[实用新型]一种土壤阻力测量装置

说明书

一种土壤阻力测量装置属智能农业装备检测技术领域，本实用新型结合电控技术与机械优化设计的优点，利用PVDF压电薄膜的本身特性，设计一种具有螺旋蛟龙状的坚实度测量装置，其螺旋状结构位于壳体的凹槽Ⅳ内部，通过齿轮传动使PVDF压电薄膜受到来自于土壤的力从而使PVDF压电薄膜受到挤压作用并由于螺旋蛟龙特性使产生的电信号进行叠加产生电信号，通过相应转换电路，将电信号传递给显示装置LCD彩屏，这样设计不仅保证了测量装置良好的密封性，对测试装置寿命也有显著提高。解决了现有测试装置易进灰尘以及对部件的损耗大等缺点；本实用新型操作简单，能有效测量土壤的量坚实度，适应不同类型的土壤，应用范围广。

技术领域

本实用新型属智能农业装备检测技术领域，具体涉及一种土壤阻力测量装置。

背景技术

近年来机械化在世界各地日趋流行，但是随着各种大型现代化农业田间机械设备的大规模、频繁使用。无论发达国家还是发展中国家都面临着土壤压实问题日趋严重的现状。土壤压实不仅与农作物产量、种子的发芽破土率以及植物的根系发育状况密切相关,同时也直接影响着土壤水分的运移过程。

土壤压实的后果是显著地改变了表层土壤孔隙度从而导致土壤透气性降低、表层水入渗的减少与径流的相对增加。对土壤坚实度的定量描述，国际上一般采用圆锥指数，定义为圆锥在贯入土壤的过程中圆锥头上单位底面积所受到的土壤阻力。对其结构设计与操作欧洲与美国有各自的规范，目前应用较为广泛的是美国农业工程师学会推荐的土壤坚实度测量标准。该标准主要描述了定点垂直剖面土壤坚实度测量的锥头结构，而在农田尺度下，手持式土壤坚实度仪具有携带方便，可以随时随地测量相应小规模土地的坚实度，搬运成本低，测试快速等优点。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能对一定区域内的坚实度进行准确及时测量的土壤阻力测量装置。

本实用新型由测量机构A、附属机构B、传动机构C和信号处理与显示机构D组成，其中测量机构A的压电小球28、PVDF压电薄膜29和支撑架31位于附属机构B的凹槽Ⅳ33内，测量机构A中的压电小球28、PVDF压电薄膜29和支撑架31组成的压电传感器16通过导线与信号处理与显示机构D中的号处理电路17、A/D转换电路18、微控制器19、显示模块20、电源模块21、定位模块34、存储模块35连接，从而实现电信号到数字信号的转换，利用螺旋设计叠加电信号并将电信号传输给各模块，提高装置的测量精度；信号处理与显示机构D中的信号处理电路17、A/D转换电路18、微控制器19和电源模块21安装在附属机构B的凹槽Ⅰ10内，便于使用者维修；显示模块20安装在附属机构B的罩壳Ⅱ7上表面，便于使用者观察所测土壤的阻力；显示模块20安装在附属机构B的罩壳Ⅱ7上表面，便于使用者观察所测土壤的阻力。

传动机构C的探头13置于附属机构B的保护壳Ⅰ1、罩壳Ⅰ4和弹簧3中，且探头13外圈与保护壳Ⅰ1、罩壳Ⅰ4和弹簧3内圈接触，起到保护探头13及准确复位的作用；传动机构C的内筒12位于附属机构B中壳体5的凹槽Ⅰ10内，与壳体5内表面贴合，内筒12与凹槽Ⅰ10的接触保证了内筒12能够按照预定轨迹运动，不发生侧移；传动机构C中的回转轴25与附属机构B中的导轨槽24固接，起到固定齿轮以及便于更换齿轮从而增加装置的适应能力的作用。

所述的测量机构A由压电小球28、PVDF压电薄膜29、凹槽Ⅲ30、支撑架31组成，其中支撑架31上表面附着PVDF压电薄膜29，支撑架31下表面设有固定压电小球28位置的凹槽Ⅲ30，起到对压电小球28固定的作用；PVDF压电薄膜29呈螺旋状附着在支撑架31上，便于对压电小球28产生的电信号进行叠加，提高测量装置的精准度。