[发明专利]一种土壤深松断面快速测取装置

说明书

技术领域

本发明涉及土壤深松断面快速测取装置，特别涉及一种基于接触传感器的土壤深松断面检测装置，属于农业机械领域。

背景技术

土壤深松作业一般是指超过正常犁耕深度的松土作业，作用是破坏坚硬的犁底层，加深耕作层，改善土壤结构。深松机具为横向多个并排安装，作业后，被破坏的犁底层在横向断面上呈现起伏变化。

现今为了测绘土壤断面的起伏状态，多为手工刨去表层松软土壤，再人工测量犁底层坚硬土壤距离量具的距离，本过程需要测量较多点的数据，凸显出的缺点是耗费人力、测量时间长、手工测量带来的误差等因素的影响，工作效率低、劳动强度大，亟待自动化设备代替手工测量。

基于以上原因，需要开发一种高度自动化智能化的快速测绘土壤断面起伏状态的装置。

发明内容

为了克服现有田间土壤深松断面获取的不足，满足高效的土壤深松断面获取技术的要求，本发明提供了一种土壤深松断面快速测取装置，其目的是实现土壤深松断面获取的高度自动化智能化，为田间耕作、检测和种植等提供数据支持。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种土壤深松断面快速测取装置，主要包括距离检测装置、移动装置、控制装置。

所述距离检测装置包括接触传感器16、丝杠传动14、步进电机二8，限位开关15，其中接触传感器16与步进电机二8连接至单片机控制器13，并且都安装与滑台7之上，单片机控制器接收上位机指令之后可以控制接触传感器16、丝杠传动14、步进电机二8，限位开关15用于校验丝杠传动的零位，该距离检测装置主要用于检测土壤表面相对于装置的距离，并返回数据给单片机控制器13。

所述移动装置包括滑台7、同步带6、直线滑轨17、步进电机一9、铝型材5、限位开关4/11，可调支架1，可调螺丝3以及水平仪2/10，其中直线滑轨17用于安装滑台7，步进电机一9驱动同步带6，同步带6带动滑台7完成横向移动，铝型材5两端放置限位开关4/11，移动装置的放置由可调支架1支撑并通过可调螺丝3和水平仪2/10来完成装置的调平。

所述控制装置包括单片机控制器13、无线发射接收器12，主要用于控制检测装置的滑台7水平移动，接触传感器16的升降控制，数据采集记录与发送 接收。

本发明工作原理：单片机控制器13通过无线发射接收器12接收上位机指令后将滑台移动至一端极限位置后，初始化并开始滑台7的移动控制，横向移动距离为上位机指令所设定，并能够控制步进电机二8，从而控制丝杠14机构上下移动，接触传感器16与单片机控制器13相连接，单片机控制器13根据接触传感器16得到的数据判断是否接触到土壤，并记录与土壤的距离，同时单片机控制器13记录下该点的数据，通过无线发射接收器12发送给上位机。

本发明一种土壤深松断面快速测取装置的有益效果是：通过设置有自动运动控制和自动检测装置，在工作过程中，可以控制检测平台的移动和传感器检测及数据传输，通过无线发射接收器，上位机可以及时完成土壤距离变化的数据，实现了田间土壤距离采集检测作业，提高了作业效率，降低了劳动成本。

附图说明

图1为本发明一种土壤深松断面快速测取装置的结构简图。

具体实施方式

下面结合附图1对本发明作更进一步的说明：

本发明一种土壤深松断面快速测取装置，主要包括距离检测装置、移动装置、控制装置。

如图所示，所述距离检测装置包括接触传感器16、丝杠传动14、步进电机二8，限位开关15，其中接触传感器16与步进电机二8连接至单片机控制器13，并且都安装与滑台7之上，单片机控制器接收上位机指令之后可以控制接触传感器16、丝杠传动14、步进电机二8，限位开关15用于校验丝杠传动的零位，该距离检测装置主要用于检测土壤表面相对于装置的距离，并返回数据给单片机控制器13。

如图所示，所述移动装置包括滑台7、同步带6、直线滑轨17、步进电机一9、铝型材5、限位开关4/11，可调支架1，可调螺丝3以及水平仪2/10，其中直线滑轨17用于安装滑台7，步进电机一9驱动同步带6，同步带6带动滑台7完成横向移动，铝型材5两端放置限位开关4/11，移动装置的放置由可调支架1支撑并通过可调螺丝3和水平仪2/10来完成装置的调平。

如图所示，所述控制装置包括单片机控制器13、无线发射接收器12，主要用于控制检测装置的滑台7水平移动，接触传感器16的升降控制，数据采集记录与发送接收。

本发明所述一种土壤深松断面快速测取装置，其工作过程如下：

自动土壤距离变化检测装置工作之前，先连接计算机并在单片机控制 器13中新建检测记录，工作人员将设备放置至需要检测的土壤上方，调节可调支架1的位置，及根据水平仪2/10的状态调节可调螺丝3直至检测装置放置为水平，再将装置的单片机控制器13、步进电机二8和步进电机一9开机上电复位，复位后滑台7和检测装置将回至零位，等待检测指令；接收上位机指令后开始检测，单片机控制器13控制滑台7移动一定距离，再控制距离检测接触传感器16下降移动，传感器得到数据后距离检测装置不再下降，单片机控制器13记录下距离值，步进电机停止转动并等待记录数据后将丝杠14回至零位，单片机控制器13控制滑台7移动一定距离，再重复检测距离并记录距离值，如此往复直至到铝型材的极限开关位置，完成此断面距离检测，并将数据存储及上传至上位机。