一种用于土壤的定点监测设备及使用方法

本发明涉及土壤监测设备，尤其涉及一种用于土壤的定点监测设备及使用方法。

背景技术：

1、沙质土壤颗粒较大，在自然沉积或受到外力（如水流、风力）作用时，会出现一定程度的分层现象。较粗的沙粒可能会在下层沉积，而相对较细的沙粒和粉沙等成分可能会分布在上层。这种分层结构会导致不同高度位置的土壤颗粒组成有所差异。此外，沙质土壤的孔隙度较大，水分和养分在土壤中的分布和运动也会受到颗粒分层的影响。例如，在靠近地表的位置，由于受到风吹日晒等因素影响，土壤颗粒可能较为松散，而在较深的位置，土壤颗粒可能因为压实作用而相对紧密。因此，对不同高度位置的沙质土壤颗粒进行检测是很有必要的。

2、现有的土壤定点监测设备在针对沙质土壤进行检测时，不能同时对不同高度位置的土壤进行监测，并且在监测时，因沙质土壤颗粒松散，设备作业过程中孔洞容易坍塌。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对背景技术中存在的问题，提出一种用于土壤的定点监测设备及使用方法。

2、本发明的技术方案：

3、一种用于土壤的定点监测设备，包括水平支撑板以及安装在水平支撑板上的监测件和空心立管，水平支撑板固定安装有正反转电机，正反转电机的输出端固定有位于空心立管内的螺纹驱动轴，空心立管内设有分层监测装置，螺纹驱动轴的末端设有安装在空心立管上稳定装置；

4、分层监测装置包括螺纹安装在螺纹驱动轴上且能够移动的探测座，探测座的一侧和空心立管内壁滑动连接，分层监测装置还包括等距设置在空心立管壁上的若干挡沙定位机构；

5、探测座包括油缸，油缸的第一侧开设有受力槽，受力槽内设置有受力杆，油缸的第二侧开设有推出槽，推出槽内设置有推动杆，推动杆在远离油缸的一端固定有探测杆，探测座还包括能够推动探测杆移动的拉动机构；

6、挡沙定位机构包括开设在空心立管上的开口以及包围开口设置的挡沙套，挡沙套滑动安装在空心立管外，挡沙套的内壁设有穿过开口的凸出板和橡胶导管，挡沙定位机构还包括设置在空心立管上的位置传感器。

7、优选地，拉动机构包括安装在水平支撑板上的安装台，安装台内转动安装有圆环，圆环的底部固定有伸缩杆，拉动机构还包括能够在探测座内移动的可变形板，可变形板的一侧沿探测座的侧向伸出于探测座，可变形板的一侧固定安装有动力板，伸缩杆的末端和动力板固定连接，探测杆的两侧设有拉回组件，开口和空心立管之间设有归位组件。

8、优选地，拉动机构还包括探测座内开设的弧形腔体，可变形板包括位于弧形腔体内的定型弧状部，还包括位于探测座外的受力部，受力部围绕探测座外设置，动力板和可变形板的受力部固定连接，弧形腔体和受力槽连通，二者连通处为弧形状，弧形腔体和受力槽之间设有若干滚珠，探测座外安装有弧口挡块，可变形板的定型弧状部与受力部的连接处被弧口挡块阻挡。

9、优选地，正反转电机固定在安装台的底部，监测件固定在正反转电机的顶部，圆环上固定有拉杆，拉杆和伸缩杆位于同一水平线上，空心立管固定在水平支撑板的下方，空心立管开设有贯穿水平支撑板的弧形活动口，伸缩杆贯穿弧形活动口，动力板和伸缩杆的推动端固定连接。

10、优选地，拉回组件包括开设在推出槽两侧的拉回槽，探测杆的末端设有位于拉回槽内的耳板，耳板和拉回槽之间固定有第一弹簧。

11、优选地，归位组件包括空心立管外壁开设的滑槽，挡沙套内固定有滑块，滑块滑动安装在滑槽内，滑槽和滑块之间固定有第四弹簧。

12、优选地，空心立管的底部安装有稳定装置，稳定装置包括固定在空心立管底部的安装筒，螺纹驱动轴延伸至安装筒内，螺纹驱动轴的延伸部螺纹安装有圆柱座，螺纹驱动轴延伸部的螺纹间距小于其位于空心立管内部分的螺纹间距，圆柱座位于安装筒内，圆柱座和安装筒内壁滑动连接，圆柱座的末端为切口筒。

13、优选地，稳定装置还包括支撑机构，支撑机构包括若干位于空心立管底部的弧板，若干弧板等距分布在空心立管的周侧，弧板的一端和空心立管底部外壁铰接，弧板的中部和安装筒外壁之间固定有稳倾组件，圆柱座的周侧设有若干推动组件。

14、优选地，稳倾组件包括固定在安装筒上的稳倾筒和稳倾筒内滑动安装的稳倾柱，稳倾柱的一端和稳倾筒之间固定有第二弹簧，稳倾柱的另一端和弧板底部之间铰接，推动组件包括圆柱座上开设的安装洞，安装洞内滑动安装有圆头推柱，圆头推柱和安装洞之间固定有第三弹簧。

15、一种用于土壤的定点监测设备的使用方法，包括如下步骤：

16、s1：准备阶段，探测好需要监测的土地，并且在需要监测的土地处打好空心立管进入的孔洞；

17、s2：安装阶段，将空心立管插入孔洞中，当空心立管触底后，安装完成；

18、s3：分层监测装置使用阶段，启动正反转电机驱动螺纹驱动轴转动，使得探测座下移，当移动过程中行经某一处的挡沙定位机构时，根据需要关闭正反转电机使得探测座停止下移，则这一处挡沙定位机构所在的位置，即为监测作业区域，随后通过拉动机构使探测杆移动穿过橡胶导管从空心立管内出来，探测杆和监测作业区域处的土壤接触进行监测作业，监测数据实时传输至监测件；

19、s4：稳定装置使用阶段，当正反转电机驱动螺纹驱动轴转动使得探测座下移时，螺纹驱动轴驱动稳定装置作业。

20、与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

21、本发明通过分层监测装置的设置，能够通过探测座的在空心立管内的下降移动，使得探测座内的探测杆可以位于不同的高度，且本发明通过在空心立管上分布若干不同高度的挡沙定位机构，在探测座移动过程中行经某一处的挡沙定位机构时，若需要在该处进行监测作业，通过拉动机构可以使得探测杆从探测座内出来，并使得挡沙定位机构移动，使其橡胶导管和探测杆对接，从而探测杆通过橡胶导管从空心立管内出来对土壤进行监测，这样的设置可以满足对沙质土壤不同高度位置进行监测的要求。

22、本发明通过稳定装置的设置，在进行监测作业时，若干挡沙套可以对不同高度孔洞的外壁进行支撑，并且还可通过螺纹驱动轴的驱动，使得圆柱座的切口筒深入到孔洞底部的土壤内，并且通过圆柱座移动使得弧板呈竖直状，从而若干竖直状的弧板可以对孔洞的外壁形成支撑，保护了孔洞安全，使其不易坍塌，为监测作业的顺利进行提供了保障。

技术特征：

1.一种用于土壤的定点监测设备，包括水平支撑板（100）以及安装在水平支撑板（100）上的监测件（1）和空心立管（3），其特征在于，所述水平支撑板（100）固定安装有正反转电机（2），正反转电机（2）的输出端固定有位于空心立管（3）内的螺纹驱动轴（7），所述空心立管（3）内设有分层监测装置，所述螺纹驱动轴（7）的末端设有安装在空心立管（3）上稳定装置（9）；

2.根据权利要求1所述的一种用于土壤的定点监测设备，其特征在于，所述拉动机构包括安装在水平支撑板（100）上的安装台（61），安装台（61）内转动安装有圆环（62），圆环（62）的底部固定有伸缩杆（64），所述拉动机构还包括能够在探测座（4）内移动的可变形板（66），所述可变形板（66）的一侧沿探测座（4）的侧向伸出于探测座（4），所述可变形板（66）的一侧固定安装有动力板（65），伸缩杆（64）的末端和动力板（65）固定连接，所述探测杆（200）的两侧设有拉回组件，所述开口（51）和空心立管（3）之间设有归位组件。

3.根据权利要求2所述的一种用于土壤的定点监测设备，其特征在于，所述拉动机构还包括探测座（4）内开设的弧形腔体（67），所述可变形板（66）包括位于弧形腔体（67）内的定型弧状部，还包括位于探测座（4）外的受力部，受力部围绕探测座（4）外设置，所述动力板（65）和可变形板（66）的受力部固定连接，弧形腔体（67）和所述受力槽（42）连通，二者连通处为弧形状，所述弧形腔体（67）和受力槽（42）之间设有若干滚珠（68），所述探测座（4）外安装有弧口挡块（69），所述可变形板（66）的定型弧状部与受力部的连接处被弧口挡块（69）阻挡。

4.根据权利要求3所述的一种用于土壤的定点监测设备，其特征在于，所述正反转电机（2）固定在安装台（61）的底部，所述监测件（1）固定在正反转电机（2）的顶部，所述圆环（62）上固定有拉杆（63），所述拉杆（63）和伸缩杆（64）位于同一水平线上，所述空心立管（3）固定在水平支撑板（100）的下方，所述空心立管（3）开设有贯穿水平支撑板（100）的弧形活动口（8），所述伸缩杆（64）贯穿所述弧形活动口（8），所述动力板（65）和伸缩杆（64）的推动端固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于土壤的定点监测设备，其特征在于，所述拉回组件包括开设在推出槽（43）两侧的拉回槽（46），探测杆（200）的末端设有位于拉回槽（46）内的耳板（47），耳板（47）和拉回槽（46）之间固定有第一弹簧（48）。

6.根据权利要求5所述的一种用于土壤的定点监测设备，其特征在于，所述归位组件包括空心立管（3）外壁开设的滑槽（300），所述挡沙套（52）内固定有滑块（500），滑块（500）滑动安装在滑槽（300）内，滑槽（300）和滑块（500）之间固定有第四弹簧（400）。

7.根据权利要求6所述的一种用于土壤的定点监测设备，其特征在于，所述空心立管（3）的底部安装有稳定装置（9），所述稳定装置（9）包括固定在空心立管（3）底部的安装筒（91），所述螺纹驱动轴（7）延伸至所述安装筒（91）内，所述螺纹驱动轴（7）的延伸部螺纹安装有圆柱座（92），螺纹驱动轴（7）延伸部的螺纹间距小于其位于空心立管（3）内部分的螺纹间距，圆柱座（92）位于安装筒（91）内，所述圆柱座（92）和安装筒（91）内壁滑动连接，所述圆柱座（92）的末端为切口筒（98）。

8.根据权利要求7所述的一种用于土壤的定点监测设备，其特征在于，所述稳定装置（9）还包括支撑机构，所述支撑机构包括若干位于空心立管（3）底部的弧板（93），若干弧板（93）等距分布在空心立管（3）的周侧，所述弧板（93）的一端和空心立管（3）底部外壁铰接，所述弧板（93）的中部和安装筒（91）外壁之间固定有稳倾组件（94），所述圆柱座（92）的周侧设有若干推动组件。

9.根据权利要求8所述的一种用于土壤的定点监测设备，其特征在于，所述稳倾组件（94）包括固定在安装筒（91）上的稳倾筒（941）和稳倾筒（941）内滑动安装的稳倾柱（942），稳倾柱（942）的一端和稳倾筒（941）之间固定有第二弹簧（943），稳倾柱（942）的另一端和弧板（93）底部之间铰接，所述推动组件包括圆柱座（92）上开设的安装洞（96），安装洞（96）内滑动安装有圆头推柱（95），圆头推柱（95）和安装洞（96）之间固定有第三弹簧（97）。

10.一种用于土壤的定点监测设备的使用方法，采用权利要求1-9任一项所述的一种用于土壤的定点监测设备，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种用于土壤的定点监测设备及使用方法。定点监测设备包括安装在水平支撑板上的监测件和空心立管，水平支撑板固定安装有正反转电机，正反转电机的输出端固定有位于空心立管内的螺纹驱动轴，空心立管内设有分层监测装置，分层监测装置具体包括探测座和挡沙定位机构。本发明在使用时通过探测座在空心立管内的下降移动，使得探测座内的探测杆可以位于不同的高度，且本发明通过在空心立管上分布若干不同高度的挡沙定位机构，在探测座移动过程中行经某一处的挡沙定位机构时，可根据需要在该处进行监测作业。

技术研发人员：聂文杰,韩冬洁,聂炜地
受保护的技术使用者：西安科技大学
技术研发日：
技术公布日：2025/2/17