一種土壤壓實度與濕度的檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種土壤壓實度與濕度的檢測裝置，包括濕度傳感器、支撐架、壓力傳感器、電動推桿、編碼器、單片機、液晶顯示屏、檢測盒和測試桿，以壓力傳感器和濕度傳感器為檢測元件，電動推桿為執(zhí)行元件，通過電動推桿的編碼器檢測控制測試桿前端圓錐貫入土壤深度，通過壓力傳感器和濕度傳感器檢測相應(yīng)貫入深度下的土壤壓實度和濕度，并結(jié)果顯示在液晶屏上。
【專利說明】—種土壤壓實度與濕度的檢測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種土壤壓實度與濕度的檢測裝置，該裝置適用于室外對土壤壓實度與濕度的現(xiàn)場檢測，屬于土壤性能檢測領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]由于拖拉機及其牽引的農(nóng)具在田間行走作業(yè)，輪胎對土壤發(fā)生碾壓作用，造成表層土壤被壓下沉，緊實度增加，尤其是近年來，隨著各種農(nóng)業(yè)裝備的大規(guī)模、頻繁使用，這種壓實作用也隨之增加，已大大超出自然對土壤壓實的恢復(fù)力，土壤壓實現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，而且由于使用大量的化工肥料導(dǎo)致土壤的板結(jié)緊實度增加，土壤壓實使土壤顆粒之間的小孔丟失，引起空氣與水不能自由流通，進而影響植物根系的發(fā)育狀況及農(nóng)作物產(chǎn)量，導(dǎo)致作物減產(chǎn)，因此，得知土壤的壓實度顯得尤為重要。
[0003]國際上通常采用圓錐指數(shù)Cl (Cone Index)來表征土壤耕作層深度和耕作阻力，綜合反映土壤機械物理性質(zhì)，國內(nèi)外大多采用灌砂法、傳統(tǒng)環(huán)刀法、落錘式測量方法等間接方法，來測量土壤的壓實度，這些方法不僅測量效率低、而且測量準(zhǔn)確度不高，國內(nèi)最初采用從現(xiàn)場采樣，然后在室內(nèi)進行試驗的方法，這些方法大多采用手動的方法將圓錐貫入土壤，數(shù)據(jù)的記錄多采用目測讀數(shù)，測試過程中只單一針對壓實度，沒有考慮土壤的濕度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于提供一種土壤壓實度與濕度的檢測裝置，包括濕度傳感器1、支撐架2、壓力傳感器3、電動推桿4、編碼器5、單片機6、液晶顯示屏7、檢測盒8和測試桿9，電動推桿4設(shè)置于支撐架2上，編碼器5和測試桿9設(shè)置在電動推桿4上，濕度傳感器I和壓力傳感器3設(shè)置于測試桿9上，單片機6和液晶顯示屏7集合在檢測盒8中，并通過電路與編碼器5、濕度傳感器I和壓力傳感器3連接。
[0005]本實用新型所述濕度傳感器I為HIH3605/3610型濕度傳感器；
[0006]本實用新型所述壓力傳感器3為電阻應(yīng)變片式壓力傳感器；
[0007]本實用新型所述單片機6為STC89C52型號單片機。
[0008]本實用新型在使用時，將該裝置放置在待測試的土壤表面，利用支撐架2將設(shè)備固定好，通過單片機6人機交互界面設(shè)置好要測試土壤的深度和測試桿9在土壤中保持時間的長短，啟動該裝置，利用單片機6控制電動推桿4推動測試桿9，垂直的壓入待測土壤中，該過程中通過電動推4上的編碼器5記錄電機旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，得到電動推桿4的移動距離，來確定測試桿9貫入土壤的深度，通過Pl.4 口將數(shù)據(jù)傳送到單片機6，與預(yù)設(shè)的值對比，當(dāng)貫入的深度達到預(yù)設(shè)值后，單片6控制電動推桿4，使電動推桿4不再向下運動并保持1-3min,通過壓力傳感3測量該深度土壤壓力值，通過Pl.0 口傳到單片機6中，經(jīng)過單片機6處理得到土壤的壓實度值；通過濕度傳感I測量該深度土壤的濕度值，通過Pl.3 口傳到單片機6中，然后單片機6通過PO端口并將這些數(shù)據(jù)顯示在液晶顯示屏上，測試結(jié)束。
[0009]本實用新型的有益效果是:設(shè)備簡單實用，便于實現(xiàn)自動化控制，測試數(shù)據(jù)便于觀看讀取，便于測試不同深度的土壤的壓實度和濕度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2是本實用新型的流程示意圖；
[0012]圖3是本實用新型電路示意圖；
[0013]圖中:1_濕度傳感器，2-支撐架，3-壓力傳感器，4-電動推桿，5-編碼器，6-單片機，7-液晶顯不屏，8-測試盒,9-測試桿。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型作進一步說明，但本實用新型的內(nèi)容并不限于所述范圍。
[0015]本實施例所述土壤壓實度與濕度的檢測裝置，包括濕度傳感器、支撐架2、壓力傳感器3、電動推桿4、編碼器5、單片機6、液晶顯示屏7、檢測盒8和測試桿9，電動推桿4設(shè)置于支撐架2上，編碼器5和測試桿9設(shè)置在電動推桿4上，濕度傳感器I和壓力傳感器3設(shè)置于測試桿9上，單片機6和液晶顯示屏7集合在檢測盒8中，并通過電路與編碼器5、濕度傳感器I和壓力傳感器3連接，如圖1所示。
[0016]本實施例中所述濕度傳感器I為HIH3605/3610型濕度傳感器，壓力傳感器3為電阻應(yīng)變片式壓力傳感器，單片機6為STC89C52型號單片機。
[0017]本實施例所述土壤壓實度與濕度的檢測裝置在使用時，將該裝置放置在待測試的土壤表面，利用支撐架2將設(shè)備固定好，通過單片機6人機交互界面設(shè)置好要測試土壤的深度和測試桿9在土壤中保持時間的長短，啟動該裝置，利用單片機6控制電動推桿4推動測試桿9，垂直的壓入待測土壤中，該過程中通過電動推4上的編碼器5記錄電機旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，得到電動推桿4的移動距離，來確定測試桿9貫入土壤的深度，通過Pl.4 口將數(shù)據(jù)傳送到單片機6，與預(yù)設(shè)的值對比，當(dāng)貫入的深度達到預(yù)設(shè)值后，單片6控制電動推桿4，使電動推桿4不再向下運動并保持2min，通過壓力傳感3測量該深度土壤壓力值，壓力傳感器通過放大電路的SDA 口與單片機的Pl.0 口連接，把壓力值傳輸?shù)狡瑱C6中，經(jīng)過單片機6處理得到土壤的壓實度值，通過濕度傳感I測量該深度土壤的濕度值，通過Pl.3 口傳到單片機6中，然后單片機6通過PO端口并將這些數(shù)據(jù)顯示在液晶顯示屏上，測試結(jié)束，如圖2?3所
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【權(quán)利要求】
1.一種土壤壓實度與濕度的檢測裝置，其特征在于:包括濕度傳感器(I)、支撐架(2)、壓力傳感器(3)、電動推桿(4)、編碼器(5)、單片機(6)、液晶顯示屏(7)、檢測盒(8)和測試桿(9)，電動推桿(4)設(shè)置于支撐架(2)上，編碼器(5)和測試桿(9)設(shè)置在電動推桿(4)上，濕度傳感器(I)和壓力傳感器(3)設(shè)置于測試桿(9)上，單片機(6)和液晶顯示屏(7)集合在檢測盒(8 )中，并通過電路與編碼器(5 )、濕度傳感器(I)和壓力傳感器(3 )連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤壓實度與濕度的檢測裝置，其特征在于:所述濕度傳感器(I)為HIH3605/3610型線性電壓輸出式集成濕度傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤壓實度與濕度的檢測裝置，其特征在于:所述壓力傳感器(3)為電阻應(yīng)變片式壓力傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤壓實度與濕度的檢測裝置，其特征在于:所述單片機(6)為STC公司的STC89C52型號單片機。
【文檔編號】G01D21/02GK203519049SQ201320590528
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】楊曉京, 楊小江 申請人:昆明理工大學(xué)