[实用新型]土壤冲击信号检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种土壤物理特性检测技术，具体地说是土壤冲击信号检测装置。

背景技术

土壤密度和压实度等物理特性的测量方法和仪器多数都是纯机械式的，但由于使用纯机械机构对田间土壤的密度和压实度等物理特性进行测量时，大多都是由操作者对仪器施加作用力来测量土壤对仪器的作用反力，如WGI型机械式微型贯入仪等，用这样的方法和装置对土壤物理特性进行的过程中都受到人为因素影响，因而往往存在测量结果的记录不准确等不足。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于土壤冲击响应分析和处理的土壤密度和压实度等物理特性的土壤冲击信号检测装置。在测量过程可消除对土壤测量时的人为作用影响，增加测量结果的可信度。

本实用新型本发明的技术方案是：

本实用新型的土壤冲击信号检测装置由手柄、冲击锤导杆、冲击锤以、传感器支座、传感器以及冲击探头等组成，手柄、冲击锤导杆、冲击锤、传感器支座、冲击探头依次连接，传感器置于传感器支座上，在该支座上可安装传感器(B&K4370型加速度传感器)；传感器连接电荷放大器，电荷放大器连接数据采集卡，数据采集卡连接数据处理模块。即由B&K4370传感器采集的土壤冲击响应信号通过导线传递到B&K2635型电荷放大器，信号经过放大后传递到PCI-6024E型数据采集卡，最终通过数据处理模块得出土壤的冲击响应。

本实用新型采用加速度传感器检测不同土壤在相同的冲击作用下的冲击响应，根据冲击响应的不同来判定土壤的密度和压实度等物理特性。该装置在测量过程中，冲击锤的自由落体对仪器产生恒定的冲量，加速度传感器检测土壤在这个冲量作用下的冲击响应，根据冲击响应情况确定土壤密度和压实度等物理特性的大小，得出比较精确的土壤相关参数。能够有效地检测出土壤的冲击响应，可以用于农田土壤密度和压实度检测等领域。

本实用新型与现有技术比较具有的优点是：运用冲击土壤的方法检测到土壤冲击响应信号，引入加速度传感器进行检测，测得的加速度信号由数据采集和分析模块进行特征提取，经过分析处理后得出土壤冲击响应的相关数据，把该数据代入通过大量实验数据总结出的经验公式，最终计算出土壤的密度和压实度等物理特性，大大地提高了检测精度和速度。该检测仪结构简单，操作方便。

附图说明

图1为本实用新型的土壤冲击响应信号采集框图。

图2为本实用新型的土壤冲击信号检测装置结构示意图。

图中：1、手柄，2、(冲击锤)导杆，3、冲击锤，4、冲击锤底座，5、传感器支座，6、传感器安装螺纹，7、探头。

具体实施方式

本实用新型的土壤冲击响应检装置：由一个手柄1、(冲击锤)导杆2、沿该导杆可自由滑动的冲击锤3，传感器支座5以及冲击探头7组成；冲击锤套在导杆上，导杆两端分别由手柄1和冲击锤底座4以螺纹连接的方式固定起来；在传感器支座上把加速度传感器按轴向固定其上，传感器的接线柱通过专用导线与数据采集和数据分析模块联结，在该支座上可安装的传感器为B&K4370型加速度传感器。由B&K4370传感器采集的土壤冲击响应信号通过导线传递到B&K2635型电荷放大器，信号经过放大后传递到PCI-6024E型数据采集卡，最终通过数据处理模块得出土壤的冲击响应。

使用时：

首先把该仪器竖直地立于待测土壤之上，手扶手柄，把冲击锤移动到手柄处放开，冲击锤从导杆顶端作自由落体运动，直到与传感器支座发生碰撞，在这个冲量的作用下冲击探头冲入土壤中，而传感器则测量出整个冲入过程的加速度，数据采集和数据分析模块则记录下整个过程中的土壤冲击响应，并对采集的数据作进一步分析计算，得出土壤冲击响应的相关数据，最终根据这些数据计算出土壤密度和压实度等物理特性。