一种农业土壤酸碱度智能检测设备及检测方法

1.本发明涉及土壤酸碱度检测技术领域，具体为一种农业土壤酸碱度智能检测设备及检测方法。


背景技术：

2.农作物的生长需要良好的土壤环境，不同农作物或同种农作物在不同生长阶段对土壤环境的需求也不一样，通过检测土壤中的温度、水分含量、酸碱度的变化，可以帮助用户及时了解土壤基本情况的变化，判断出土壤中植物生长是否急需水分和添加酸碱性肥料，对植物生长的环境温度变化信息的及时获取，能够防止天气突然降温和升温对植物造成的伤害，从而保证植物在一个比较理想的土壤环境中生长，达到增产增收。
3.现有技术中在对农业土壤进行检测时，通常需要先从土壤的进行取样，然后在将取样的土壤进行检测，但在此过程中，存在很多问题，第一取样时的深度往往难以把握，当需要检测不同深度的土壤酸碱度时，取样的土壤容易混合在一起，会影响检测，第二在取样过程和转移的过程中，土壤中的成分容易出现流失，同样会影响后续的检测结果，导致检测结果不够准确，所以急需一种能及时、准确地对土壤不同深度进行检测的检测设备。
4.基于此，本发明设计了一种农业土壤酸碱度智能检测设备及检测方法，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种农业土壤酸碱度智能检测设备及检测方法，以解决上述背景技术中提出了现有技术中在对农业土壤进行检测时，通常需要先从土壤的进行取样，然后在将取样的土壤进行检测，但在此过程中，存在很多问题，第一取样时的深度往往难以把握，当需要检测不同深度的土壤酸碱度时，取样的土壤容易混合在一起，会影响检测，第二在取样过程和转移的过程中，土壤中的成分容易出现流失，同样会影响后续的检测结果，导致检测结果不够准确，所以急需一种能及时、准确地对土壤不同深度进行检测的检测设备的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种农业土壤酸碱度智能检测设备，包括第一固定板，所述第一固定板中部连接有第一升降筒，所述第一升降筒位于第一固定板下方的部分外表面上固定连接有输送叶，所述第一升降筒底部外侧壁上转动连接有两个半锥形块，两个所述半锥形块内侧相互接触形成锥形钻头，所述第一升降筒底部侧壁上连接有两个分别用于定位两个半锥形块的定位机构，所述定位机构用于保持两个半锥形块相互接触，所述第一升降筒内侧竖直滑动连接有升降杆，所述升降杆底部固定连接有检测探头，所述第一固定板顶部连接有显示屏，所述显示屏与检测探头电性连接，所述第一升降筒内侧连接有用于在检测探头下降时将定位机构打开并使两个半锥形块向外张开的展开机构，所述第一固定板顶部连接有用于驱动第一升降筒上下移动并不停转动的第一驱动机构，所述第一升降筒顶部连接有用于驱动升降杆上下移动并的第二驱动机构，所述第一固
定板底部连接有用于支撑并固定第一固定板的固定机构；
7.所述定位机构包括l型固定块，所述l型固定块固定连接在半锥形块的顶部，所述l型固定块转动连接在第一升降筒的外侧壁上，所述第一升降筒内部滑动连接有定位杆，所述定位杆外端贯穿第一升降筒并插入l型固定块内，所述定位杆外表面上固定连接有第一滑动板，所述第一滑动板底部滑动在半锥形块的顶部，所述定位杆外表面上套设有固定连接在第一滑动板和第一升降筒的内侧壁之间的第一弹簧；
8.所述展开机构包括第一齿轮，所述第一齿轮固定连接在定位杆的外表面上，所述定位杆与第一升降筒螺纹连接，所述第一弹簧用于拉动定位杆插入l型固定块内，所述第一滑动板内侧壁上上下滑动连接有第一齿条，所述第一齿条与第一齿轮相啮合，所述第一齿条顶端固定连接有第一支撑块，所述第一升降筒内侧壁上固定连接有两个光杆，两个所述光杆外表面上共同滑动连接有升降环，所述升降环位于第一支撑块的顶部，所述升降杆外表面上固定连接有若干第一挤压块，所述升降环内侧开设有若干供第一挤压块通过的第一通槽，每个所述第一通槽内侧均滑动连接有第一阻挡块，所述升降环外表面上固定连接有若干位于第一阻挡块外侧的u型固定架，所述第一阻挡块外侧壁上固定连接有第一拉绳，所述第一拉绳外端贯穿u型固定架并与第一升降筒固定连接，所述第一拉绳外表面上套设有位于第一阻挡块和u型固定架之间的第二弹簧，所述升降杆外表面上固定连接有若干l型顶块，所述l型顶块用于在定位机构被打开后从顶部挤压半锥形块；
9.两个所述半锥形块内侧壁上均开设有半柱形槽，两个所述半柱形槽相互对接形成供检测探头通过的凹槽；
10.所述第一驱动机构包括第二齿轮，所述第二齿轮连接在第一升降筒的外表面上，所述第一固定板顶部固定连接有四个第一滑杆，四个所述第一滑杆外表面上共同滑动连接有第一升降板，所述第一升降筒顶端贯穿第一升降板并与第一升降板转动连接，所述第一升降板内部固定连接有第一电机，所述第一电机的输出端固定连接有第三齿轮，所述第三齿轮与第二齿轮相啮合，所述第一升降筒上方外表面上呈现螺纹状，且所述第一升降筒与第一固定板螺纹连接；
11.所述第二驱动机构包括两个第二电机，两个所述第二电机均固定连接在第一升降板的顶部，两个所述第二电机的输出端均固定连接有丝杆，所述升降杆顶端转动连接有第二升降板，所述第二升降板套设在两个丝杆外表面上并与两个丝杆螺纹连接；
12.所述固定机构包括四个锥形杆，四个所述锥形杆呈圆周阵列分布固定连接在第一固定板的底部；
13.相邻两个所述锥形杆之间均固定连接有弧形固定架，每个所述弧形固定架内部均固定连接有喷射水管，所述喷射水管内端朝向第一升降筒，所述第一固定板侧壁上固定连接有第二连接板，所述第二连接板与喷射水管固定连接；
14.一种农业土壤酸碱度智能检测方法，该检测方法的具体步骤为：
15.步骤一：先利用固定机构将第一固定板和其内部的机构定位在需要检测的土壤顶部；
16.步骤二：启动第一驱动机构，驱动第一升降筒、输送叶和半锥形块一同向下移动，两个半锥形块的紧密对接，对土壤进行转取；
17.步骤三：当半锥形块到达想要进行检测的土壤深度时，关闭第一驱动机构，启动第
二驱动机构，第二驱动机构带动升降杆和检测探头在第一升降筒内向下移动；
18.步骤四：在检测探头需要经过半锥形块之前，展开机构将定位机构先打开，然后再继续向下移动推动两个半锥形块向外转动，使两个半锥形块向外展开，挤压外侧的土壤；
19.步骤五：当两个半锥形块被推开后，检测探头继续向下移动，最终顺利越过两个半锥形块到达未转动时的半锥形块的底端，使检测探头与需要检测的土壤直接进行接触，进行直接检测，检测探头将检测结果显示在显示屏上，得出检测结果。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
21.1.本发明通过第一升降筒、升降杆、检测探头配合定位机构、展开机构使检测探头直接移动至钻孔内，对不停深度的土壤进行检测，人员可直接得到土壤的酸碱度，方便快捷，避免取样过程中土壤混合以及转运过程中的成分流失，提高检测的精确度，保证检测的结果的准确性，且设备结构简单，方便操作，能自动完成检测，方便快捷。
22.2.本发明通过利用第一弹簧拉动第一滑动板，使第一滑动板和定位杆在两个半锥形块相互接触后，定位杆与l型固定块内侧小孔对接，在第一弹簧的拉动效果作用下，使定位杆插入l型固定块内，从而将l型固定块和半锥形块进行定位，配合l型固定块转动连接在第一升降筒的外侧壁上，从而保证两个半锥形块在向下钻入的过程中紧密对接，进行稳定的钻孔。
附图说明
23.图1为本发明的检测方法流程图；
24.图2为本发明的总体结构第一立体视图；
25.图3为本发明的总体结构第二立体视图；
26.图4为本发明的第一升降筒与其顶部的第一驱动机构和第二驱动机构结构示意图；
27.图5为本发明的第一升降筒内侧结构剖视图；
28.图6为图5中a处结构放大图；
29.图7为本发明的半锥形块顶部定位机构和展开机构第一视图；
30.图8为本发明的升降环外侧连接结构示意图。
31.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
32.第一固定板1、第一升降筒2、输送叶3、半锥形块4、升降杆5、检测探头7、显示屏8、l型固定块9、定位杆10、第一滑动板11、第一弹簧12、第一齿轮13、第一齿条14、第一支撑块15、光杆16、升降环17、第一挤压块18、第一通槽19、第一阻挡块20、u型固定架21、第一拉绳22、第二弹簧23、l型顶块24、半柱形槽25、第二齿轮26、第一滑杆27、第一升降板28、第一电机29、第三齿轮30、第二电机31、丝杆32、第二升降板33、锥形杆34、弧形固定架35、第二连接板36、喷射水管37。
具体实施方式
33.请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种农业土壤酸碱度智能检测设备，包括第一固定板1，第一固定板1中部连接有第一升降筒2，第一升降筒2位于第一固定板1下方的部分外表面上固定连接有输送叶3，第一升降筒2底部外侧壁上转动连接有两个半锥形块
4，两个半锥形块4内侧相互接触形成锥形钻头，第一升降筒2底部侧壁上连接有两个分别用于定位两个半锥形块4的定位机构，定位机构用于保持两个半锥形块4相互接触，第一升降筒2内侧竖直滑动连接有升降杆5，升降杆5底部固定连接有检测探头7，第一固定板1顶部连接有显示屏8，显示屏8与检测探头7电性连接，第一升降筒2内侧连接有用于在检测探头7下降时将定位机构打开并使两个半锥形块4向外张开的展开机构，第一固定板1顶部连接有用于驱动第一升降筒2上下移动并不停转动的第一驱动机构，第一升降筒2顶部连接有用于驱动升降杆5上下移动并的第二驱动机构，第一固定板1底部连接有用于支撑并固定第一固定板1的固定机构；
34.本设备在工作时，先利用固定机构将第一固定板1和其内部的机构定位在需要检测的土壤顶部，避免检测时发生移动，有利于后续向下转动土壤并进行检测，然后，启动第一驱动机构，驱动第一升降筒2、输送叶3和半锥形块4一同向下移动，此时，两个半锥形块4相互接触形成锥形钻头，定位机构将两个半锥形块4进行定位，保证在向下转动土壤的过程中，两个半锥形块4的紧密对接，有利于顺利转取土壤，到达合适的检测位置，第一驱动机构驱动第一升降筒2快速转动并向下移动，对土壤进行转取，方便快捷，当半锥形块4到达想要进行检测的土壤深度时，关闭第一驱动机构，启动第二驱动机构，第二驱动机构带动升降杆5和检测探头7在第一升降筒2内向下移动，在检测探头7需要经过半锥形块4之前，展开机构将定位机构先打开，然后再继续向下移动推动两个半锥形块4向外转动，使两个半锥形块4向外展开，挤压外侧的土壤，但不会影响其下方的土壤，避免了土壤的相互混合，当两个半锥形块4被推开后，检测探头7继续向下移动，最终顺利越过两个半锥形块4到达未转动时的半锥形块4的底端根据检测探头7与初始状态的半锥形块4之前的距离即可很容易得出移动距离，便于控制检测探头7的下降距离，避免检测探头7伸入过多损坏，使检测探头7与需要检测的土壤直接进行接触，进行直接检测，检测探头7将检测结果显示在显示屏8上，人员可直接得到土壤的酸碱度，方便快捷，避免取样过程中土壤混合以及转运过程中的成分流失，提高检测的精确度，保证检测的结果的准确性，且设备结构简单，方便操作，能自动完成检测，方便快捷。
35.作为本发明的进一步方案，定位机构包括l型固定块9，l型固定块9固定连接在半锥形块4的顶部，l型固定块9转动连接在第一升降筒2的外侧壁上，第一升降筒2内部滑动连接有定位杆10，定位杆10外端贯穿第一升降筒2并插入l型固定块9内，定位杆10外表面上固定连接有第一滑动板11，第一滑动板11底部滑动在半锥形块4的顶部，定位杆10外表面上套设有固定连接在第一滑动板11和第一升降筒2的内侧壁之间的第一弹簧12；工作时，由于在第一升降筒2的下降钻入土壤的过程中，需要将两个半锥形块4相互对接并稳固，避免在钻动过程中另个半锥形块4打开，通过利用第一弹簧12拉动第一滑动板11，使第一滑动板11和定位杆10在两个半锥形块4相互接触后，定位杆10与l型固定块9内侧小孔对接，在第一弹簧12的拉动效果作用下，使定位杆10插入l型固定块9内，从而将l型固定块9和半锥形块4进行定位，配合l型固定块9转动连接在第一升降筒2的外侧壁上，从而保证两个半锥形块4在向下钻入的过程中紧密对接，进行稳定的钻孔。
36.作为本发明的进一步方案，展开机构包括第一齿轮13，第一齿轮13固定连接在定位杆10的外表面上，定位杆10与第一升降筒2螺纹连接，第一弹簧12用于拉动定位杆10插入l型固定块9内，第一滑动板11内侧壁上上下滑动连接有第一齿条14，第一齿条14与第一齿
轮13相啮合，第一齿条14顶端固定连接有第一支撑块15，第一升降筒2内侧壁上固定连接有两个光杆16，两个光杆16外表面上共同滑动连接有升降环17，升降环17位于第一支撑块15的顶部，升降杆5外表面上固定连接有若干第一挤压块18，升降环17内侧开设有若干供第一挤压块18通过的第一通槽19，每个第一通槽19内侧均滑动连接有第一阻挡块20，升降环17外表面上固定连接有若干位于第一阻挡块20外侧的u型固定架21，第一阻挡块20外侧壁上固定连接有第一拉绳22，第一拉绳22外端贯穿u型固定架21并与第一升降筒2固定连接，第一拉绳22外表面上套设有位于第一阻挡块20和u型固定架21之间的第二弹簧23，升降杆5外表面上固定连接有若干l型顶块24，l型顶块24用于在定位机构被打开后从顶部挤压半锥形块4；工作时，当钻孔完成后，需要使检测探头7越过两个半锥形块4从底部伸出，对特定深度的土壤进行检测，通过在第一升降筒2和半锥形块4钻入土壤内后，第二驱动机构带动升降杆5和检测探头7向下移动时，升降杆5带动第一挤压块18先与升降环17接触，第一挤压块18向下挤压第一阻挡块20和升降环17，使升降环17和第一阻挡块20跟随第一挤压块18向下移动，升降环17向下压动第一支撑块15和第一齿条14向下移动，第一齿条14带动第一齿轮13转动，带动定位杆10转动，定位杆10与第一升降筒2螺纹连接，从而将定位杆10旋出l型固定块9，定位杆10脱离对l型固定块9和半锥形块4的限制，半锥形块4可以进行转动，在第一阻挡块20向下移动的过程中，第一拉绳22拉动第一阻挡块20向升降环17外侧滑动，缓慢退出升降环17，当检测探头7底端即将到达半锥形块4的顶部之前，l型顶块24先与半锥形块4顶部接触，l型顶块24向下移动挤压半锥形块4，使两个半锥形块4向外侧转动展开，然后，再继续下降时，第一阻挡板退出第一通槽19，第一挤压块18从第一通槽19内滑过，从而越过升降环17，l型顶块24始终顶开两个半锥形块4，使得检测探头7能顺利地通过其中部空间，移动至土壤顶部进行检测，提高检测的精度，在复位时，同理。
37.作为本发明的进一步方案，两个半锥形块4内侧壁上均开设有半柱形槽25，两个半柱形槽25相互对接形成供检测探头7通过的凹槽；工作时，由于在检测探头7下降至半锥形块4的顶部底部的过程中，需要较长的形成，即检测探头7在两个半锥形块4未展开之前不能移动至半锥形块4内部，会加长升降杆5的升降行程，且检测探头7可能会在把控不准确的情况下与为完全展开的半锥形块4发生碰撞，通过在两个半锥形块4内侧开设的半柱形槽25，在检测探头7下降过程中，可先部分插入至半柱形槽25内，节省行程，提高设备的安全性。
38.作为本发明的进一步方案，第一驱动机构包括第二齿轮26，第二齿轮26连接在第一升降筒2的外表面上，第一固定板1顶部固定连接有四个第一滑杆27，四个第一滑杆27外表面上共同滑动连接有第一升降板28，第一升降筒2顶端贯穿第一升降板28并与第一升降板28转动连接，第一升降板28内部固定连接有第一电机29，第一电机29的输出端固定连接有第三齿轮30，第三齿轮30与第二齿轮26相啮合，第一升降筒2上方外表面上呈现螺纹状，且第一升降筒2与第一固定板1螺纹连接；工作时，由于需要驱动第一升降筒2上下移动，并带动第一升降筒2转动，通过启动第一电机29，第一电机29带动第三齿轮30转动，第三齿轮30从侧面带动第二齿轮26和第一升降筒2快速转动，第一升降筒2与第一固定板1螺纹连接，在第一升降筒2转动的同时，会不停向下缓慢移动，带动第一升降板28和第一升降筒2向下移动并快速转动，对土壤进行转取，方便快捷，且结构简单、紧凑。
39.作为本发明的进一步方案，第二驱动机构包括两个第二电机31，两个第二电机31均固定连接在第一升降板28的顶部，两个第二电机31的输出端均固定连接有丝杆32，升降
杆5顶端转动连接有第二升降板33，第二升降板33套设在两个丝杆32外表面上并与两个丝杆32螺纹连接；工作时，由于需要带动升降杆5进行上下移动，通过同时启动两个第二电机31，两个第二电机31同时带动两个丝杆32转动，同步驱动第二升降板33和升降杆5进行上下移动，提高升降杆5移动的稳定性，节省空间，方便控制检测探头7的下降距离。
40.作为本发明的进一步方案，固定机构包括四个锥形杆34，四个锥形杆34呈圆周阵列分布固定连接在第一固定板1的底部；工作时，由于需要将本设备固定在检测的土壤顶部，通过在第一固定板1底部固定连接的四个锥形杆34，利用四个柱形杆插入土壤内，将第一固定板1稳定的固定在土壤的顶部，便于后续的检测。
41.作为本发明的进一步方案，相邻两个锥形杆34之间均固定连接有弧形固定架35，每个弧形固定架35内部均固定连接有喷射水管37，喷射水管37内端朝向第一升降筒2，第一固定板1侧壁上固定连接有第二连接板36，第二连接板36与喷射水管37固定连接；工作时，由于在检测完成后，输送叶3、半锥形块4顶部可能会残留有大量的土壤，可能影响两个半锥形块4的对接和后续的检测，通过设置第一升降筒2复位的过程中，通过设置其外侧的喷射水管37向第一升降筒2喷射清水，对第一升降筒2、输送叶3和半锥形块4进行冲洗，方便快捷，避免残留的土壤影响检测。
42.一种农业土壤酸碱度智能检测方法，该检测方法的具体步骤为：
43.步骤一：先利用固定机构将第一固定板1和其内部的机构定位在需要检测的土壤顶部；
44.步骤二：启动第一驱动机构，驱动第一升降筒2、输送叶3和半锥形块4一同向下移动，两个半锥形块4的紧密对接，对土壤进行转取；
45.步骤三：当半锥形块4到达想要进行检测的土壤深度时，关闭第一驱动机构，启动第二驱动机构，第二驱动机构带动升降杆5和检测探头7在第一升降筒2内向下移动；
46.步骤四：在检测探头7需要经过半锥形块4之前，展开机构将定位机构先打开，然后再继续向下移动推动两个半锥形块4向外转动，使两个半锥形块4向外展开，挤压外侧的土壤；
47.步骤五：当两个半锥形块4被推开后，检测探头7继续向下移动，最终顺利越过两个半锥形块4到达未转动时的半锥形块4的底端，使检测探头7与需要检测的土壤直接进行接触，进行直接检测，检测探头7将检测结果显示在显示屏8上，得出检测结果。