一种用于雨后土壤含水量的测定设备的制作方法

本发明涉及土壤含水量测量领域，具体而言，涉及一种用于雨后土壤含水量的测定设备。

背景技术：

1、水分是限制毛乌素沙地植被生长与稳定的主要因素。准确获取典型造林树种的蒸腾耗水特征和土壤水资源变化是评估人工林群落稳定性、指导林分结构优化调控以及植被合理配置的核心问题。利用降水入渗过程模型估算林地的土壤有效贮水量,基于水量平衡原理,估算杨柴和沙柳人工林地承载力。

2、一般采用烘干法、电阻法、中子散射法等对地表含水量进行检测。烘干法是测量土壤水分的是更加普遍的方法，也是标准方法，但需要取样烘干，无法实时对地表含水量进行监测，因此，我们对此做出改进，提出一种用于雨后土壤含水量的测定设备。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于雨后土壤含水量的测定设备，对雨后土壤含水量进行实时监测。

2、本申请具体是这样的：

3、包括底座，所述底座的顶部固定连接有滑轨，所述底座的中部还固定连接有滚珠丝杆，底座起到支撑的效果，底座的四角处还设置有定位孔，方便插入固定钉对底座进行固定，从而提高整个设备的稳定性，还包括：

4、升降平台，通过滑轮滑动安装在滑轨的内侧壁，滑轨的内部具有与滑轮相适配的滑槽，滑轮在滑轨内部的滑槽内稳定滑动；

5、驱动部件，安装在升降平台上用于驱动升降平台沿着滚珠丝杆的长度方向运动；

6、钻探杆，固定安装在驱动部件内可随驱动部件同步运动，钻探杆的中部为空心结构；

7、定位组件，设置在钻探杆侧壁偏向钻探杆的底部，定位组件可对钻探杆进行固定，方便后期的持续监测；

8、测量组件，滑动安装在钻探杆的底部，可相对于钻探杆伸缩以打开或闭合，测量组件在闭合时收纳在钻探杆内，这样可起到防护的目的；

9、控制机构，插装在钻探杆内与测量组件转动连接可与定位组件抵触配合，控制机构可对测量组件和定位组件进行驱动。

10、作为本申请优选的技术方案，所述驱动部件包括固定连接在升降平台上的驱动电机，所述驱动电机的输出端固定连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮的外壁啮合有从动齿轮，所述从动齿轮的顶部固定连接有丝杆滑套，所述丝杆滑套与滚珠丝杆转动连接，驱动电机工作带动驱动齿轮转动，驱动齿轮啮合从动齿轮，从而通过丝杆滑套在滚珠丝杆上滑动，从而达到升降平台升降的目的。

11、作为本申请优选的技术方案，所述驱动部件还包括一个固定连接在升降平台上的定位套，所述定位套的内侧壁通过轴承连接有卡箍，所述钻探杆通过卡扣螺栓与卡箍固定连接，所述卡箍的底部固定连接有旋转齿轮，所述旋转齿轮与从动齿轮啮合，钻探杆通过卡扣螺栓固定在定位套内，从而方便对钻探杆进行更换，或者采用该设备将多个钻探杆打入土壤内进行监测，为了方便固定，钻探杆的顶部开设有与卡扣螺栓相适配的定位孔，从而方便将卡扣螺栓插装在钻探杆内，由于钻探杆通过轴承安装在定位套内，从而方便钻探杆在定位套内转动，因此当从动齿轮转动时啮合旋转齿轮，从而带动钻探杆进行转动，方便将钻探杆插入土壤内。

12、作为本申请优选的技术方案，所述钻探杆内侧壁的底部设置有丝杆螺母以及靠近丝杆螺母的滑块，所述测量组件的侧壁设置有与滑块相适配的滑槽，所述测量组件通过滑槽与钻探杆滑动配合，所述测量组件的顶部转动连接有调节丝杆，所述调节丝杆与丝杆螺母螺纹连接，当丝杆螺母转动时可推动测量组件上下滑动，从而对测量组件进行伸缩，滑槽和滑块可避免测量组件随着调节丝杆的转动而转动。

13、作为本申请优选的技术方案，所述调节丝杆的顶部开设有插槽，所述控制机构包括一个控制丝杆，所述控制丝杆的底部设置有卡杆，所述卡杆可插接在插槽内与调节丝杆相配合，所述控制丝杆外壁靠近卡杆的一端还设置有抵触结构，所述抵触结构与定位组件抵触配合，当卡杆插接在插槽内可带动调节丝杆和控制丝杆同步转动，从而将测量组件伸出和收缩。

14、作为本申请优选的技术方案，所述插槽包括两个垂直槽和两个水平槽，两个所述水平槽之间互不连通，且垂直槽和水平槽均与卡杆间隙配合，插槽分为垂直槽和水平槽，当卡杆位于中部时可对齐垂直槽上下滑动，当卡杆处于水平槽的端点位置时无法上下滑动，只能旋转。

15、作为本申请优选的技术方案，所述测量组件包括一个储存管，所述储存管的底部设置有锥形钻头，所述储存管的侧壁开设有孔洞，储存管被分割成多个测量空间，每个测量空间内均布置一个湿度传感器和水棉，所述储存管内部还设置有无线数据收发模块，锥形钻头方便钻探杆进行钻探，储存管的侧壁设置有孔洞，方便水分被水棉吸收，同时湿度传感器可对水棉进行测量，从而获取不同位置的含水量情况，测量的数据并通过无线数据收发模块进行传输。

16、作为本申请优选的技术方案，所述定位组件包括转动连接在钻探杆的定位刀片，所述定位刀片上设置有电阻测量传感器，所述定位刀片的内侧壁具有抵触部，所述定位刀片与钻探杆之间通过弹簧弹性配合，当抵触结构抵触定位刀片内侧壁的抵触部时，可推动定位刀片向外伸出，形成限制，增大阻力保证钻探杆固定的稳定性，同时定位刀片伸出后，通过电阻测量传感器可对土壤进行电阻检测。

17、一种含水量测定方法，采用一种用于雨后土壤含水量的测定设备测量土壤含水量的方法。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果：

19、在本申请的方案中：

20、通过滑轨、滚珠丝杆、升降平台、驱动部件、钻探杆、定位组件、控制机构和测量组件的设置，驱动部件可带动升降平台在滚珠丝杆外壁上下滑动，升降平台带动钻探杆进行土壤钻探，在向下运动的同时还会驱动钻探杆旋转，更好的进行钻探，钻探到一定位置后，还可转动控制机构，控制机构推动测量组件向下运动，从而伸出对土壤含水量进行监测，雨水渗透土壤后会被水棉吸收，然后通过湿度传感器进行监测，同时在不同高度布置多个湿度传感器可进行渗透深度的监测，同时当抵触结构抵紧定位刀片时，定位刀片会被抵触伸出，从而卡在土壤中，达到固定的目的，而且伸出的定位刀片还布置电阻测量传感器，进行电阻测量以测定土壤含水量。

技术特征：

1.一种用于雨后土壤含水量的测定设备，其特征在于，包括底座（1），所述底座（1）的顶部固定连接有滑轨（11），所述底座（1）的中部还固定连接有滚珠丝杆（12），还包括：

2.根据权利要求1所述的一种用于雨后土壤含水量的测定设备，其特征在于，所述驱动部件（3）包括固定连接在升降平台（2）上的驱动电机（31），所述驱动电机（31）的输出端固定连接有驱动齿轮（32），所述驱动齿轮（32）的外壁啮合有从动齿轮（33），所述从动齿轮（33）的顶部固定连接有丝杆滑套（34），所述丝杆滑套（34）与滚珠丝杆（12）转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于雨后土壤含水量的测定设备，其特征在于，所述驱动部件（3）还包括一个固定连接在升降平台（2）上的定位套（35），所述定位套（35）的内侧壁通过轴承连接有卡箍（36），所述钻探杆（4）通过卡扣螺栓（37）与卡箍（36）固定连接，所述卡箍（36）的底部固定连接有旋转齿轮（38），所述旋转齿轮（38）与从动齿轮（33）啮合。

4.根据权利要求1所述的一种用于雨后土壤含水量的测定设备，其特征在于，所述钻探杆（4）内侧壁的底部设置有丝杆螺母（41）以及靠近丝杆螺母（41）的滑块，所述测量组件（6）的侧壁设置有与滑块相适配的滑槽，所述测量组件（6）通过滑槽与钻探杆（4）滑动配合，所述测量组件（6）的顶部转动连接有调节丝杆（61），所述调节丝杆（61）与丝杆螺母（41）螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于雨后土壤含水量的测定设备，其特征在于，所述调节丝杆（61）的顶部开设有插槽（62），所述控制机构（7）包括一个控制丝杆（71），所述控制丝杆（71）的底部设置有卡杆（72），所述卡杆（72）可插接在插槽（62）内与调节丝杆（61）相配合，所述控制丝杆（71）外壁靠近卡杆（72）的一端还设置有抵触结构（73），所述抵触结构（73）与定位组件（5）抵触配合。

6.根据权利要求5所述的一种用于雨后土壤含水量的测定设备，其特征在于，所述插槽（62）包括两个垂直槽（621）和两个水平槽（622），两个所述水平槽（622）之间互不连通，且垂直槽（621）和水平槽（622）均与卡杆（72）间隙配合。

7.根据权利要求1所述的一种用于雨后土壤含水量的测定设备，其特征在于，所述测量组件（6）包括一个储存管（63），所述储存管（63）的底部设置有锥形钻头（64），所述储存管（63）的侧壁开设有孔洞（65），储存管（63）被分割成多个测量空间，每个测量空间内均布置一个湿度传感器（66）和水棉（67），所述储存管（63）内部还设置有无线数据收发模块。

8.根据权利要求1所述的一种用于雨后土壤含水量的测定设备，其特征在于，所述定位组件（5）包括转动连接在钻探杆（4）的定位刀片（51），所述定位刀片（51）上设置有电阻测量传感器（52），所述定位刀片（51）的内侧壁具有抵触部（53），所述定位刀片（51）与钻探杆（4）之间通过弹簧（54）弹性配合。

9.一种含水量测定方法，采用权利要求1-8任一项所述的一种用于雨后土壤含水量的测定设备测量土壤含水量的方法。

技术总结
本申请提供了一种用于雨后土壤含水量的测定设备，涉及土壤含水量测量领域，包括底座，底座的顶部固定连接有滑轨，底座的中部还固定连接有滚珠丝杆，还包括：升降平台，通过滑轮滑动安装在滑轨的内侧壁，滑轨的内部具有与滑轮相适配的滑槽，滑轮在滑轨内部的滑槽内稳定滑动；驱动部件，安装在升降平台上用于驱动升降平台沿着滚珠丝杆的长度方向运动。本申请通过驱动部件可带动升降平台在滚珠丝杆外壁上下滑动，升降平台带动钻探杆进行土壤钻探，在向下运动的同时还会驱动钻探杆旋转，更好的进行钻探，还可转动控制机构推动测量组件向下运动，从而伸出对土壤含水量进行监测，雨水渗透土壤后会被水棉吸收，然后通过湿度传感器进行监测。

技术研发人员：洪光宇,海龙,高孝威,邢冠颖,李梓豪,杨海峰,李卓凡,张颖,王铮
受保护的技术使用者：内蒙古自治区林业科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5