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专利名称：一种基于土壤墒情的干旱监测装置及使用方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202211660391.0

专利申请（专利权）人：水利部牧区水利科学研究所
权利人地址：内蒙古自治区呼和浩特市赛罕区大学东街128号

专利发明（设计）人：李玮,王文君,吴英杰,全强,王思楠,赵水霞,陈晓俊,周泉成,尹航,张伟杰,孙立新,赵谦

专利摘要：本发明属于土壤监测技术领域，具体的说是一种基于土壤墒情的干旱监测装置及使用方法，包括安装座，所述安装座侧面圆周均布有一组转槽；支撑架，所述支撑架转动连接于转槽内部；通槽，所述通槽开设于安装座中部；探杆，所述探杆与通槽之间通过丝杆螺母副连接；手轮，所述手轮固定连接于探杆上端；探头，所述探杆位于探杆底部侧面；在安装时将支撑架撑开并架设在地面上，之后转动手轮使得探杆在通槽内部转动并同步下降，从而将探杆钻入土壤中，使得探头能够与土壤接触，该安装过程方便快捷，较为省力，破土效率高，并且通过一组支撑架对安装座和探杆进行支撑，可以提高对探杆的固定效果，避免探杆受到风力作用而产生歪斜的问题。

主权利要求：
1.一种基于土壤墒情的干旱监测装置，其特征在于：包括：
安装座(1)，所述安装座(1)侧面圆周均布有一组转槽(24)；
支撑架(2)，所述支撑架(2)设置有一组，且支撑架(2)转动连接于转槽(24)内部；
通槽(3)，所述通槽(3)开设于安装座(1)中部；
探杆(4)，所述探杆(4)贯穿通槽(3)，且探杆(4)与通槽(3)之间通过丝杆螺母副连接；
所述探杆(4)下端设置有尖锐部；
手轮(5)，所述手轮(5)固定连接于探杆(4)上端；
探头(6)，所述探头(6)设置有一对，且探头(6)位于探杆(4)底部侧面；
所述探杆(4)底部开设有安装孔(7)，且安装孔(7)贯穿探杆(4)；所述探头(6)滑动连接于安装孔(7)两端内部；所述安装孔(7)内部固定连接有双头伸缩杆(8)；所述双头伸缩杆(8)位于一对探头(6)之间，且双头伸缩杆(8)的两个输出端均与探头(6)固定连接；
所述安装座(1)上侧固定连接有一组光伏板(9)；所述光伏板(9)通过蓄电池与探头(6)电性连接；
所述探杆(4)侧面靠近安装孔(7)两端的位置开设有一对凹槽(10)；所述凹槽(10)内部固定连接有弹性圈(11)，且弹性圈(11)设置为中空结构；所述弹性圈(11)外侧表面均布有一组顶针(12)；所述探杆(4)上端通过导管(13)固定连接有橡胶壳(14)，且橡胶壳(14)内部储存有空气；所述橡胶壳(14)通过导管(13)与弹性圈(11)连通。
2.根据权利要求1所述的一种基于土壤墒情的干旱监测装置，其特征在于：所述顶针(12)包括硬质管(15)；所述硬质管(15)与弹性圈(11)固定连接并互相连通；所述硬质管(15)内部滑动密封连接有针芯(16)，且针芯(16)的尖端背向弹性圈(11)；所述针芯(16)靠近弹性圈(11)的一端与弹性圈(11)内侧之间设置有一对弹性绳(17)。
3.根据权利要求2所述的一种基于土壤墒情的干旱监测装置，其特征在于：所述针芯(16)的尖端圆周均布有一组刀片(18)；所述刀片(18)设置为弧形结构，且刀片(18)的凸面朝向硬质管(15)。
4.根据权利要求3所述的一种基于土壤墒情的干旱监测装置，其特征在于：所述硬质管(15)远离弹性圈(11)的一端圆周均布有一组挡片(19)；所述挡片(19)靠近针芯(16)的一端设置有弯钩部(20)；所述针芯(16)表面圆周均布有一组弹性片(21)，且弹性片(21)与挡片(19)数量相同并一一对应；所述弹性片(21)设置为弧形结构，且弹性片(21)的凹面朝向弯钩部(20)。
5.根据权利要求4所述的一种基于土壤墒情的干旱监测装置，其特征在于：所述弹性圈(11)侧壁靠近硬质管(15)的位置固定连接有一对拨片(22)，且拨片(22)贯穿弹性圈(11)侧壁；所述拨片(22)位于弹性圈(11)内部的一端与弹性绳(17)固定连接；所述拨片(22)位于弹性圈(11)外部的一端均布有一组切割条(23)。
6.一种基于土壤墒情的干旱监测装置的使用方法，该方法采用权利要求1中所述的基于土壤墒情的干旱监测装置，其特征在于：该方法包括以下步骤：S1：选取一处较为平坦的地面，将支撑架(2)撑开并架设在地面上；
S2：通过转动手轮(5)，使得探杆(4)在通槽(3)内部转动并同步下降，将探杆(4)钻入土壤中；
S3：通过双头伸缩杆(8)伸长，将一对探头(6)向外推动，使得探头(6)突出于探杆(4)表面并与土壤接触；
S4：握住并间歇式地挤压橡胶壳(14)，将橡胶壳(14)内部的空气通过导管(13)挤入弹性圈(11)内部，促使弹性圈(11)间歇式地膨胀收缩；
S5：弹性圈(11)将顶针(12)扎入探头(6)周围的土壤内部，对土壤进行疏松，降低探头(6)周围土壤的密度。 说明书 : 一种基于土壤墒情的干旱监测装置及使用方法技术领域[0001] 本发明属于土壤监测技术领域，具体的说是一种基于土壤墒情的干旱监测装置及使用方法。背景技术[0002] 干旱是严重：ε┮瞪淖匀辉趾χ，其使得供水水源匮乏，除：ψ魑锷、造成作物减产外，还影响居民生活、工业生产及其他社会经济活动。掌握土壤墒情是为了及时、有效、系统地掌握各地旱涝情况，为战胜旱涝灾害争取更大的主动权，达到为工农业生产及其他社会经济活动服务的目的。[0003] 公开号为CN211652854U的一项中国专利公开了一种土壤墒情仪，包括壳体，所述壳体内形成有腔体，所述壳体开设有多个连通所述腔体的检测孔，多个所述检测孔呈间隔设置；电路板，设于所述腔体内；多个土壤检测传感组件，多个所述土壤检测传感组件间隔地设置于所述电路板，每一所述土壤检测传感组件的一端固定且电连接于所述电路板，另一端的端部均由所述检测孔外露。该实用新型提出的土壤墒情仪内无需设置多导线，从而能够避免多条导线之间的信号干扰问题，有利于提升土壤墒情仪检测的准确性。[0004] 现有技术中的土壤墒情监测装置通常是将探杆直接插入土壤中，利用探杆侧面带有传感器的探头对土壤水分进行监测，但是若土壤硬度较大，则难以手动将探杆插入，会加大安装的操作难度，并且现有的探杆通常缺乏支撑结构，导致其固定效果较差，容易受到风力作用而产生歪斜的问题。[0005] 为此，本发明提供一种基于土壤墒情的干旱监测装置及使用方法。发明内容[0006] 为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。[0007] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种基于土壤墒情的干旱监测装置，包括：[0008] 安装座，所述安装座侧面圆周均布有一组转槽；[0009] 支撑架，所述支撑架设置有一组，且支撑架转动连接于转槽内部；[0010] 通槽，所述通槽开设于安装座中部；[0011] 探杆，所述探杆贯穿通槽，且探杆与通槽之间通过丝杆螺母副连接；所述探杆下端设置有尖锐部；[0012] 手轮，所述手轮固定连接于探杆上端；[0013] 探头，所述探杆设置有一对，且探头位于探杆底部侧面；[0014] 现有技术中的土壤墒情监测装置通常是将探杆直接插入土壤中，利用探杆侧面带有传感器的探头对土壤水分进行监测，但是若土壤硬度较大，则难以手动将探杆插入，会加大安装的操作难度，并且现有的探杆通常缺乏支撑结构，导致其固定效果较差，容易受到风力作用而产生歪斜的问题；此时本发明在安装时将支撑架撑开并架设在地面上，之后转动手轮使得探杆在通槽内部转动并同步下降，从而将探杆钻入土壤中，使得探头能够与土壤接触，该安装过程方便快捷，较为省力，破土效率高，并且通过设置一组支撑架对安装座和探杆进行支撑，可以提高对探杆的固定效果，避免探杆受到风力作用而产生歪斜的问题。[0015] 优选的，所述探杆底部开设有安装孔，且安装孔贯穿探杆；所述探头滑动连接于安装孔两端内部；所述安装孔内部固定连接有双头伸缩杆；所述双头伸缩杆位于一对探头之间，且双头伸缩杆的两个输出端均与探头固定连接；通过将探头收入安装孔内部，使得探杆钻入土壤的过程中，探头不会与土壤之间产生较大的摩擦力，避免土壤中的石块与探头发生挤压并导致探头损坏的问题，之后当探杆完全钻入土壤内部后，通过双头伸缩杆伸长，将一对探头向外推动，使得探头突出于探杆表面并与土壤接触，从而进行土壤监测工作。[0016] 优选的，所述安装座上侧固定连接有一组光伏板；所述光伏板通过蓄电池与探头电性连接；通过设置光伏板，光伏板受到太阳光的照射后，能够将光能转化为电能，并储存在蓄电池内部，供探头使用，提高监测装置的节能效果。[0017] 优选的，所述探杆侧面靠近安装孔两端的位置开设有一对凹槽；所述凹槽内部固定连接有弹性圈，且弹性圈设置为中空结构；所述弹性圈外侧表面均布有一组顶针；所述探杆上端通过导管固定连接有橡胶壳，且橡胶壳内部储存有空气；所述橡胶壳通过导管与弹性圈连通；由于探杆在钻入土壤的过程中会挤压周围的土壤，故而导致探杆周围的土壤比其他位置的土壤更加密实，进而其他位置土壤内部的水分难以穿过该密实土壤并到达探头所在的区域，会导致探头测得的土壤含水量比实际值偏低的问题，此时通过双头伸缩杆将探头向外推出后，可以握住并间歇式地挤压橡胶壳，将橡胶壳内部的空气通过导管挤入弹性圈内部，促使弹性圈间歇式地膨胀收缩，进而弹性圈将其表面的多个顶针扎入探头周围的土壤内部，对土壤进行疏松，降低探头周围土壤的密度，提高水分在土壤内部的传输效率，从而使得土壤内部各位置水分含量大致均匀，提高探头对土壤的监测精度。[0018] 优选的，所述顶针包括硬质管；所述硬质管与弹性圈固定连接并互相连通；所述硬质管内部滑动密封连接有针芯，且针芯的尖端背向弹性圈；所述针芯靠近弹性圈的一端与弹性圈内侧之间设置有一对弹性绳；通过设置硬质管、针芯和弹性绳，当橡胶壳内部的空气充入弹性圈时，弹性圈在膨胀的过程中，空气会同步进入硬质管内部，进而推动针芯向外滑动，使得顶针整体伸长，从而提高顶针扎入土壤的深度，进一步对探头周围的土壤进行疏松。[0019] 优选的，所述针芯的尖端圆周均布有一组刀片；所述刀片设置为弧形结构，且刀片的凸面朝向硬质管；通过设置刀片，针芯扎入土壤内部时，刀片能够将土壤进一步切割，从而将较硬的泥块切碎，并且后续弹性圈收缩时，其带动针芯同步缩回，由于泥土之间互相粘连，故而通过多个刀片拔出时能够将部分泥土向外带出，防止泥土大量堆积在一起，从而进一步改善泥土的松软程度。[0020] 优选的，所述硬质管远离弹性圈的一端圆周均布有一组挡片；所述挡片靠近针芯的一端设置有弯钩部；所述针芯表面圆周均布有一组弹性片，且弹性片与挡片数量相同并一一对应；所述弹性片设置为弧形结构，且弹性片的凹面朝向弯钩部；弹性圈充气并将针芯向外推出时，弹性片会受到弯钩部的阻挡，进而针芯停止运动并蓄力，当弹性圈内部压力增大到一定程度后，弹性片会被弯钩部挤压变形并反向弯曲，进而弹性片越过弯钩部，使得针芯向外伸出时可以提高运动速度，从而增大针芯扎入土壤的力度，提高针芯对土壤的穿刺效率。[0021] 优选的，所述弹性圈侧壁靠近硬质管的位置固定连接有一对拨片，且拨片贯穿弹性圈侧壁；所述拨片位于弹性圈内部的一端与弹性绳固定连接；所述拨片位于弹性圈外部的一端均布有一组切割条；当针芯向外伸出时能够通过弹性绳拉动拨片，进而拨片发生偏转，拨片带动弹性圈侧壁蠕动的同时，利用切割条可以将土壤进一步切割破碎，提高对土壤的破碎效率，进一步降低周围土壤的密度，使得探头测得的土壤含水量更加精确。[0022] 一种基于土壤墒情的干旱监测装置的使用方法，该方法采用上述基于土壤墒情的干旱监测装置，该方法包括以下步骤：[0023] S1：选取一处较为平坦的地面，将支撑架撑开并架设在地面上；[0024] S2：通过转动手轮，使得探杆在通槽内部转动并同步下降，将探杆钻入土壤中；[0025] S3：通过双头伸缩杆伸长，将一对探头向外推动，使得探头突出于探杆表面并与土壤接触。[0026] 优选的，该方法还包括以下步骤：[0027] S4：握住并间歇式地挤压橡胶壳，将橡胶壳内部的空气通过导管挤入弹性圈内部，促使弹性圈间歇式地膨胀收缩；[0028] S5：弹性圈将顶针扎入探头周围的土壤内部，对土壤进行疏松，降低探头周围土壤的密度。[0029] 本发明的有益效果如下：[0030] 1.本发明所述的一种基于土壤墒情的干旱监测装置及使用方法，在安装时将支撑架撑开并架设在地面上，之后转动手轮使得探杆在通槽内部转动并同步下降，从而将探杆钻入土壤中，使得探头能够与土壤接触，该安装过程方便快捷，较为省力，破土效率高，并且通过设置一组支撑架对安装座和探杆进行支撑，可以提高对探杆的固定效果，避免探杆受到风力作用而产生歪斜的问题。[0031] 2.本发明所述的一种基于土壤墒情的干旱监测装置及使用方法，通过将探头收入安装孔内部，使得探杆钻入土壤的过程中，探头不会与土壤之间产生较大的摩擦力，避免土壤中的石块与探头发生挤压并导致探头损坏的问题，之后当探杆完全钻入土壤内部后，通过双头伸缩杆伸长，将一对探头向外推动，使得探头突出于探杆表面并与土壤接触，从而进行土壤监测工作。附图说明[0032] 下面结合附图对本发明作进一步说明。[0033] 图1是本发明的立体图；[0034] 图2是本发明中探杆的局部剖视图；[0035] 图3是图2中A处局部放大图；[0036] 图4是图3中B处局部放大图；[0037] 图5是本发明中弹性圈的立体图；[0038] 图6是本发明中顶针的立体图；[0039] 图7是本发明中顶针的剖视图；[0040] 图8是本发明的方法流程示意图。[0041] 图中：安装座1、支撑架2、通槽3、探杆4、手轮5、探头6、安装孔7、双头伸缩杆8、光伏板9、凹槽10、弹性圈11、顶针12、导管13、橡胶壳14、硬质管15、针芯16、弹性绳17、刀片18、挡片19、弯钩部20、弹性片21、拨片22、切割条23、转槽24。具体实施方式[0042] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。[0043] 实施例一[0044] 如图1至图6所示，本发明实施例所述的一种基于土壤墒情的干旱监测装置，包括：[0045] 安装座1，所述安装座1侧面圆周均布有一组转槽24；[0046] 支撑架2，所述支撑架2设置有一组，且支撑架2转动连接于转槽24内部；[0047] 通槽3，所述通槽3开设于安装座1中部；[0048] 探杆4，所述探杆4贯穿通槽3，且探杆4与通槽3之间通过丝杆螺母副连接；所述探杆4下端设置有尖锐部；[0049] 手轮5，所述手轮5固定连接于探杆4上端；[0050] 探头6，所述探杆4设置有一对，且探头6位于探杆4底部侧面；[0051] 现有技术中的土壤墒情监测装置通常是将探杆4直接插入土壤中，利用探杆4侧面带有传感器的探头6对土壤水分进行监测，但是若土壤硬度较大，则难以手动将探杆4插入，会加大安装的操作难度，并且现有的探杆4通常缺乏支撑结构，导致其固定效果较差，容易受到风力作用而产生歪斜的问题；此时本发明在安装时将支撑架2撑开并架设在地面上，之后转动手轮5使得探杆4在通槽3内部转动并同步下降，从而将探杆4钻入土壤中，使得探头6能够与土壤接触，该安装过程方便快捷，较为省力，破土效率高，并且通过设置一组支撑架2对安装座1和探杆4进行支撑，可以提高对探杆4的固定效果，避免探杆4受到风力作用而产生歪斜的问题。[0052] 所述探杆4底部开设有安装孔7，且安装孔7贯穿探杆4；所述探头6滑动连接于安装孔7两端内部；所述安装孔7内部固定连接有双头伸缩杆8；所述双头伸缩杆8位于一对探头6之间，且双头伸缩杆8的两个输出端均与探头6固定连接；通过将探头6收入安装孔7内部，使得探杆4钻入土壤的过程中，探头6不会与土壤之间产生较大的摩擦力，避免土壤中的石块与探头6发生挤压并导致探头6损坏的问题，之后当探杆4完全钻入土壤内部后，通过双头伸缩杆8伸长，将一对探头6向外推动，使得探头6突出于探杆4表面并与土壤接触，从而进行土壤监测工作。[0053] 所述安装座1上侧固定连接有一组光伏板9；所述光伏板9通过蓄电池与探头6电性连接；通过设置光伏板9，光伏板9受到太阳光的照射后，能够将光能转化为电能，并储存在蓄电池内部，供探头6使用，提高监测装置的节能效果。[0054] 所述探杆4侧面靠近安装孔7两端的位置开设有一对凹槽10；所述凹槽10内部固定连接有弹性圈11，且弹性圈11设置为中空结构；所述弹性圈11外侧表面均布有一组顶针12；所述探杆4上端通过导管13固定连接有橡胶壳14，且橡胶壳14内部储存有空气；所述橡胶壳14通过导管13与弹性圈11连通；由于探杆4在钻入土壤的过程中会挤压周围的土壤，故而导致探杆4周围的土壤比其他位置的土壤更加密实，进而其他位置土壤内部的水分难以穿过该密实土壤并到达探头6所在的区域，会导致探头6测得的土壤含水量比实际值偏低的问题，此时通过双头伸缩杆8将探头6向外推出后，可以握住并间歇式地挤压橡胶壳14，将橡胶壳14内部的空气通过导管13挤入弹性圈11内部，促使弹性圈11间歇式地膨胀收缩，进而弹性圈11将其表面的多个顶针12扎入探头6周围的土壤内部，对土壤进行疏松，降低探头6周围土壤的密度，提高水分在土壤内部的传输效率，从而使得土壤内部各位置水分含量大致均匀，提高探头6对土壤的监测精度。[0055] 所述顶针12包括硬质管15；所述硬质管15与弹性圈11固定连接并互相连通；所述硬质管15内部滑动密封连接有针芯16，且针芯16的尖端背向弹性圈11；所述针芯16靠近弹性圈11的一端与弹性圈11内侧之间设置有一对弹性绳17；通过设置硬质管15、针芯16和弹性绳17，当橡胶壳14内部的空气充入弹性圈11时，弹性圈11在膨胀的过程中，空气会同步进入硬质管15内部，进而推动针芯16向外滑动，使得顶针12整体伸长，从而提高顶针12扎入土壤的深度，进一步对探头6周围的土壤进行疏松。[0056] 所述针芯16的尖端圆周均布有一组刀片18；所述刀片18设置为弧形结构，且刀片18的凸面朝向硬质管15；通过设置刀片18，针芯16扎入土壤内部时，刀片18能够将土壤进一步切割，从而将较硬的泥块切碎，并且后续弹性圈11收缩时，其带动针芯16同步缩回，由于泥土之间互相粘连，故而通过多个刀片18拔出时能够将部分泥土向外带出，防止泥土大量堆积在一起，从而进一步改善泥土的松软程度。[0057] 所述硬质管15远离弹性圈11的一端圆周均布有一组挡片19；所述挡片19靠近针芯16的一端设置有弯钩部20；所述针芯16表面圆周均布有一组弹性片21，且弹性片21与挡片19数量相同并一一对应；所述弹性片21设置为弧形结构，且弹性片21的凹面朝向弯钩部20；弹性圈11充气并将针芯16向外推出时，弹性片21会受到弯钩部20的阻挡，进而针芯16停止运动并蓄力，当弹性圈11内部压力增大到一定程度后，弹性片21会被弯钩部20挤压变形并反向弯曲，进而弹性片21越过弯钩部20，使得针芯16向外伸出时可以提高运动速度，从而增大针芯16扎入土壤的力度，提高针芯16对土壤的穿刺效率。[0058] 实施例二[0059] 如图7所示，对比实施例一，其中本发明的另一种实施方式为：所述弹性圈11侧壁靠近硬质管15的位置固定连接有一对拨片22，且拨片22贯穿弹性圈11侧壁；所述拨片22位于弹性圈11内部的一端与弹性绳17固定连接；所述拨片22位于弹性圈11外部的一端均布有一组切割条23；当针芯16向外伸出时能够通过弹性绳17拉动拨片22，进而拨片22发生偏转，拨片22带动弹性圈11侧壁蠕动的同时，利用切割条23可以将土壤进一步切割破碎，提高对土壤的破碎效率，进一步降低周围土壤的密度，使得探头6测得的土壤含水量更加精确。[0060] 如图8所示，一种基于土壤墒情的干旱监测装置的使用方法，该方法采用上述基于土壤墒情的干旱监测装置，该方法包括以下步骤：[0061] S1：选取一处较为平坦的地面，将支撑架2撑开并架设在地面上；[0062] S2：通过转动手轮5，使得探杆4在通槽3内部转动并同步下降，将探杆4钻入土壤中；[0063] S3：通过双头伸缩杆8伸长，将一对探头6向外推动，使得探头6突出于探杆4表面并与土壤接触。[0064] 该方法还包括以下步骤：[0065] S4：握住并间歇式地挤压橡胶壳14，将橡胶壳14内部的空气通过导管13挤入弹性圈11内部，促使弹性圈11间歇式地膨胀收缩；[0066] S5：弹性圈11将顶针12扎入探头6周围的土壤内部，对土壤进行疏松，降低探头6周围土壤的密度。[0067] 工作原理：本发明在安装时将支撑架2撑开并架设在地面上，之后转动手轮5使得探杆4在通槽3内部转动并同步下降，从而将探杆4钻入土壤中，使得探头6能够与土壤接触，该安装过程方便快捷，较为省力，破土效率高，并且通过设置一组支撑架2对安装座1和探杆4进行支撑，可以提高对探杆4的固定效果，避免探杆4受到风力作用而产生歪斜的问题；通过将探头6收入安装孔7内部，使得探杆4钻入土壤的过程中，探头6不会与土壤之间产生较大的摩擦力，避免土壤中的石块与探头6发生挤压并导致探头6损坏的问题，之后当探杆4完全钻入土壤内部后，通过双头伸缩杆8伸长，将一对探头6向外推动，使得探头6突出于探杆4表面并与土壤接触，从而进行土壤监测工作；通过设置光伏板9，光伏板9受到太阳光的照射后，能够将光能转化为电能，并储存在蓄电池内部，供探头6使用，提高监测装置的节能效果；由于探杆4在钻入土壤的过程中会挤压周围的土壤，故而导致探杆4周围的土壤比其他位置的土壤更加密实，进而其他位置土壤内部的水分难以穿过该密实土壤并到达探头6所在的区域，会导致探头6测得的土壤含水量比实际值偏低的问题，此时通过双头伸缩杆8将探头6向外推出后，可以握住并间歇式地挤压橡胶壳14，将橡胶壳14内部的空气通过导管13挤入弹性圈11内部，促使弹性圈11间歇式地膨胀收缩，进而弹性圈11将其表面的多个顶针12扎入探头6周围的土壤内部，对土壤进行疏松，降低探头6周围土壤的密度，提高水分在土壤内部的传输效率，从而使得土壤内部各位置水分含量大致均匀，提高探头6对土壤的监测精度；通过设置硬质管15、针芯16和弹性绳17，当橡胶壳14内部的空气充入弹性圈11时，弹性圈11在膨胀的过程中，空气会同步进入硬质管15内部，进而推动针芯16向外滑动，使得顶针12整体伸长，从而提高顶针12扎入土壤的深度，进一步对探头6周围的土壤进行疏松；通过设置刀片18，针芯16扎入土壤内部时，刀片18能够将土壤进一步切割，从而将较硬的泥块切碎，并且后续弹性圈11收缩时，其带动针芯16同步缩回，由于泥土之间互相粘连，故而通过多个刀片18拔出时能够将部分泥土向外带出，防止泥土大量堆积在一起，从而进一步改善泥土的松软程度；弹性圈11充气并将针芯16向外推出时，弹性片21会受到弯钩部20的阻挡，进而针芯16停止运动并蓄力，当弹性圈11内部压力增大到一定程度后，弹性片21会被弯钩部20挤压变形并反向弯曲，进而弹性片21越过弯钩部20，使得针芯16向外伸出时可以提高运动速度，从而增大针芯16扎入土壤的力度，提高针芯16对土壤的穿刺效率；当针芯16向外伸出时能够通过弹性绳17拉动拨片22，进而拨片22发生偏转，拨片22带动弹性圈11侧壁蠕动的同时，利用切割条23可以将土壤进一步切割破碎，提高对土壤的破碎效率，进一步降低周围土壤的密度，使得探头6测得的土壤含水量更加精确。[0068] 上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。[0069] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。[0070] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

专利地区：内蒙古

专利申请日期：2022-12-23

专利公开日期：2024-07-26

专利公告号：CN115825397B