一种基于幼苗培养的土质取样及定量浇水的农业装置的制作方法

1.本发明涉及幼苗培育技术领域，尤其涉及一种基于幼苗培养的土质取样及定量浇水的农业装置。


背景技术：

2.幼苗培育需要合理利用浇水、施肥，确保足够且不必强烈的光照以及足够的间隙保证足够空气流动。幼苗培育培育前需要了解土壤的干燥程度以及土层分布状态，检测污染物。包括农业在内的多种领域的土壤采集方式依旧是人工采集，然后在检测分析，而且现有土壤采集，使用的工具零散繁多，对于使用和携带也是极为不便。在幼苗培育实验过程中，希望能够致力于提高土壤取样的便捷高效，减少人工操作。
3.因此设计一种基于幼苗培养的土质取样及定量浇水的农业装置让土壤取样以及收集能够自动完成，土壤的干湿度能够快速感知，并及时浇水。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决土壤取样以及收集能够自动完成，土壤的干湿度能够快速感知，并及时浇水的问题而提出的一种基于幼苗培养的土质取样及定量浇水的农业装置。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种基于幼苗培养的土质取样及定量浇水的农业装置，包括手推车体，所述手推车体内部固定有水箱，所述水箱前侧连接有增压水泵，所述增压水泵出水管连接有出水喷头，所述手推车体内部在水箱一侧的位置设置有土质湿度传感器，所述土质湿度传感器与增压水泵并联在单片机上，所述增压水泵前侧设有土质取样器。
7.优选的，所述土质取样器包括呈矩形的箱体，所述箱体外端呈左右对称设有两个耳座，所述手推车体顶面竖直方向转动设有两个穿过耳座并与其螺纹连接的第一螺纹杆，其中一个所述第一螺纹杆后侧设有第一伺服电机，所述第一伺服电机输出轴上固定有转轴a，所述转轴a延伸到第一螺纹杆附近并通过两个垂直啮合的锥齿轮a完成啮合连接，另一个所述第一螺纹杆通过两个相互垂直的转轴b及锥齿轮b啮合连接到转轴a上。
8.优选的，所述箱体内部水平设有分隔板，所述箱体内部设有穿过分隔板的取样机构，所述分隔板下方设有围绕取样机构的收纳装置。
9.优选的，所述取样机构包括取样管、导向滑管、第二螺纹杆、第二伺服电机，所述分隔板中部开设有限位孔，所述导向滑管固定于限位孔上方并与其连通，所述第二螺纹杆固定于取样管顶面中部，所述取样管设于限位孔下方，所述第二螺纹杆向上依次穿过限位孔及导向滑管延伸至其上方并与其间隙配合，所述导向滑管顶端内部滑动设有活塞，所述活塞顶部设有活塞杆，所述活塞杆穿过第二螺纹杆中部延伸至其上方并与其滑动连接，所述导向滑管顶端中部转动设有内螺纹管，所述内第二螺纹杆穿过螺纹管并与其螺纹连接，所述内第二螺纹杆外端套接有链轮a，所述第二伺服电机固定于箱体内壁上其输出轴上套接
有链轮b，所述链轮a与链轮b通过链条啮合连接。
10.优选的，所述收纳装置包括竖直于分隔板下方的限位板，限位板位于限位孔后方，所述限位板前侧呈左右对称设有多个呈半圆形的收纳盒，竖直方向的多个收纳盒堆叠设置，所述收纳盒后端中部吸附有吸盘，所述吸盘后端设有穿过限位板的支撑杆，所述限位板围绕支撑杆向中部水平开设了滑槽。
11.优选的，所述限位板后侧中部与滑槽平行的位置设有双向螺纹杆，所述双向螺纹杆中部无螺纹部位套接有齿轮，所述双向螺纹杆左右两侧正对滑槽位置的螺纹旋转方向呈中心对称设置，所述支撑杆后端固定有固定块，所述双向螺纹杆分别穿过左右两个固定块并与其啮合连接，所述限位板后侧中部设有第一滑板，所述第一滑板底部后面设有可与齿轮啮合的齿条，所述第一滑板顶部呈l型结构设置，所述第一滑板顶部前端设有底部呈l型结构设置的第二滑板，所述第二滑板穿过分隔板延伸到第二螺纹杆顶部的位置并通过直接与其顶部转动连接。
12.与现有技术相比，本发明提供了一种基于幼苗培养的土质取样及定量浇水的农业装置，具备以下有益效果：
13.(1)本发明以手推车体为载体，在该手推车体上固定水箱，安装与其连接的增压水泵，增压水泵连接上单片机，可实现远程编程控制，同时与增压水泵一起并联在单片机上的还有土质湿度传感器，将土质湿度传感器直接插入到土壤中便可快速感知到土壤干燥程度在反馈到单片机中，单片机控制增压水泵工作进行土壤灌溉，土质取样器与水箱并排设置在手推车体上，实现自动采样功能。
14.(2)本发明提供的土质取样器，在手推车体内部通过第一螺纹杆托起，并由第一伺服电机控制，完成土质取样器的箱体的上下移动，让土质取样器下降到土壤表面完成取样预备工作。
15.(3)本发明第二螺纹杆转动带动取样管上下转动移动，利用第二伺服电机控制第二螺纹杆转动后，取样管旋转向下移动，待取样管没入土壤中完成取样，取样管内部的活塞受泥土挤压始终处于取样管顶部，取样完成后第二伺服电机反向转动，取样管先是完全升至箱体内部，活塞杆接触到箱体顶部，第二伺服电机继续工作，取样管逐渐进入导向滑管内部时，活塞开始将采集的土壤从取样管中排出，实现了自动取样及收集。
16.(4)本发明利用第二滑板与第二螺纹杆连接的关系在，第二螺纹杆上下移动，控制双向螺纹管正反转动；取样时，双向螺纹管带动两个支撑杆向左右移动，让左右相邻的两个收纳盒分开，取样完成后，取样管上行移动至导向滑管内部时双向螺纹管反向转动，两个支撑杆向中部靠近，完成两个收纳盒合并，而取样管上行过程中，采集的土壤受活塞的推力逐步排出，即可实现根据土壤深度分层收集不同土壤样品，且对样品独立保存收集，提高收集效率及效果，而且本发明竖直排列了多个收纳盒，根据土壤深度分层收集，便于检测研究。
附图说明
17.图1为本发明的整体左侧俯视结构示意图；
18.图2为本发明的整体右侧俯视结构示意图；
19.图3为本发明的土质取样器及相关组件后视结构示意图；
20.图4为本发明的土质取样器前侧剖面结构示意图；
21.图5为本发明的土质取样器内部组件拆分及导向滑管前侧剖面结构示意图；
22.图6为本发明图5中a处放大结构示意图；
23.图7为本发明的土质取样器内部组件后视结构示意图；
24.图8为本发明的限位板后侧结构示意图；
25.图9为本发明图8中b处放大结构示意图。
26.图号说明：1、手推车体；2、水箱；3、增压水泵；4、出水喷头；6、土质取样器；601、箱体；602、耳座；603、第一螺纹杆；604、转轴a；605、分隔板；606、取样管；607、导向滑管；608、第二螺纹杆；609、第二伺服电机；610、限位孔；611、活塞；612、活塞杆；613、内螺纹管；614、链轮a；615、链轮b；616、限位板；617、收纳盒；618、吸盘；619、支撑杆；620、滑槽；621、双向螺纹杆；622、齿轮；623、固定块；624、第一滑板；625、齿条；626、第二滑板；627、第一伺服电机。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
28.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
29.实施例1：
30.请参阅图1
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3，一种基于幼苗培养的土质取样及定量浇水的农业装置，包括手推车体1，手推车体1内部固定有水箱2，水箱2前侧连接有增压水泵3，增压水泵3出水管连接有出水喷头4，手推车体1内部在水箱2一侧的位置设置有土质湿度传感器，土质湿度传感器与增压水泵3并联在单片机上，增压水泵3前侧设有土质取样器6。
31.本发明提供幼苗培养的土质取样及定量浇水的农业装置，基于对幼苗培养时，对土壤成分以及营养价值分析，对土壤含水量检测以及灌溉，以手推车为载体，在该手推车体1上固定水箱2，安装与其连接的增压水泵3，增压水泵3连接上单片机，可实现远程编程控制，同时与增压水泵3一起并联在单片机上的还有土质湿度传感器，将土质湿度传感器直接插入到土壤中便可快速感知到土壤干燥程度在反馈到单片机中，单片机控制增压水泵3工作进行土壤灌溉，土质取样器6与水箱2并排设置在手推车体1上，实现自动采样功能。
32.实施例2：
33.请参阅图2
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3，基于实施例1又有所不同之处在于；土质取样器6包括呈矩形的箱体601，箱体601外端呈左右对称设有两个耳座602，手推车体1顶面竖直方向转动设有两个穿过耳座602并与其螺纹连接的第一螺纹杆603，其中一个第一螺纹杆603后侧设有第一伺服电机627，第一伺服电机627输出轴上固定有转轴a604，转轴a604延伸到第一螺纹杆603附近并通过两个垂直啮合的锥齿轮a完成啮合连接，另一个第一螺纹杆603通过两个相互垂直的转轴b及锥齿轮b啮合连接到转轴a604上。
34.本发明中土质取样器6所在的手推车体1位置设置了向下开放的电动门，在土质取样器6工作时，电动门自动开启，让土质取样器6下降到土壤表面，具体的是，在土质取样器6的箱体601侧面设置对称设置耳座602，在手推车体1上立着的第一螺纹杆603穿过耳座602
将箱体601架起，由此电动门无论开闭箱体601固定不动，而第一螺纹杆603与耳座602之间为螺纹连接关系，在第一螺纹杆603出现转动时，耳座602将带动箱体601上下移动，第一螺纹杆603通过转轴a604和转轴b以多个相互垂直啮合的锥齿轮a和锥齿轮b作为连接件连接到第一伺服电机627的输出轴上，在第一伺服电机627工作时将带动第一螺纹杆603转动，进一步完成箱体601的上下移动。
35.实施例3：
36.请参阅图4
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6，基于实施例1
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2又有所不同之处在于；箱体601内部水平设有分隔板605，箱体601内部设有穿过分隔板605的取样机构，分隔板605下方设有围绕取样机构的收纳装置。
37.取样机构包括取样管606、导向滑管607、第二螺纹杆608、第二伺服电机609，分隔板605中部开设有限位孔610，导向滑管607固定于限位孔610上方并与其连通，第二螺纹杆608固定于取样管606顶面中部，取样管606设于限位孔610下方，第二螺纹杆608向上依次穿过限位孔610及导向滑管607延伸至其上方并与其间隙配合，导向滑管607顶端内部滑动设有活塞611，活塞611顶部设有活塞杆612，活塞杆612穿过第二螺纹杆608中部延伸至其上方并与其滑动连接，导向滑管607顶端中部转动设有内螺纹管613，内第二螺纹杆608穿过内螺纹管613并与其螺纹连接，内第二螺纹杆608外端套接有链轮a614，第二伺服电机609固定于箱体601内壁上其输出轴上套接有链轮b615，链轮a614与链轮b615通过链条啮合连接。
38.本发明在箱体601内部安装了分隔板605，在分隔板605上方的位置的箱体601为密封状态，在在分隔板605下方的位置的箱体601在前端开设了单开门，分隔板605上开设了限位孔610后，在箱体601底面设置取样管606一直延伸至限位孔610底端，在限位孔610上端固定一个连通的导向滑管607后，取样管606顶部的第二螺纹杆608向上穿过导向滑管607，其中导向滑管607的高度与取样管606长度一致，第二螺纹杆608在导向滑管607的上方位置通过链轮a614与链轮b615配合链条啮合连接的关系连接到第二伺服电机609上，通过控制第二伺服电机609实现第二螺纹杆608及取样管606旋转着上下移动，其中第二螺纹杆608高出导向滑管607的长度大于取样管606长度，因此第二螺纹杆608可控制取样管606完全没入土壤中，或上行至导向滑管607内部。
39.本发明中还在取样管606内部顶端设置了活塞611，活塞611可在取样管606内部上下滑动，用于取下采集的样本，其中活塞611顶部设置的活塞杆612沿第二螺纹杆608中部穿出并与其滑动连接，此时的活塞杆612顶面接触到箱体601的顶面其高出第二螺纹杆608的距离与取样管606长度一致。
40.本发明中取样机构具体工作方式，启动第一伺服电机627让箱体601下降到土壤表面后，启动第二伺服电机609，带动第二螺纹杆608及取样管606旋转向下移动，待取样管606没入土壤中完成取样，此过程中活塞611受泥土挤压始终处于取样管606顶部，取样完成后；第二伺服电机609反向转动，取样管606先是完全升至箱体601内部，活塞杆612接触到箱体601顶部，第二伺服电机609继续工作，取样管606逐渐进入导向滑管607内部时，活塞611开始将采集的土壤从取样管606中排出。
41.实施例4：
42.请参阅图7
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9，基于实施例1
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3又有所不同之处在于；收纳装置包括竖直于分隔板605下方的限位板616，限位板616位于限位孔610后方，限位板616前侧呈左右对称设有多个
呈半圆形的收纳盒617，竖直方向的多个收纳盒617堆叠设置，收纳盒617后端中部吸附有吸盘618，吸盘618后端设有穿过限位板616支撑杆619，限位板616围绕支撑杆619向中部水平开设了滑槽620。
43.限位板616后侧中部与滑槽620平行的位置设有双向螺纹杆621，双向螺纹杆621中部无螺纹部位套接有齿轮622，双向螺纹杆621左右两侧正对滑槽620位置的螺纹旋转方向呈中心对称设置，支撑杆619后端固定有固定块623，双向螺纹杆621分别穿过左右两个固定块623并与其啮合连接，限位板616后侧中部设有第一滑板624，第一滑板624底部后面设有可与齿轮622啮合的齿条625，第一滑板624顶部呈l型结构设置，第一滑板624顶部前端设有底部呈l型结构设置的第二滑板626，第二滑板626穿过分隔板605延伸到第二螺纹杆608顶部的位置并通过直接与其顶部转动连接。
44.本发明针对土壤采集后的收集设置了收纳装置，具体的是在分隔板605下方的位置堆叠放置了多个存量杯，该存量杯由中部切开形成两个半圆形的收纳盒617，左右两个收纳盒617围绕取样管606呈左右对称设置，收纳盒617内侧的竖直面上设置了磁条，在左右两个收纳盒617靠近时，实现吸附合并，多个收纳盒617均连接了吸盘618和支撑杆619，分隔板605的底端位于限位孔610后侧的位置固定限位板616，支撑杆619穿过限位板616支撑起收纳盒617，限位板616上开设了可以让支撑杆619水平向其中部滑动的滑槽620，当左右对称的支撑杆619向中部靠近时，将完成了两个相邻的收纳盒617合并。
45.本发明中，在限位板616的后侧多个设置的双向螺纹杆621左右两端有螺纹部位均对应到左右两个滑槽620上，支撑杆619后端设置的固定块623被双向螺纹杆621实现螺纹连接，在双向螺纹杆621转动时，两个支撑杆619可以通向或反向运动，而双向螺纹杆621中部无螺纹的位置均套接了齿轮622，限位板616的后侧还设置了第一滑板624和第二滑板626，其中第二滑板626穿过分隔板605连接到第二螺纹杆608上，第二滑板626上下滑动受第二螺纹杆608带动，而第一滑板624和第二滑板626错位设置，第一滑板624的顶部与第二滑板626底部均呈l型结构设置，可实现勾连带动，第一滑板624底端设置了可与齿轮622啮合的齿条625，在第二滑板626带动第一滑板624上行设置，齿条625可从上往下依次带动齿轮622转动，进而实现了左右支撑杆619向中部靠近，完成收纳盒617的合并，其中第一滑板624与箱体601之间连接有弹簧，在第一滑板624摆脱第二滑板626拉力后可自动复位。
46.以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。