[发明专利]深松土壤气压式孔隙度检测装置

说明书

本发明涉及涉及一种深松土壤气压式孔隙度检测装置，包括探针，探针内设有中空通道，通过吹气装置向探针内充气并检测探针内气体压降，根据压降与孔隙度的函数关系得出土壤孔隙度。本发明的装置结构简单，操作方便，节省人力物力，检测结果准确可靠。

技术领域

本发明涉及土壤孔隙度检测领域，具体涉及一种深松土壤气压式孔隙度检测装置。

背景技术

实施深松作业可打破长期机械化作业形成的犁底层，使犁底层的土壤得到松动，能调节土壤三相比，提高土壤的孔隙度和透水、透气性能，减少水土流失，有利于农业生态环境保护。土壤深松效果可用深松后的孔隙度及其增加率来评价。目前针对土壤孔隙度的测量方法主要有传感器测量、图像分析及取样分析3种。其中传感器测量法多为侵入式测量，探头及传输线路会干扰被测土壤的物理特性，图像分析法测量效果及精度受土壤类型及观测角度、距离等因素影响显著，取样分析法需直接扰动土壤，无法实现实时准确测量及分析，因此研发一种能够准确检测孔隙度的装置是非常必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种深松土壤气压式孔隙度检测装置，该装置能够准确检测深松土壤孔隙度，且结构简单、使用方便。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：深松土壤气压式孔隙度检测装置，包括探针、用于将探针下端压入土壤中的下压装置、用于测量探针下降位移的位移传感器和用于向探针内充气的吹气装置；所述的探针包括探针主体和探针轴套，探针主体上端与下压装置传动连接，探针主体下端与探针轴套相连接；探针主体内部还设有能够供气体通过的中空通道，中空通道上端通过设置在探针主体上的进气口与吹气装置的气体输出端相连通，进气口处设有进气端气压传感器，探针主体靠近下端的侧壁上开设有连通中空通道内外的出气孔，探针主体内部靠近出气孔处设有出气端微型气压传感器，进气端气压传感器和出气端微型气压传感器的信号输出端连接有用于将压力信号转化为土壤孔隙度的中央处理器，中央处理器连接有用于显示土壤孔隙度的显示设备，探针主体下端向外延伸形成用于防止探针轴套脱落的凸沿；所述探针轴套上端套设在探针主体下端以及凸沿外并可沿探针主体上下滑动，探针轴套上设置有与探针主体出气孔相对应的通孔，探针轴套沿探针主体上下滑动使通孔与出气孔对准或错开实现出气孔打开或闭合，探针轴套下端呈锥形结构，探针轴套锥形结构内部设有用于接受探针主体传递的向下的压力的受力面。

进一步地，所述的下压装置为二级伸缩式液压缸，包括一级活塞杆和二级活塞杆，二级活塞杆与探针主体上端相连接；更进一步地，所述的检测装置还包括用于为二级活塞杆或探针主体导向的导向装置。

进一步地，所述的位移传感器为拉绳位移传感器，其拉绳设置方向为竖直方向，拉绳下端与探针主体上的固定件固定连接。

进一步地，所述的吹气装置为气压可调式的吹气装置。

进一步地，所述的吹气装置包括高压气泵和气枪，高压气泵通过高压输气管与气枪相连接，高压输气管上设置有气压调节阀，气枪上设置有气枪开关，气枪的输出端与探针主体进气口相连。

有益效果：本发明通过下压装置将探针压入土壤中，通过吹气装置向探针中空通道充气，通过两个气压传感器分别检测进气端和出气端的气体压力，由中央处理器处理计算出压降（单位距离的压力差）并根据压降与孔隙度的函数关系（函数关系是预先建立的，通过本发明的装置得到的压降与温纳电阻率法得到的孔隙度建立的函数）计算出土壤孔隙度，孔隙度由显示设备示出；本发明设置位移传感器能够对探针下降位移进行检测，实现对特定深度的孔隙度进行检测；探针主体和探针轴套的设置，能够实现对出气孔打开或闭合的控制，探针主体及探针轴套下降时，探针主体推动探针轴套下降，探针轴套通孔与出气孔错开，出气孔闭合，防止出气孔堵塞，探针下降到略大于待测深度时，稍提升探针主体，此时探针主体相对于探针轴套向上滑动，探针轴套通孔与出气孔对准，出气孔打开，即可进行检测；本发明的装置结构简单，操作方便，节省人力物力，检测结果准确可靠。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；