一种便携式土壤检测仪的制作方法

1.本发明属于土壤检测技术领域，尤其是一种便携式土壤检测仪。


背景技术：

2.以土壤测试和肥料田间试验为基础，根据作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应，在合理施用有机肥料的基础上，提出氮、磷、钾及中、微量元素等肥料的施用数量、施肥时期和施用方法，通俗地讲，就是在农业科技人员指导下科学施用配方肥，测土配方施肥技术的核心是调节和解决作物需肥与土壤供肥之间的矛盾，同时有针对性地补充作物所需的营养元素，作物缺什么元素就补充什么元素，需要多少补多少，实现各种养分平衡供应，满足作物的需要，达到提高肥料利用率和减少用量，提高作物产量，改善农产品品质，节省劳力，节支增收的目的；
3.现有的土壤检测仪需要操作人员手持，然后将探测针竖直插入土壤中，这种情况下，操作人员无法精准控制探测针插入土壤的深度，因此在对不同土层的土壤进行检测时，其检测数据的精确性无法保障。


技术实现要素：

4.发明目的：提供一种便携式土壤检测仪，以解决现有技术存在的上述问题。
5.技术方案：一种便携式土壤检测仪，包括支架，竖直设置在支架上的安装筒，水平设置在安装筒上的端盖，所述安装筒内壁上转动连接有从动轴，所述从动轴上同轴套设有齿轮与棘轮，所述齿轮上竖直啮合有齿条，所述齿条远离齿轮的一端水平设有连杆，所述连杆远离齿条端的一端竖直设有方钢，所述方钢远离连杆的一端延伸出安装筒且与支架滑移连接，所述方钢的延伸端设有传感器，所述传感器上竖直设有探测针，所述端盖上设有对传感器生成的数据进行收集处理的数据模块，所述安装筒内部设有驱动棘轮转动的驱动装置。
6.通过采用上述技术方案，使用时，通过驱动装置驱动棘轮转动，此时棘轮带动从动轴转动，此时从动轴带动齿轮转动，此时齿轮带动齿条竖直往复滑动，此时齿条带动连杆、方钢与传感器竖直往复滑动，同时在数据模块上读取探测针插入土壤的深度，进而精准控制探测针对不同土层的土壤进行检测，提高了该土壤检测仪检测数据的精确性，然后由传感器将检测数据上传至数据模块中进行处理、读取与储存，提高了该土壤检测仪的功能性。
7.在进一步的实施例中，所述数据模块包括设置在端盖内部的电池，所述电池的输出端电性连接有采集器与触控器，所述采集器固定安装在端盖上，所述触控器胶接在安装筒外壁上，所述采集器与触控器之间通过无线传输技术信号连接，所述采集器的输出端设有导线，所述导线远离采集器的一端穿过端盖延伸至方钢内部且与传感器的输入端电性连接。
8.通过采用上述技术方案，传感器通过导线将检测数据上传至采集器中处理，然后采集器将检测数据通过无线传输技术输出至触控器中，此时操作人员可以在触控器的触控
屏上读取操作，同时采集器将检测数据通过无线传输技术输出至网关中，然后由网关通过4g/5g与以太网将检测数据上传至云平台，此时后台人员与操作人员均可在手机小程序、电脑中查看，并通过打印机打印数据报告。
9.在进一步的实施例中，所述触控器一侧螺纹连接有合页，所述合页上螺纹连接有护盖，所述护盖与触控器适配，所述护盖远离触控器的一侧设有拉环。
10.通过采用上述技术方案，使用结束时，操作人员转动拉环，此时拉环带动护盖转动，使得护盖扣合在触控器上，防止尖锐物品将触控器碰伤。
11.在进一步的实施例中，所述驱动装置包括设置在安装筒内部的第一驱动件与第二驱动件，所述第一驱动件用于驱动棘轮逆时针转动，所述第二驱动件用于驱动棘轮顺时针转动。
12.通过采用上述技术方案，当第一驱动件驱动棘轮逆时针转动时，同时带动齿轮逆时针转动，此时齿条竖直向下滑动，此时齿条带动连杆、方钢与传感器竖直向下滑动，进而使得探测针插入土壤中对不同土层的土壤进行检测，当第二驱动件驱动棘轮顺时针转动时，同时带动齿轮顺时针转动，此时齿条竖直向上滑动，此时齿条带动连杆、方钢与传感器竖直向上滑动，进而使得探测针拔出土壤。
13.在进一步的实施例中，所述第一驱动件包括竖直滑移连接在安装筒内壁上的第一压杆，所述第一压杆一端穿过端盖延伸出安装筒，所述第一压杆远离端盖的一端竖直设有第一弹簧，所述第一弹簧远离第一压杆的一端与支架固定连接，所述第一压杆靠近第一弹簧的一端开设有第一活动槽，所述第一活动槽槽壁上设有第一弹片，所述第一压杆上转动连接有第一棘爪，所述第一弹片与第一棘爪相抵触，所述第一压杆背离安装筒内壁的一侧与齿条滑移连接。
14.通过采用上述技术方案，使用时，按压第一压杆，此时第一压杆竖直向下滑动，使得第一棘爪抵触在棘轮的齿槽中并推动棘轮逆时针转动，此时第一弹簧与第一弹片受力压缩发生弹性变形产生弹力，同时棘轮的外圈在限位件上滑动，当第一压杆竖直向下滑动至极限位置时，此时限位件重新卡接在棘轮的齿槽中，此时第一棘爪与棘轮不接触，然后通过第一弹簧与第一弹片的弹力使得第一压杆与第一棘爪恢复至原始位置，重复上述步骤，即可使得棘轮逆时针不断转动。
15.在进一步的实施例中，所述第二驱动件包括竖直滑移连接在安装筒内壁上的第二压杆，所述第二压杆一端穿过端盖延伸出安装筒，所述第二压杆远离端盖的一端竖直设有第二弹簧，所述第二弹簧远离第二压杆的一端与支架固定连接，所述第二压杆靠近第二弹簧的一端开设有第二活动槽，所述第二活动槽槽壁上设有第二弹片，所述第二压杆上转动连接有第二棘爪，所述第二弹片与第二棘爪相抵触，所述第二压杆背离安装筒内壁的一侧与方钢滑移连接。
16.通过采用上述技术方案，使用时，按压第二压杆，此时第二压杆竖直向下滑动，使得第二棘爪抵触在棘轮的齿槽中并推动棘轮顺时针转动，此时第二弹簧与第二弹片受力压缩发生弹性变形产生弹力，同时棘轮的外圈在限位件上滑动，当第二压杆竖直向下滑动至极限位置时，此时限位件重新卡接在棘轮的齿槽中，此时第二棘爪与棘轮不接触，然后通过第二弹簧与第二弹片的弹力使得第二压杆与第二棘爪恢复至原始位置，重复上述步骤，即可使得棘轮顺时针不断转动。
17.在进一步的实施例中，所述第一压杆与第二压杆延伸出端盖的一端设有限位槽，所述端盖上螺纹连接有两个相对的垫块，各个所述垫块分别靠近第一压杆与第二压杆的一侧位于各个限位槽内部。
18.通过采用上述技术方案，通过限位槽限制第一压杆与第二压杆竖直向下滑动时的行程，当第一压杆与第二压杆直向下滑动至极限位置时，此时限位槽与垫块相抵触，防止压杆与端盖之间发生碰撞，提高该土壤检测仪的使用寿命。
19.在进一步的实施例中，所述支架上竖直设有限制棘轮转动的限位件。
20.通过采用上述技术方案，用于限制棘轮转动，提高该土壤检测仪的使用稳定性。
21.在进一步的实施例中，所述限位件包括竖直设置在支架上的固定套，所述固定套位于安装筒内部，所述安装筒内部竖直设有压缩弹簧，所述压缩弹簧远离支架的一端水平设有滑块，所述安装筒内壁上设有环形状的滑槽，所述滑块在滑槽内竖直滑动，所述滑块背离压缩弹簧的一端竖直设有限位块，所述限位块与安装筒内壁滑移连接，所述限位块远离滑块的一端延伸出安装筒，所述安装筒的延伸端与棘轮的齿槽相抵触。
22.通过采用上述技术方案，当第一驱动件与第二驱动件驱动棘轮转动时，此时棘轮外圈在限位块的锥面上滑动，同时推动限位块竖直下行，此时滑块在滑槽竖直向下滑动，此时压缩弹簧受力压缩发生弹性变形产生弹力，当棘轮每转过一个齿时，此时通过压缩弹簧的弹力推动滑块在滑槽竖直向上滑动，同时推动限位块竖直上行，使得限位块重新卡接棘轮的齿槽中，进而限制棘轮转动。
23.在进一步的实施例中，所述安装筒外壁上设有挂绳。
24.通过采用上述技术方案，操作人员通过挂绳将该土壤检测仪挂在身上，方便携带。
25.综上所述，本发明具有以下有益效果：
26.1、使用时，通过驱动装置驱动棘轮转动，此时棘轮带动从动轴转动，此时从动轴带动齿轮转动，此时齿轮带动齿条竖直往复滑动，此时齿条带动连杆、方钢与传感器竖直往复滑动，同时在数据模块上读取探测针插入土壤的深度，进而精准控制探测针对不同土层的土壤进行检测，提高了该土壤检测仪检测数据的精确性。
27.2、通过传感器将检测数据上传至数据模块中进行处理、读取与储存，提高了该土壤检测仪的功能性。
28.3、操作人员通过挂绳将该土壤检测仪挂在身上，方便携带。
附图说明
29.图1是本发明的结构示意图；
30.图2是本发明的结构剖视图；
31.图3是本发明的结构剖视图；
32.图4是本发明的图2中的a放大图；
33.图5是本发明的图2中的b放大图；
34.图6是本发明的数据模块使用流程图。
35.附图标记为：1、支架；11、安装筒；12、端盖；2、采集器；21、导线；22、传感器；23、探测针；24、电池；3、触控器；31、拉环；32、合页；33、护盖；4、第一压杆；41、第一棘爪；42、第一活动槽；43、第一弹片；44、第一弹簧；5、齿条；51、从动轴；52、棘轮；53、齿轮；54、连杆；55、方
钢；6、第二压杆；61、第二棘爪；62、第二活动槽；63、第二弹片；64、第二弹簧；7、限位槽；71、垫块；8、固定套；81、压缩弹簧；82、限位块、83、滑块；84、滑槽；9、挂绳。
具体实施方式
36.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
37.如图2和图3，一种便携式土壤检测仪，包括支架1，竖直设置在支架1上的安装筒11，水平设置在安装筒11上的端盖12，安装筒11内壁上转动连接有从动轴51，从动轴51上同轴套设有齿轮53与棘轮52，齿轮53上竖直啮合有齿条5，齿条5远离齿轮53的一端水平设有连杆54，连杆54远离齿条5端的一端竖直设有方钢55，方钢55远离连杆54的一端延伸出安装筒11且与支架1滑移连接，方钢55的延伸端设有传感器22，传感器22上竖直设有探测针23，端盖12上设有对传感器22生成的数据进行收集处理的数据模块，安装筒11内部设有驱动棘轮52转动的驱动装置，使用时，通过驱动装置驱动棘轮52转动，此时棘轮52带动从动轴51转动，此时从动轴51带动齿轮53转动，此时齿轮53带动齿条5竖直往复滑动，此时齿条5带动连杆54、方钢55与传感器22竖直往复滑动，同时在数据模块上读取探测针23插入土壤的深度，进而精准控制探测针23对不同土层的土壤进行检测，提高了该土壤检测仪检测数据的精确性，然后由传感器22将检测数据上传至数据模块中进行处理、读取与储存，提高了该土壤检测仪的功能性。
38.如图2和图5，数据模块包括设置在端盖12内部的电池24，电池24的输出端电性连接有采集器2与触控器3，采集器2固定安装在端盖12上，触控器3胶接在安装筒11外壁上，采集器2与触控器3之间通过无线传输技术信号连接，采集器2的输出端设有导线21，导线21远离采集器2的一端穿过端盖12延伸至方钢55内部且与传感器22的输入端电性连接，传感器22通过导线21将检测数据上传至采集器2中处理，然后采集器2将检测数据通过无线传输技术输出至触控器3中，此时操作人员可以在触控器3的触控屏上读取操作，同时采集器2将检测数据通过无线传输技术输出至网关中，然后由网关通过4g/5g与以太网将检测数据上传至云平台，此时后台人员与操作人员均可在手机小程序、电脑中查看，并通过打印机打印数据报告。
39.如图1，触控器3一侧螺纹连接有合页32，合页32上螺纹连接有护盖33，护盖33与触控器3适配，护盖33远离触控器3的一侧设有拉环31，使用结束时，操作人员转动拉环31，此时拉环31带动护盖33转动，使得护盖33扣合在触控器3上，防止尖锐物品将触控器3碰伤。
40.如图2和图3，驱动装置包括设置在安装筒11内部的第一驱动件与第二驱动件，第一驱动件用于驱动棘轮52逆时针转动，第二驱动件用于驱动棘轮52顺时针转动，当第一驱动件驱动棘轮52逆时针转动时，同时带动齿轮53逆时针转动，此时齿条5竖直向下滑动，此时齿条5带动连杆54、方钢55与传感器22竖直向下滑动，进而使得探测针23插入土壤中对不同土层的土壤进行检测，当第二驱动件驱动棘轮52顺时针转动时，同时带动齿轮53顺时针转动，此时齿条5竖直向上滑动，此时齿条5带动连杆54、方钢55与传感器22竖直向上滑动，进而使得探测针23拔出土壤。
41.如图2和图3，第一驱动件包括竖直滑移连接在安装筒11内壁上的第一压杆4，第一压杆4一端穿过端盖12延伸出安装筒11，第一压杆4远离端盖12的一端竖直设有第一弹簧44，第一弹簧44远离第一压杆4的一端与支架1固定连接，第一压杆4靠近第一弹簧44的一端开设有第一活动槽42，第一活动槽42槽壁上设有第一弹片43，第一压杆4上转动连接有第一棘爪41，第一弹片43与第一棘爪41相抵触，第一压杆4背离安装筒11内壁的一侧与齿条5滑移连接，使用时，按压第一压杆4，此时第一压杆4竖直向下滑动，使得第一棘爪41抵触在棘轮52的齿槽中并推动棘轮52逆时针转动，此时第一弹簧44与第一弹片43受力压缩发生弹性变形产生弹力，同时棘轮52的外圈在限位件上滑动，当第一压杆4竖直向下滑动至极限位置时，此时限位件重新卡接在棘轮52的齿槽中，此时第一棘爪41与棘轮52不接触，然后通过第一弹簧44与第一弹片43的弹力使得第一压杆4与第一棘爪41恢复至原始位置，重复上述步骤，即可使得棘轮52逆时针不断转动。
42.如图2和图3，第二驱动件包括竖直滑移连接在安装筒11内壁上的第二压杆6，第二压杆6一端穿过端盖12延伸出安装筒11，第二压杆6远离端盖12的一端竖直设有第二弹簧64，第二弹簧64远离第二压杆6的一端与支架1固定连接，第二压杆6靠近第二弹簧64的一端开设有第二活动槽62，第二活动槽62槽壁上设有第二弹片63，第二压杆6上转动连接有第二棘爪61，第二弹片63与第二棘爪61相抵触，第二压杆6背离安装筒11内壁的一侧与方钢55滑移连接，使用时，按压第二压杆6，此时第二压杆6竖直向下滑动，使得第二棘爪61抵触在棘轮52的齿槽中并推动棘轮52顺时针转动，此时第二弹簧64与第二弹片63受力压缩发生弹性变形产生弹力，同时棘轮52的外圈在限位件上滑动，当第二压杆6竖直向下滑动至极限位置时，此时限位件重新卡接在棘轮52的齿槽中，此时第二棘爪61与棘轮52不接触，然后通过第二弹簧64与第二弹片63的弹力使得第二压杆6与第二棘爪61恢复至原始位置，重复上述步骤，即可使得棘轮52顺时针不断转动。
43.如图2，第一压杆4与第二压杆6延伸出端盖12的一端设有限位槽7，端盖12上螺纹连接有两个相对的垫块71，各个垫块71分别靠近第一压杆4与第二压杆6的一侧位于各个限位槽7内部，通过限位槽7限制第一压杆4与第二压杆6竖直向下滑动时的行程，当第一压杆4与第二压杆6直向下滑动至极限位置时，此时限位槽7与垫块71相抵触，防止压杆与端盖12之间发生碰撞，提高该土壤检测仪的使用寿命。
44.如图2和图4，支架1上竖直设有限制棘轮52转动的限位件，用于限制棘轮52转动，提高该土壤检测仪的使用稳定性。
45.如图2和图4，限位件包括竖直设置在支架1上的固定套8，固定套8位于安装筒11内部，安装筒11内部竖直设有压缩弹簧81，压缩弹簧81远离支架1的一端水平设有滑块83，安装筒11内壁上设有环形状的滑槽84，滑块83在滑槽84内竖直滑动，滑块83背离压缩弹簧81的一端竖直设有限位块82，限位块82与安装筒11内壁滑移连接，限位块82远离滑块83的一端延伸出安装筒11，安装筒11的延伸端与棘轮52的齿槽相抵触，当第一驱动件与第二驱动件驱动棘轮52转动时，此时棘轮52外圈在限位块82的锥面上滑动，同时推动限位块82竖直下行，此时滑块83在滑槽84竖直向下滑动，此时压缩弹簧81受力压缩发生弹性变形产生弹力，当棘轮52每转过一个齿时，此时通过压缩弹簧81的弹力推动滑块83在滑槽84竖直向上滑动，同时推动限位块82竖直上行，使得限位块82重新卡接棘轮52的齿槽中，进而限制棘轮52转动。
46.如图1，安装筒11外壁上设有挂绳9，操作人员通过挂绳9将该土壤检测仪挂在身上，方便携带。
47.工作原理：使用时，通过驱动装置驱动棘轮52转动，此时棘轮52带动从动轴51转动，此时从动轴51带动齿轮53转动，此时齿轮53带动齿条5竖直往复滑动，此时齿条5带动连杆54、方钢55与传感器22竖直往复滑动，同时在数据模块上读取探测针23插入土壤的深度，进而精准控制探测针23对不同土层的土壤进行检测，提高了该土壤检测仪检测数据的精确性，同时传感器22通过导线21将检测数据上传至采集器2中处理，然后采集器2将检测数据通过无线传输技术输出至触控器3中，此时操作人员可以在触控器3的触控屏上读取操作，同时采集器2将检测数据通过无线传输技术输出至网关中，然后由网关通过4g/5g与以太网将检测数据上传至云平台，此时后台人员与操作人员均可在手机小程序、电脑中查看，并通过打印机打印数据报告，提高了该土壤检测仪的功能性。
48.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。