一种FDR土壤水分仪的维护装置的制作方法

一种fdr土壤水分仪的维护装置
技术领域
1.本实用新型涉及fdr土壤水分传感器技术领域，尤其公开了一种fdr土壤水分仪的维护装置。


背景技术：

2.电容式fdr(frequancy domain reflection，频域反射式土壤水分传感器)土壤水分传感器一般采用插管的方式安装，为防止土壤中水及水汽渗入土壤水分传感器安装套管中，保证传感器正常工作，传感器土壤水分传感器安装套管底端通常装有锥形防水帽，将传感器及其附属设备与土壤完全隔绝。
3.但是当安装在地下的传感器土壤水分传感器安装套管经过几年时间的运行后，土壤水分传感器安装套管最低端的锥形防水帽与土壤水分传感器安装套管之间防水胶老化，理想的方法是在原来传感器位置直接更换新的土壤水分传感器安装套管，现有fdr土壤水分传感器土壤水分传感器安装套管更换装置能够实现将土壤水分传感器土壤水分传感器安装套管从地下土壤中抽出的功能，但其缺点是：
4.1)、现有fdr土壤水分传感器土壤水分传感器安装套管更换装置在于土壤水分传感器土壤水分传感器安装套管拧紧的过程中存在一定的困难，特别是在初始拧紧时，需要多次调节最下端螺帽的位置，以便使得最下端的橡胶膨胀与土壤水分传感器安装套管内壁有足够的摩擦力，使得在旋转装置上端把手时螺杆不会随把手一起转动。
5.2)、现有fdr土壤水分传感器土壤水分传感器安装套管更换装置与土壤水分传感器安装套管内壁的摩擦力全靠橡胶圈膨胀来实现。为了在土壤水分传感器安装套管内壁与橡胶圈之间获得足够大的摩擦力，需要将橡胶圈在纵向压缩到一定的程度，膨胀时土壤水分传感器安装套管也会一起有向外膨胀的趋势，只是土壤水分传感器安装套管的膨胀要远比橡胶圈的膨胀小得多。橡胶圈在横向足够大的膨胀下，可能使得土壤水分传感器安装套管出现裂纹或破裂，从而给土壤水分传感器安装套管拔出的工作带来较大的麻烦。
6.因此，现有fdr土壤水分传感器土壤水分传感器安装套管更换装置存在的上述缺陷，是一件亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

7.本实用新型提供了一种fdr土壤水分仪的维护装置，旨在解决现有fdr土壤水分传感器土壤水分传感器安装套管更换装置存在的上述缺陷。
8.本实用新型涉及一种fdr土壤水分仪的维护装置，包括施力机构、外筒壁、推动机构和橡胶膨胀件，外筒壁一端开口一端封闭，橡胶膨胀件套设于橡胶膨胀件上，施力机构穿过外筒壁的封闭端后与推动机构相连接，用于带动推动机构向下移动，由推动机构给橡胶膨胀件施加垂直向下的压力，促使橡胶膨胀件横向膨胀，以与土壤水分传感器安装套管紧密接触；并在施力机构的向上拉力作用下将土壤水分传感器安装套管向上提出。
9.进一步地，施力机构包括旋转组件及与旋转组件相连接的拉力组件，旋转组件包
括旋转体及横向穿插于旋转体上的转杆。
10.进一步地，旋转体包括螺杆及螺杆螺纹连接的螺杆固定座，螺杆包括杆体及设于杆体下方的螺杆十字底端。
11.进一步地，拉力组件为设于旋转体上方的拉环。
12.进一步地，外筒壁的封闭端设有顶盖及横向穿插于顶盖上的防空转杆。
13.进一步地，外筒壁包括外壁及设于外壁内侧的外壁衬里。
14.进一步地，推动机构包括橡胶体圆柱套管、设于橡胶体圆柱套管下方的套管底座、设于橡胶体圆柱套管上与螺杆十字底端相配合的十字滑动轨、以及套设于橡胶体圆柱套管上且位于螺杆十字底端下方的推动盘。
15.进一步地，推动机构还包括设于顶盖下方的橡胶体圆柱套管固定体。
16.进一步地，橡胶膨胀件包括第一橡胶体圆柱和第二橡胶体圆柱，第一橡胶体圆柱和第二橡胶体圆柱沿轴向依次套设于橡胶体圆柱套管上且位于推动盘和套管底座之间。
17.进一步地，推动机构还包括隔环，隔环套设于橡胶体圆柱套管上且位于第一橡胶体圆柱和第二橡胶体圆柱之间。
18.本实用新型所取得的有益效果为：
19.本实用新型提供一种fdr土壤水分仪的维护装置，采用施力机构、外筒壁、推动机构和橡胶膨胀件，外筒壁一端开口一端封闭，橡胶膨胀件套设于橡胶膨胀件上，施力机构穿过外筒壁的封闭端后与推动机构相连接，用于带动推动机构向下移动，由推动机构给橡胶膨胀件施加垂直向下的压力，促使橡胶膨胀件横向膨胀，以与土壤水分传感器安装套管紧密接触；并在施力机构的向上拉力作用下将土壤水分传感器安装套管向上提出。本实用新型提供的fdr土壤水分仪的维护装置，用来实现电容式fdr土壤水分传感器维护、更换土壤水分传感器安装套管，能够将原来土壤水分传感器安装处的土壤水分传感器安装套管方便的拔出，以实现新土壤水分传感器安装套管的更换，保证更换后的数据与更换前的数据严格保持一致性；能够实现与土壤水分传感器安装套管紧密连接，从而为土壤水分传感器安装套管拔出时提供所需要的受力点，将土壤水分传感器安装套管从地下土壤中抽出；整套工具能够方便的分拆开来，体积小，方便野外作业携带；方便土壤水分传感器安装套管更换，实现对土壤水分仪的便捷维修维护。
附图说明
20.图1为现有fdr土壤水分传感器土壤水分传感器安装套管更换装置的结构示意图；
21.图2为本实用新型提供的fdr土壤水分仪的维护装置一实施例的立体结构示意图；
22.图3为本实用新型提供的fdr土壤水分仪的维护装置一实施例的装置使用示意图；
23.图4为本实用新型提供的fdr土壤水分仪的维护装置中转杆一实施例的结构示意图；
24.图5为本实用新型提供的fdr土壤水分仪的维护装置中防空转杆一实施例的结构示意图；
25.图6为本实用新型提供的fdr土壤水分仪的维护装置中螺杆一实施例的结构示意图；
26.图7为本实用新型提供的fdr土壤水分仪的维护装置中螺杆底端一实施例的俯视
图；
27.图8为本实用新型提供的fdr土壤水分仪的维护装置中橡胶柱套管及其上的滑轨一实施例的配合使用结构示意图；
28.图9为本实用新型提供的fdr土壤水分仪的维护装置中橡胶柱套管及套接在其上部件一实施例的剖面图。
29.附图标号说明：
30.10、施力机构；20、外筒壁；30、推动机构；40、橡胶膨胀件； 11、旋转组件；12、拉力组件；111、旋转体；112、转杆；1111、螺杆；1112、螺杆固定座；1113、螺杆十字底端；121、拉环；21、顶盖；22、防空转杆；23、外壁；24、外壁衬里；31、橡胶体圆柱套管； 32、套管底座；33、十字滑动轨；34、推动盘；35、橡胶体圆柱套管固定体；41、第一橡胶体圆柱；42、第二橡胶体圆柱；36、隔环；100、土壤水分传感器安装套管。
具体实施方式
31.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。
32.如图2和图3所示，本实用新型第一实施例提出一种fdr土壤水分仪的维护装置，包括施力机构10、外筒壁20、推动机构30和橡胶膨胀件40，外筒壁20一端开口一端封闭，橡胶膨胀件40套设于橡胶膨胀件40上，施力机构10穿过外筒壁20的封闭端后与推动机构30相连接，用于带动推动机构30向下移动，由推动机构30给橡胶膨胀件40施加垂直向下的压力，促使橡胶膨胀件40横向膨胀，以与土壤水分传感器安装套管100紧密接触；并在施力机构10的向上拉力作用下将土壤水分传感器安装套管100向上提出。在本实施例中，施力机构10可以为手动施力机构，也可以为自动施力机构，例如采用电机控制施力机构，或者采用液压控制施力机构。推动机构30可以为滑轨推动机构，也可以为气缸推动机构等等，均在本专利的保护范围之内。
33.本实施例提供的fdr土壤水分仪的维护装置，同现有技术相比，采用施力机构、外筒壁、推动机构和橡胶膨胀件，外筒壁一端开口一端封闭，橡胶膨胀件套设于橡胶膨胀件上，施力机构穿过外筒壁的封闭端后与推动机构相连接，用于带动推动机构向下移动，由推动机构给橡胶膨胀件施加垂直向下的压力，促使橡胶膨胀件横向膨胀，以与土壤水分传感器安装套管紧密接触；并在施力机构的向上拉力作用下将土壤水分传感器安装套管向上提出。本实用新型提供的fdr土壤水分仪的维护装置，用来实现电容式fdr土壤水分传感器维护、更换土壤水分传感器安装套管，能够将原来土壤水分传感器安装处的土壤水分传感器安装套管方便的拔出，以实现新土壤水分传感器安装套管的更换，保证更换后的数据与更换前的数据严格保持一致性；能够实现与土壤水分传感器安装套管紧密连接，从而为土壤水分传感器安装套管拔出时提供所需要的受力点，将土壤水分传感器安装套管从地下土壤中抽出；整套工具能够方便的分拆开来，体积小，方便野外作业携带；方便土壤水分传感器安装套管更换，实现对土壤水分仪的便捷维修维护。
34.在上述结构中，请见图2和图3，本实施例提供的fdr土壤水分仪的维护装置，施力机构10包括旋转组件11及与旋转组件11相连接的拉力组件12，旋转组件11包括旋转体111及横向穿插于旋转体111上的转杆112。具体地，旋转体111包括螺杆1111及螺杆1111 螺纹
连接的螺杆固定座1112，螺杆1111包括杆体及设于杆体下方的螺杆十字底端1113。拉力组件12为设于旋转体111上方的拉环121。在本实施例中，施力机构10采用手动的施力机构、整套工具中的转杆112能够方便的分拆开来，结构简单，便于携带和操作。
35.进一步地，请见图2至图9，本实施例提供的fdr土壤水分仪的维护装置，外筒壁20的封闭端设有顶盖21及横向穿插于顶盖21 上的防空转杆22。外筒壁20包括外壁23及设于外壁23内侧的外壁衬里24。外壁衬里24胶接在外筒壁20的内壁上，以与安装土壤水分传感器安装套管的外壁贴合，用于加大壳体受力强度。在本实施例中，外壁衬里24使橡胶膨胀件与紧密接触，将土壤水分传感器安装套管从地下土壤中抽出，从而保证更换后的数据与更换前的数据严格保持一致性。
36.优选地，参见图2至图9，本实施例提供的fdr土壤水分仪的维护装置，推动机构30包括橡胶体圆柱套管31、设于橡胶体圆柱套管31下方的套管底座32、设于橡胶体圆柱套管31上与螺杆十字底端1113相配合的十字滑动轨33、以及套设于橡胶体圆柱套管31上且位于螺杆十字底端1113下方的推动盘34。本实施例提供的fdr土壤水分仪的维护装置，采用套设于橡胶体圆柱套管31上的推动盘34 来推动橡胶膨胀件40，由推动盘34给橡胶膨胀件40施加垂直向下的压力，促使橡胶膨胀件40横向膨胀，以与土壤水分传感器安装套管100紧密接触，将土壤水分传感器安装套管从地下土壤中抽出，从而保证更换后的数据与更换前的数据严格保持一致性。
37.进一步地，参见图2至图9，本实施例提供的fdr土壤水分仪的维护装置，为了使橡胶膨胀件40与土壤水分传感器安装套管100 紧密接触推动机构30还包括设于顶盖21下方的橡胶体圆柱套管固定体35。橡胶膨胀件40包括第一橡胶体圆柱41和第二橡胶体圆柱42，第一橡胶体圆柱41和第二橡胶体圆柱42沿轴向依次套设于橡胶体圆柱套管31上且位于推动盘34和套管底座32之间。推动机构30还包括隔环36，隔环36套设于橡胶体圆柱套管31上且位于第一橡胶体圆柱41和第二橡胶体圆柱42之间。在本实施例中，在推动盘34的推动下，由推动盘34给第一橡胶体圆柱41和第二橡胶体圆柱42施加垂直向下的压力，促使第一橡胶体圆柱41和第二橡胶体圆柱42横向膨胀，以与土壤水分传感器安装套管100紧密接触，将土壤水分传感器安装套管从地下土壤中抽出，从而保证更换后的数据与更换前的数据严格保持一致性。
38.请见图2至图9，本实施例提供的fdr土壤水分仪的维护装置，具体各部件间的连接及作用为：
39.1、拉环121：金属材质，用来提供受力点，将土壤水分传感器套管100从地下土壤中抽出。
40.2、转杆112：金属材质，具有一定的长度，转动时能够提供足够力矩；横穿过中间的旋转体111，如图2～4所示，可从旋转体111 中抽出，使得fdr土壤水分仪的维护装置在横向的尺寸不至于过大，方便fdr土壤水分仪的维护装置收纳携带。
41.3、螺杆1111：金属材质，螺纹能够同螺杆固定座1112相匹配，顺时针旋转时能够将螺杆1111向下移动，给橡胶膨胀件40施加垂直方向的压力，使得橡胶膨胀件40在横向膨胀，从而与土壤水分传感器安装套管100紧密接触，提供足够大的静摩擦力，使得外力在通过 fdr土壤水分仪的维护装置的拉环121将土壤水分传感器安装套管 100向上提出时，能够不脱滑。
42.4、螺杆固定座1112：金属材质，圆柱体，中央位置为与螺杆1111 相匹配的螺母，螺杆1111顺时针转动时通过此螺母的螺母孔向下移动。
43.5、顶盖21：金属材质，圆柱体，实现将外壁23和螺杆1111等部件固定为一体。
44.6、防空转杆22：金属材质，具有一定的长度，转动时能够提供足够力矩；当旋转螺杆1111对橡胶膨胀件40初始挤压时，通过防空转杆22可以避免整个装置一起跟着转动；挤压横穿过顶盖21的圆柱体中，图如图2～4所示所示，可从顶盖21的圆柱体中抽出，方便装置收纳携带。
45.7、橡胶体圆柱套管固定体35：金属材质，圆柱体，其外径同需要拔出的土壤水分传感器安装套管100内径相同，实现将装个装置可靠的卡在土壤水分传感器套管100内。
46.8、螺杆十字底端1113：金属材质，中央为圆柱形，圆柱外径同螺杆外径相同，垂直视图如图2～9所示，在螺杆底端四周90度方向上均匀分布。当旋转螺杆1111，向下移动时，推动螺杆十字底端1113 在橡胶体圆柱套管31的十字滑动轨33上向下移动，螺杆十字底端 1113推动推动盘34实现向下移动，从而实现在垂直方向将橡胶膨胀件40挤压。
47.9、橡胶体圆柱套管31：金属材质，长同心圆柱体，如图2～9所示；其上端在90度方向上均匀分布四个滑孔，下端不开滑孔；橡胶体圆柱套管31外径稍小于橡胶膨胀件40的的内径，橡胶体圆柱套管 31内径同螺杆1111的圆柱体相同，橡胶体圆柱套管31圆柱体上端与橡胶体圆柱套管固定体35为一体结构。
48.10、十字滑动轨33：如图2～9所示，实现螺杆1111在橡胶体圆柱套管31内的移动。
49.11、推动盘34：硬质塑料材质，中央开孔，中央孔的直径稍大于橡胶体圆柱套管31的外直径，实现将橡胶膨胀件40向下挤压。
50.12、橡胶膨胀件40：橡胶膨胀件40包括两个橡胶体圆柱，分别为第一橡胶体圆柱41和第二橡胶体圆柱42，同心圆柱体，橡胶材质，内径稍大于橡胶体圆柱套管31的外径，外径稍小于土壤水分传感器安装套管100的内径，使得能够方便的将装置插入到土壤水分传感器安装套管100内；且橡胶厚度要求达到一定的程度，使得橡胶膨胀件 40在纵向挤压的时候能够提供有大的横向应力，使得橡胶膨胀件40 能够与土壤水分传感器安装套管100之间有很大的静摩擦力出现，保证提供的静摩擦力足够大将土壤水分传感器安装套管100从地下土壤中抽出。
51.13、隔环36：用来隔开第一橡胶体圆柱41和第二橡胶体圆柱42，两个橡胶膨胀件40所提供的静摩擦力是一个的两倍，在设计的转杆 112的长度下，当一般成年人达到一般情况下的最大扭矩时，两个橡胶膨胀件40所能提供的纵向摩擦力能够达到30000n左右。
52.14、橡胶体圆柱套管31：剖面如图2～9所示，将两个橡胶膨胀件40套接在其上，下端有外径较大的封头，使得橡胶膨胀件40在挤压时不会脱落。
53.15、外壁23：金属材质，外径同顶盖21顶盖的圆柱体的外径相同，与顶盖21为一体结构；内径稍大于土壤水分传感器安装套管100 的外径；fdr土壤水分仪的维护装置的橡胶膨胀件40在受到大的挤压力的情况下，保护土壤水分传感器安装套管100不会由于橡胶膨胀件40的横向膨胀而破裂；由于外壁23阻止了土壤水分传感器安装套管100的横向变性，同时能够进一步加大橡胶膨胀件40与土壤水分传感器安装套管100之间的摩擦力。
54.16、外壁衬里24：硬质塑料材质，粘结在外壁23的圆柱体内。
55.如图1至图5所示，本实施例的提供的fdr土壤水分仪的维护装置，其工作原理如下
所示：
56.将fdr土壤水分仪的维护装置插入土壤水分传感器安装套管 100上。将防空转杆22插入到顶盖21的孔中，将转杆112插入到螺杆固定座1112的孔中。固定住防空转杆22，使其不会出现转动，顺时针旋转装置的转杆112，将螺杆1111向下旋入。转杆112旋转的扭矩在达到一定的程度后，停止转动。抽出防空转杆22和转杆112。将绳索套接在装置的拉环121上，向上提出土壤水分传感器安装套管。土壤水分传感器安装套管完全从地下土壤中抽出后，插入转杆112和防空转杆22，固定防空转杆22，逆时针旋转转杆112，将橡胶膨胀件40在纵向放松，使得不与土壤水分传感器安装套管挤压。抽出fdr 土壤水分仪的维护装置。
57.本实施例提供的fdr土壤水分仪的维护装置，所取得的有益效果为：
58.1、通过外壁实现装土壤水分传感器安装套管的保护
59.通过装置的外壁，将其套在自动土壤水分传感器安装套管上，在装置的橡胶横向膨胀的时候能够保护土壤水分传感器安装套管不会出现裂缝或断裂，从而出现抽出工作无法进行的程度。或在土壤水分传感器安装套管出现断裂后需要挖开土壤水分传感器安装套管周围的土壤，避免了加大工作量。
60.2、通过外壁进一步增加了摩擦力
61.装置的外壁金属结构，能够保证土壤水分传感器安装套管在受到橡胶体圆柱的挤压时不变形，从而能够实现橡胶体圆柱在相同的膨胀情况下，装置能够提供更大的静摩擦力。据测算，2个橡胶圈与土壤水分传感器安装套管之间的摩擦力能够到达30000n(牛顿)。
62.3、设计合理的橡胶体圆柱
63.采用橡胶膨胀的方法实现装置与土壤水分传感器套管连接，通过合理设计两个橡胶体圆柱和旋转把手的的尺寸能够实现在不使用力矩扳手测量的情况下，普通人只要在一般情况下将旋转把手拧紧到不能转动为止，即可实现装置与传感器套管之间能够承受20000n左右的拉力，其拉力足够将套管从土壤中抽出。
64.4、防空转把手能够使得橡胶体圆柱顺利实现挤压
65.旋转转杆时，防空转把手能够在橡胶体圆柱初始膨胀的时候放置装置随着转杆仪器转动，当橡胶体圆柱的挤压达到一定的程度后，靠橡胶体圆柱与土壤水分传感器安装套管之间的摩擦力即可提供足够的反向扭矩，从而不再需要固定防空转把手。
66.5、节省了人力和材料
67.如果在传感器原来位置附近重新安装一套传感器套管，其工作量较大，采用该装置，无需重新打孔。且原来的传感器套管底端的锥形防水帽与套管之间的防水胶老化导致进水，可以将锥形帽重新打胶，原来的套管可以继续使用。电容式fdr土壤水分传感器测量要求其套管足够均匀，且安装时能够承受重锤的冲击力，故其加工工艺要求极高，价格也较高。
68.6、本实施例装置结构简单，制作材料常见，成本低，使用简单，只需将本装置插入传感器安装套管后旋紧，利用猴爬杆、杠杆或其他提升装置即可将套管从地下抽出。
69.尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用
新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。