供的传感器本体初始状态的立体图；图3是本发明的实施例所提供的传感器本体打开状态的剖视立体图；图4是本发明的实施例所提供的图3中a处放大结构示意图；图5是本发明的实施例所提供的整体装置侧视的剖视立体图；图6是本发明的实施例所提供的图5中b处放大结构示意图；图7是本发明的实施例所提供的滑块与滑槽连接处爆炸结构示意图；图8是本发明的实施例所提供的传动组件与传感器本体连接处的立体图；图9是本发明的实施例所提供的基座顶部剖视的立体图；图10是本发明的实施例所提供的基座侧视的剖视立体图；图11是本发明的实施例所提供的图9中c处放大结构示意图。
17.附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、基座；101、支撑杆；102、报警灯；103、导向槽；104、圆槽；2、传感器本体；201、传感器外壳；2011、通槽；202、活动杆；2021、感应单元；203、腔室；204、滑块；2041、凹槽；2042、复位弹簧；2043、固定杆；2044、限位板；2045、对接杆；205、导向头；3、基座；301、联动转杆；302、联动齿轮；303、把手；304、回位弹簧；305、导向杆；306、凸块；4、联动齿条；401、三角架；5、蓄电池；6、连接导线；7、电磁铁；8、卡接杆；801、限位槽；9、从动杆；901、导电片；10、弧形块；1001、弧形槽。
具体实施方式
18.为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。
19.如图1和图5所示，一种植保用田间环境监控用传感器，包括基座1、传感器本体2、传动机构、电磁铁7、蓄电池5和定位组件，基座1埋置于地下，基座1为常见的金属箱体，基座1的顶端固定安装有延伸至土壤外部的支撑杆101，支撑杆101的顶端固定安装有报警灯102，报警灯102与蓄电池5电性连接；参照附图2和附图3，传感器本体2设置于基座1的内部，传感器本体2为土壤湿度传感器，传感器本体2用于监测土壤温湿度，传感器本体2包括传感器外壳201，传感器外壳201的内部套设于活动杆202，活动杆202的内部固定安装有与土壤接触的感应单元2021，活动杆202的一端固定连接有导向头205，导向头205远离活动杆202的一端设置为锥形，进而在传感器本体2向基座1的外侧移动时，导向头205能够提供较强的穿透力，使得传感器本体2的移动更为顺畅，传感器外壳201的内部开设有腔室203，活动杆202的另一端固定连接有滑动设置于腔室203内部的滑块204，滑块204的行程与活动杆202的形成一致，且滑块204的行程受到腔室203的限制不会过度移动；具体请参阅附图2，活动杆202和感应单元2021初始均位于传感器外壳201的内部，传感器外壳201初始位于基座1的内部，且导向头205初始未从基座1的侧面延伸出，从而在埋置基座1和传感器本体2时，无需单独挖取传感器本体2所需的盛放空间。
20.参照附图1和附图8，传动机构设置于基座1的内部，传动机构用于驱动传感器本体2在基座1和土壤之间进行平移，传动机构包括基座3，基座3转动连接于基座1的顶端，基座3可通过轴承与基座1转动连接在一起，基座3的底端固定连接有位于基座1内部的联动转杆301，联动转杆301的底端固定连接有联动齿轮302，联动齿轮302与基座1的内部转动连接，联动齿轮302通过轴承与基座1转动连接，联动齿轮302的一侧啮合有联动齿条4，联动齿条4的一端固定连接有三角架401，三角架401的一侧与传感器本体2的一侧固定连接，三角架401也可与联动齿条4加工成一体成型的结构；进一步的，联动齿条4始终与联动齿轮302相互啮合，以此可将联动齿轮302的旋转力转换成水平方向上的力，进而传感器本体2便能够受到水平方向上的推力或者拉力，从而达到传感器本体2在基座1和土壤之间进出的目的。
21.参阅附图6和附图8，蓄电池5固定安装于基座1的内部，蓄电池5与传感器本体2和电磁铁7电性连接，蓄电池5初始与电磁铁7之间为断路状态，即初始的电磁铁7的端部不具备磁场；参阅附图3和附图4，定位组件设置于传感器本体2的内部，传动机构驱动传感器本体2移动至指定位置后，电磁铁7与蓄电池5形成闭路，电磁铁7端部生成磁场使定位组件工作并自动将传感器本体2的位置固定，定位组件包括卡接杆8，滑块204的一侧开设有套接于卡接杆8外部的凹槽2041，凹槽2041的内部固定安装有复位弹簧2042，复位弹簧2042初始为不受力的状态，复位弹簧2042的一端与卡接杆8的一端固定连接；进一步的，具体参阅附图7，传感器外壳201的一侧开设有两个与卡接杆8相互对应的通槽2011，卡接杆8初始位于凹槽2041与通槽2011的连接处，从而传感器外壳201与滑块204拼接在一起，进而传感器外壳201与滑块204的移动具有同步性，从而活动杆202以及感应单元2021也与传感器外壳201的移动具有同步性，卡接杆8远离滑块204的一端固定安装有磁铁块，磁铁块与电磁铁7的一端相互平齐，且磁铁块与电磁铁7相对的一端磁极相反，若电磁铁7接通电源后面向磁铁块的一端为s极，则将磁铁块面向电磁铁7的一端设置为s极，以此保证电磁铁7通电生成磁场之后，磁铁块会受到一个反向的斥力，进而磁铁块和卡接杆8便会具有一个向凹槽2041内部移动的趋势，且复位弹簧2042选用弹力小于此斥力的规格，以此保证卡接杆8能够向凹槽2041的内部平移；更进一步的，在电磁铁7断电，且卡接杆8完全置于凹槽2041的内部之中的情况下，卡接杆8便只受到复位弹簧2042的回弹力，从而卡接杆8便有一个向凹槽2041外部移动的趋势，在卡接杆8对齐通槽2011的状态下，卡接杆8便会回弹到通槽2011与凹槽2041的连接处，以此使得滑块204与传感器外壳201相互平接在一起，并且保证活动杆202和感应单元2021不会相对移动。
22.参阅附图7和附图8，蓄电池5的正负极均电性连接有连接导线6，连接导线6与传感器外壳201的两侧固定连接，连接导线6延伸至传感器外壳201的内壁，且连接导线6的端部均设置有金属接片，滑块204的一侧固定连接有分别与连接导线6的端部相对应的两个对接杆2045，对接杆2045的材质选用金属铜，且滑块204内部也填充有将两个对接杆2045连接在一起的铜线，由于铜线为市场上现有常见产品，故附图和文中不再详细赘述；进一步的，在活动杆202位于如图3所示的位置时，滑块204侧面的对接杆2045刚好会对接上金属接片，此时蓄电池5与传感器本体2形成回路，从而便能够传感器本体2开始工
作。
23.参阅附图5和附图6，电磁铁7固定安装于基座1的内部。
24.参阅附图4，卡接杆8的内部开设有限位槽801，限位槽801设置为阶梯槽，限位槽801的内部套设有限位板2044，限位板2044可限制卡接杆8的移动行程，进而使得卡接杆8在受到电磁铁7斥力的情况下不会过度挤压复位弹簧2042，以此保证复位弹簧2042不会发生不可逆的形变，限位板2044的一侧固定连接有固定杆2043，固定杆2043的一端与凹槽2041内部的一侧固定连接，固定杆2043可与限位板2044加工为一体成型的t形杆。
25.参阅附图1和附图10，基座3的一侧套设有把手303，附图仅以圆柱形展示把手303的形状，把手303的实际形状具体可根据实际需要选用，把手303的一端固定连接有回位弹簧304，回位弹簧304的一端与基座3的内部固定连接，回位弹簧304用于限制把手303在不受外力的影响下能够快速复位，把手303下表面的一侧固定连接有导向杆305，导向杆305的设置为圆柱状，基座1的上表面开设有套接于导向杆305外部的导向槽103，导向槽103为弧线形，圆柱形的导向杆305能更为流畅的在弧线形的导向槽103的内部滑动，导向槽103的两端均延伸有限制导向杆305横移的方形槽，在回位弹簧304的作用下，把手303带动导向杆305移动到方形槽的端口处时，若不受外力的影响，把手303在回位弹簧304的作用下会带动导向杆305移动到方形槽的内部，以此保证传动机构能够停止运行。
26.参阅附图1和附图9，基座1的顶部套设有从动杆9，从动杆9的底端固定连接有扭力弹簧，扭力弹簧为市场上常见的产品，用于将旋转后的从动杆9在不受外力的情况下自动复位，文中以及附图不做多余的赘述，扭力弹簧固定安装于基座1的内部，从动杆9的一侧与基座3的底部均固定连接有相互对应的凸块306，凸块306设置为类似齿轮的卡齿状，故而基座3带动凸块306转动并挤压另一个凸块306时，从动杆9能够相应的旋转，且两个凸块306接触后不会立马脱离，进而使得从动杆9能够旋转一定的角度。
27.参阅附图9和附图11，基座1的内部开设有套接于从动杆9外部的圆槽104，圆槽104内壁的一侧固定连接有弧形块10，弧形块10的中部开设有弧形槽1001，从动杆9的一侧固定连接有与弧形槽1001相对应的导电片901，且弧形槽1001的内部设置有与导电片901同等材质的触片，导电片901和触片的一端也固定连接有蓄电池7电性连接的连接导线6，两个连接导线6均与电磁铁5电性连接；进一步的，从动杆9转动的同时带动导电片901进入到弧形槽1001的内部之后便会立马与触片相接触，进而蓄电池5便会与电磁铁7外部缠绕的线圈形成回路，以此使得电磁铁7的端部能够形成磁场，且导电片901能够沿着弧形槽1001的内部滑动一段距离，故而电磁铁7不会瞬间断电而失去磁性，进而卡接杆8能够短暂的位于凹槽2041的内部，以此使得传感器外壳201单独平移时，卡接杆8不会立马回弹至通槽2011的内部，以此保证了传感器外壳201单独移动的流畅性。
28.本发明的工作原理为：使用时，操作者首先将基座1埋置于地下，然后操作者首先握住把手303并施加拉力，此时把手303牵引回位弹簧304延伸并蓄力，同时把手303也犟导向杆305从方形槽拉动至导向槽103的内部，然后操作者便可轴向的对把手303施加拉力，此时把手303便可带动基座3在基座1的上表面进行转动；基座3转动的同时带动联动转杆301同步转动，联动转杆301带动联动齿轮302转动，联动齿轮302啮合联动齿条4，联动齿条4带动三角架401移动，三角架401便会向基座1的
外侧挤压传感器外壳201，传感器外壳201带动活动杆202向基座1的外部移动，活动杆202通过导向头205破开土壤并延伸至土壤的内部；基座3转动的同时还会带动凸块306转动，凸块306转动至一定程度之后会挤压从动杆9一侧的凸块306，进而此时从动杆9受力便会转动，从动杆9将带动导电片901向弧形槽1001的内部移动，当导电片901进入到弧形槽1001的内部之后，弧形槽1001内部的触片与导电片901接触，此时蓄电池5与电磁铁7之间通过连接导线6形成闭路，进而电磁铁7的两端将会生成磁场，进而在其中一个通槽2011对齐电磁铁7之后，磁铁块便会受到电磁铁7的斥力，然后磁铁块便会挤压卡接杆8，卡接杆8受力向凹槽2041的内部挤压复位弹簧2042，复位弹簧2042收缩并蓄力，直至卡接杆8完全进入到凹槽2041的内部后停止，此时滑块204与传感器外壳201的限制被解除，然后操作者便可反向转动把手303，由于活动杆202脱离与传感器外壳201之间的拼接，故而传感器外壳201将独自回至基座1的内部；当把手303带动基座3回转的同时，两个凸块306之间的挤压力也将消失，在扭力弹簧的作用下从动杆9也将发生回转，故而从动杆9便会带动导电片901从弧形槽1001的内部滑出，然后电磁铁7与蓄电池5之间形成断路，此时电磁铁7端部的磁场将会消失；当传感器外壳201完全回至基座1的内部之后，另一个通槽2011便会对齐凹槽2041，此时复位弹簧2042回弹并挤压卡接杆8，卡接杆8便会从凹槽2041的内部向通槽2011的内部移动，最终使得活动杆202再次与传感器外壳201拼接在一起，最终使得感应单元2021能够稳定的固定在土壤内部。
29.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。