一种一体式土壤水分温度测量仪及其使用方法

技术领域

本发明涉及测量仪技术领域，尤其涉及一种一体式土壤水分温度测量仪及其使用方法。

背景技术

土壤水分温度测量仪是一种用于测量土壤中水分含量和温度的设备。

探头是土壤水分温度测量仪测量土壤水分和温度的关键部件，通过将探头插入土壤中，测量土壤的电导率、电容或其他物理性质来获取土壤水分含量的数据，由于土壤水分温度测量仪是由精细零件构成，有时因为操作人员的不小心，导致测量仪受到碰撞而导致损坏，所以测量仪的外侧需要防护，在其受到碰撞时可以对其进行保护，提高测量仪的实用性，而且为了测量仪可以对土壤进行二十四小时的检测，需要靠太阳能电池板来吸收太阳能量，再对测量仪进行发电，但有时太阳能电池板由于时间过长，太阳能电池板表面很容易聚集灰尘，灰尘会降低太阳能电池板表面吸收太阳能的能力，导致光线无法充分穿透到电池板内部，从而降低发电效率，灰尘还可能在电池板表面形成一层遮蔽物，增加光线的反射损失，进一步减少光能转化为电能的效率。

发明内容

本发明提供的一种一体式土壤水分温度测量仪及其使用方法，本发明对测量仪的外侧进行防护，在受到撞击时，防止测量仪损坏，同时对太阳能电池板表面聚集灰尘进行清理，提高太阳能电池板光能转化为电能的效率。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种一体式土壤水分温度测量仪，包括：

空心柱；

保护筒，活动嵌设在所述空心柱的内表面，且保护筒的一侧固定设置有限位板；

第一弹簧，固定设置在所述限位板远离保护筒的一侧，且限位板的一侧固定设置在所述空心柱内壁的一侧；

两个螺纹孔，开设在所述空心柱的外表面，且两个螺纹孔的内壁均螺纹设置有连接杆；

两个承压板，分别活动套设在两个所述连接杆的外表面；

两个圆板，分别固定设置在两个所述连接杆相对的一侧；

两个第一伸缩柱，固定设置在其中一个所述承压板的一侧，且两个第一伸缩柱的一侧均活动嵌设有第二伸缩柱；

两个第二弹簧，分别活动套设在两个所述第二伸缩柱的外表面；

两个第二伸缩柱的一侧固定设置在另外一个所述承压板的一侧。

作为本发明再进一步的改进方案：所述空心柱的一侧固定设置有立板，所述立板的一侧贯穿设置有滑筒，所述滑筒的内壁螺纹设置有第一螺纹杆。

作为本发明再进一步的改进方案：所述第一螺纹杆的一侧固定设置有转板，所述第一螺纹杆的一侧活动设置有压板，所述空心柱一侧的内壁固定设置有橡胶垫，所述压板和橡胶垫相对的一侧设置有测量仪本体。

作为本发明再进一步的改进方案：所述测量仪本体靠近保护筒的一侧安装有探头，所述测量仪本体的一侧设置有导线，所述导线的内壁缠绕设置有绕线杆，所述绕线杆的一侧固定设置有支撑杆，所述支撑杆的一侧固定设置有多个插杆，所述支撑杆的一侧设置有框架。

作为本发明再进一步的改进方案：所述框架内壁的一侧通过轴承设置有双向丝杠，所述双向丝杠的外表面螺纹设置有两个套筒，两个所述套筒的一侧均固定设置有连接板，两个所述连接板的一侧均固定设置有毛刷。

作为本发明再进一步的改进方案：所述框架的一侧固定设置有保护箱，所述保护箱的内壁安装有双向电机，所述双向电机的输出轴固定设置在所述双向丝杠的一侧，两个所述毛刷的一侧均固定设置有移动筒。

作为本发明再进一步的改进方案：两个所述移动筒的内壁活动嵌设有长杆，所述长杆的两侧分别固定设置在所述框架内壁的两侧。

作为本发明再进一步的改进方案：所述框架的一侧螺纹设置有第二螺纹杆，所述第二螺纹杆的一侧固定设置有把手，所述框架底部的内壁固定设置有第二底板，所述第二螺纹杆远离把手的一侧活动设置有第一底板。

作为本发明再进一步的改进方案：所述第一底板和第二底板相对的一侧均设置有海绵板，所述框架底部的内壁固定设置有两个定位板，两个所述定位板相对的一侧活动设置有太阳能电池板。

一种一体式土壤水分温度测量仪使用方法

S1、使用测量仪对土壤进行测量时，通过将测量仪本体放置在待测量地点，向下按压测量仪本体将探头插入地面，将多个插杆将支撑杆插入待测地面，将导线绕在绕线杆的外表面，将导线的另一端和太阳能电池板的接线盒连接一起，通过太阳能电池板吸收太阳对测量仪本体供电，测量仪本体进行二十四小时的数据记录测量；

S2、在探头插入地面时，保护筒在空心柱的内部滑动，限位板向上挤压第一弹簧，测量结束将测量仪本体从地面取下，限位板受到第一弹簧的挤压，使得保护筒回到原位，不影响测量仪本体的测量工作，且在测量仪本体意外掉落或者受到撞击时，首先会与两个承压板接触，同时两个承压板分别可以在两个连接杆外表面滑动，在其中一个承压板受到撞击时，撞击的力会推动其中一个承压板进行滑动，两个第一伸缩柱分别可以在两个第二伸缩柱外表面滑动，此时其中一个承压板使得两个第一伸缩柱在两个第二伸缩柱的外表面滑动，进一步挤压两个第二弹簧，两个第二弹簧在受到挤压时，产生反向作用力，进一步使得两个第一伸缩柱向相反方向移动；

S3、需要将测量仪本体的防护结构取下时，也就是将空心柱取下，通过转动转板进一步使得第一螺纹杆在滑筒的内部进行转动，从而使得压板没有对测量仪本体进行挤压，从而将空心柱取下，安装时，通过将空心柱套在测量仪本体靠近探头的外表面位置处，此时通过转动转板，使得压板向测量仪本体那一侧转动，使得压板和橡胶垫将测量仪本体夹紧；

S4、每隔七天将双向电机的外部电源打开，使得双向电机的输出轴进行转动，进一步使得双向丝杠进行转动，双向丝杠的一端是左旋螺牙，一端是右旋螺牙，两个套筒分别螺纹连接在双向丝杠不同旋向螺牙上，且两个套筒分别通过两个连接板和两个移动筒连接一起，两个移动筒又可以在长杆外表面进行滑动，从而在双向丝杠进行转动时，两个套筒不随同双向丝杠转动，进一步可以在双向丝杠外表面移动，通过控制双向电机不同的转动方向，使得两个连接板来回进行移动，进一步使得两个毛刷来回移动，两个毛刷的一侧分别处于太阳能电池板的外表面，从而对太阳能电池板的外表面进行刮动；

S5、在框架的内部安装太阳能电池板时，将太阳能电池板放在两个定位板的中间位置，此时太阳能电池板的底部处于第一底板和第二底板的一侧，通过把手转动第二螺纹杆，使得第二螺纹杆推动第一底板，进一步使得第一底板和第二底板相对一侧将太阳能电池板固定在框架的内部。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，

1、本发明向下按压测量仪本体将探头插入地面即可进行测量，保护筒将探头的四周包围，可以防止测量仪本体意外掉落时，探头受到撞击，导致探头损坏，在探头插入地面时，保护筒可以在空心柱的内部进行滑动，此时保护筒向上挤压第一弹簧，限位板对保护筒的移动有个限位的作用，测量结束将测量仪本体从地面取下，限位板受到第一弹簧的挤压，使得保护筒回到原位，不影响测量仪本体的测量工作，且在测量仪本体意外掉落或者受到撞击时，首先会与两个承压板接触，这样避免测量仪本体与撞击点直接接触，对测量仪本体进行防护，同时两个承压板分别可以在两个连接杆外表面滑动，挤压两个第二弹簧，两个第二弹簧在受到挤压时，会产生反向作用力，进一步使得两个第一伸缩柱向相反方向移动，对测量仪本体进行保护，防止测量仪本体受到撞击而损坏，从而通过保护筒和两个承压板的防护结构，对测量仪本体和探头有个保护的作用，防止意外掉落而损坏。

2、本发明需要将测量仪本体的防护结构取下时，也就是将空心柱取下，通过转动转板进一步使得第一螺纹杆在滑筒的内部进行转动，从而使得压板没有对测量仪本体进行挤压，从而将空心柱取下，安装时，通过将空心柱套在测量仪本体靠近探头的外表面位置处，此时通过转动转板，使得压板向测量仪本体那一侧转动，使得压板和橡胶垫将测量仪本体夹紧，橡胶垫具有伸缩回弹的性能，在对测量仪本体进行夹紧时，对测量仪本体有个保护的作用，此时再将两个承压板安装在空心柱上面，进而测量仪本体的防护结构安装方便简单。

3、本发明每隔七天将双向电机的外部电源打开，使得双向电机的输出轴进行转动，进一步使得双向丝杠进行转动，通过控制双向电机不同的转动方向，使得两个连接板来回进行移动，进一步使得两个毛刷来回移动，两个毛刷的一侧分别处于太阳能电池板的外表面，从而对太阳能电池板的外表面进行刮动，防止第二底板外表面聚集的灰尘，影响发电效率，提高测量仪本体的检测时长。

附图说明

图1为本发明提出一种一体式土壤水分温度测量仪及其使用方法的正面立体结构示意图；

图2为本发明提出一种一体式土壤水分温度测量仪及其使用方法的侧面立体结构示意图；

图3为本发明提出一种一体式土壤水分温度测量仪及其使用方法中测量仪防护机构的立体结构示意图；

图4本发明提出一种一体式土壤水分温度测量仪及其使用方法中测量仪防护机构的立体结构示意图；

图5为本发明提出一种一体式土壤水分温度测量仪及其使用方法中机体的内部立体结构示意图；

图6为本发明提出一种一体式土壤水分温度测量仪及其使用方法中测量仪防护机构的立体结构示意图；

图7为本发明提出一种一体式土壤水分温度测量仪及其使用方法中框架剖视的立体结构示意图；

图8为本发明提出一种一体式土壤水分温度测量仪及其使用方法中框架剖视的立体结构示意图；

图9为本发明提出一种一体式土壤水分温度测量仪及其使用方法图3中的A放大立体结构示意图。

图例说明：1、测量仪本体；101、探头；102、导线；103、绕线杆；104、支撑杆；105、插杆；2、空心柱；201、保护筒；202、限位板；203、第一弹簧；204、螺纹孔；205、连接杆；206、圆板；207、承压板；208、第一伸缩柱；209、第二伸缩柱；210、第二弹簧；3、立板；301、滑筒；302、第一螺纹杆；303、转板；304、压板；305、橡胶垫；4、框架；401、双向丝杠；402、套筒；403、连接板；404、毛刷；405、长杆；406、移动筒；407、双向电机；408、保护箱；409、第二螺纹杆；410、把手；411、第一底板；412、第二底板；413、定位板；414、太阳能电池板；415、海绵板。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例1，如图1、图3、图4、图5、图6和图9所示，本发明提供了一种一体式土壤水分温度测量仪包括空心柱2，保护筒201，活动嵌设在空心柱2的内表面，且保护筒201的一侧固定设置有限位板202，第一弹簧203，固定设置在限位板202远离保护筒201的一侧，且限位板202的一侧固定设置在空心柱2内壁的一侧，两个螺纹孔204，开设在空心柱2的外表面，且两个螺纹孔204的内壁均螺纹设置有连接杆205，两个承压板207，分别活动套设在两个连接杆205的外表面，两个圆板206，分别固定设置在两个连接杆205相对的一侧，两个第一伸缩柱208，固定设置在其中一个承压板207的一侧，且两个第一伸缩柱208的一侧均活动嵌设有第二伸缩柱209，两个第二弹簧210，分别活动套设在两个第二伸缩柱209的外表面，两个第二伸缩柱209的一侧固定设置在另外一个承压板207的一侧。

在使用时，保护筒201将探头101的四周包围，可以防止测量仪本体1意外掉落时，探头101受到撞击，导致探头101损坏，在探头101插入地面时，保护筒201可以在空心柱2的内部进行滑动，此时保护筒201向上挤压第一弹簧203，限位板202对保护筒201的移动有个限位的作用，测量结束将测量仪本体1从地面取下，限位板202受到第一弹簧203的挤压，使得保护筒201回到原位，不影响测量仪本体1的测量工作，两个第二弹簧210在受到挤压时，会产生反向作用力，进一步使得两个第一伸缩柱208向相反方向移动，从而有一种缓冲的力，进一步对测量仪本体1进行保护，防止测量仪本体1受到撞击而损坏。

请参阅图4、图5和图9，在一个实施例中，空心柱2的一侧固定设置有立板3，立板3的一侧贯穿设置有滑筒301，滑筒301的内壁螺纹设置有第一螺纹杆302，转动第一螺纹杆302，可以在滑筒301内部移动。

请参阅图4、图5和图9，在一个实施例中，第一螺纹杆302的一侧固定设置有转板303，第一螺纹杆302的一侧活动设置有压板304，空心柱2一侧的内壁固定设置有橡胶垫305，压板304和橡胶垫305相对的一侧设置有测量仪本体1。

请参阅如图1、图2和图6所示，在一个实施例中，测量仪本体1靠近保护筒201的一侧安装有探头101，测量仪本体1的一侧设置有导线102，导线102的内壁缠绕设置有绕线杆103，绕线杆103的一侧固定设置有支撑杆104，支撑杆104的一侧固定设置有多个插杆105，支撑杆104的一侧设置有框架4，多个插杆105使得支撑杆104可以插入地面。

请参阅图7，在一个实施例中，框架4内壁的一侧通过轴承设置有双向丝杠401，双向丝杠401的外表面螺纹设置有两个套筒402，两个套筒402的一侧均固定设置有连接板403，两个连接板403的一侧均固定设置有毛刷404，双向丝杠401的一端是左旋螺牙，一端是右旋螺牙。

请参阅图7和图8，在一个实施例中，框架4的一侧固定设置有保护箱408，保护箱408的内壁安装有双向电机407，双向电机407的输出轴固定设置在双向丝杠401的一侧，两个毛刷404的一侧均固定设置有移动筒406，保护箱408对双向电机407有个保护的作用。

请参阅图7和图8，在一个实施例中，两个移动筒406的内壁活动嵌设有长杆405，长杆405的两侧分别固定设置在框架4内壁的两侧。

请参阅图7和图8，在一个实施例中，框架4的一侧螺纹设置有第二螺纹杆409，第二螺纹杆409的一侧固定设置有把手410，框架4底部的内壁固定设置有第二底板412，第二螺纹杆409远离把手410的一侧活动设置有第一底板411，通过把手410使得第二螺纹杆409的转动方便简单。

请参阅图7和图8，在一个实施例中，第一底板411和第二底板412相对的一侧均设置有海绵板415，框架4底部的内壁固定设置有两个定位板413，两个定位板413相对的一侧活动设置有太阳能电池板414，两个海绵板415的棉性材料，在太阳能电池板414的两侧受到挤压时，可以进行保护。

工作原理：在使用测量仪对土壤进行测量时，通过将测量仪本体1放置在待测量地点，向下按压测量仪本体1将探头101插入地面即可进行测量，保护筒201将探头101的四周包围，可以防止测量仪本体1意外掉落时，探头101受到撞击，导致探头101损坏，在探头101插入地面时，保护筒201可以在空心柱2的内部进行滑动，此时保护筒201向上挤压第一弹簧203，限位板202对保护筒201的移动有个限位的作用，测量结束将测量仪本体1从地面取下，限位板202受到第一弹簧203的挤压，使得保护筒201回到原位，不影响测量仪本体1的测量工作，且在测量仪本体1意外掉落或者受到撞击时，首先会与两个承压板207接触，这样避免测量仪本体1与撞击点直接接触，对测量仪本体1进行防护，同时两个承压板207分别可以在两个连接杆205外表面滑动，在其中一个承压板207受到撞击时，撞击的力会推动其中一个承压板207进行滑动，两个第一伸缩柱208分别可以在两个第二伸缩柱209外表面滑动，此时其中一个承压板207使得两个第一伸缩柱208在两个第二伸缩柱209的外表面滑动，进一步挤压两个第二弹簧210，两个第二弹簧210在受到挤压时，会产生反向作用力，进一步使得两个第一伸缩柱208向相反方向移动，从而有一种缓冲的力，进一步对测量仪本体1进行保护，防止测量仪本体1受到撞击而损坏，两个圆板206分别对两个承压板207的移动有个限位的作用，需要将两个承压板207拆下时，通过分别转动两个连接杆205，使得两个连接杆205从两个螺纹孔204上面取下，进一步使得两个承压板207取下，从而通过保护筒201和两个承压板207的防护结构，对测量仪本体1和探头101有个保护的作用，防止意外掉落而损坏；

需要将测量仪本体1的防护结构取下时，也就是将空心柱2取下，通过转动转板303进一步使得第一螺纹杆302在滑筒301的内部进行转动，从而使得压板304没有对测量仪本体1进行挤压，从而将空心柱2取下，安装时，通过将空心柱2套在测量仪本体1靠近探头101的外表面位置处，此时通过转动转板303，使得压板304向测量仪本体1那一侧转动，使得压板304和橡胶垫305将测量仪本体1夹紧，橡胶垫305具有伸缩回弹的性能，在对测量仪本体1进行夹紧时，对测量仪本体1有个保护的作用，此时再将两个承压板207安装在空心柱2上面，进而测量仪本体1的防护结构安装方便简单；

测量仪对土壤进行测量时，先将多个插杆105将支撑杆104插入待测地面，将导线102绕在绕线杆103的外表面，将导线102的另一端和太阳能电池板414的接线盒连接一起，通过太阳能电池板414吸收太阳对测量仪本体1供电，使得测量仪本体1完成二十四小时的数据记录，每隔七天将双向电机407的外部电源打开，使得双向电机407的输出轴进行转动，进一步使得双向丝杠401进行转动，双向丝杠401的一端是左旋螺牙，一端是右旋螺牙，两个套筒402分别螺纹连接在双向丝杠401不同旋向螺牙上，且两个套筒402分别通过两个连接板403和两个移动筒406连接一起，两个移动筒406又可以在长杆405外表面进行滑动，从而在双向丝杠401进行转动时，两个套筒402不随同双向丝杠401转动，进一步可以在双向丝杠401外表面移动，通过控制双向电机407不同的转动方向，使得两个连接板403来回进行移动，进一步使得两个毛刷404来回移动，两个毛刷404的一侧分别处于太阳能电池板414的外表面，从而对太阳能电池板414的外表面进行刮动，防止第二底板412外表面聚集的灰尘，影响发电效率，提高测量仪本体1的检测时长，在框架4的内部安装太阳能电池板414时，将太阳能电池板414放在两个定位板413的中间位置，此时太阳能电池板414的底部处于第一底板411和第二底板412的一侧，通过把手410转动第二螺纹杆409，使得第二螺纹杆409推动第一底板411，进一步使得第一底板411和第二底板412相对一侧将太阳能电池板414固定在框架4的内部，两个海绵板415的棉性材料，对太阳能电池板414的两侧有个保护的作用。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。