[实用新型]一种土壤压实度测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种应用电子测试技术对土壤物理性质进行测试的装置，特别涉及一种在室内外可对土壤压实度进行现场测试的装置，属于土壤性能检测技术领域。

背景技术

拖拉机及其牵引的农机具在田间行走作业时，轮胎对土壤发生碾压作用，造成表层土壤被压下沉，紧实度增加。尤其是近年来，随着各种农业装备的大规模、频繁使用，这种压实作用也随之增加，已大大超出自然对土壤压实的恢复力，土壤压实现象日趋严重。土壤压实使土壤颗粒之间的小孔丢失，引起空气与水不能自由流通，进而影响植物根系的发育状况及农作物产量。土壤压实如不加以解决，将使土壤环境遭到重破坏，耕作的正效应将被土壤压实的负效应所抵消，农田生产力将严重降低。

国际上通常采用圆锥指数CI(Cone Index)来表征土壤耕作层深度和耕作阻力，综合反映土壤机械物理性质。国内外大多采用灌砂法、传统环刀法、落锤式测量方法等间接方法，来测量土壤的压实度，这些方法不仅测量效率低、而且测量准确度不高。国内最初采用从现场采样，然后在室内进行试验的方法。20世纪70年代初，国内农机部门研制了SR-2型土壤贯入仪，南京工程兵学院研制了工兵圆锥仪Ⅰ型和工兵圆锥仪Ⅱ型；这两种仪器质量轻、结构可靠、使用方便，但仍采用手动贯入、目测读数的方式，测量准精度还是得不到保障。20世纪80年代，华南农业大学研制成功了电测圆锥剪切仪，采用单板计算机进行采样、分析、计算和打印，在圆锥指数的自动记录方面前进了一大步，但其仍采用手动土壤贯入方式，圆锥指数的测量精度仍然受到较大影响。此外，现有土壤物理性质测试仪器均采用垂直贯入方式，容易导致土壤塑性变形（垂直贯入所引起的土壤塑性变形是圆锥直径的3倍），而且采用单点测量，无法实现土壤刨面内各水平分层压实度的测试。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种土壤压实度测试装置，采用电动匀速水平贯入方式，同时基于计算机控制系统，实现土壤压实度数据的自动采集和分析，解决现有技术手动垂直贯入土壤塑性变形大、测量精度不高、土壤水平分层压实度实时检测困难的问题。

本实用新型的技术方案是：土壤压实度测试装置，包括检测试验台和测试控制系统，还可包括模拟土壤压实装置；检测试验台由升降平台部分和固定机架部分组成，升降平台与固定机架之间通过两对升降推杆7连接，测试系统的检测器件分别装于升降平台、固定机架和相关部件上。

所述升降平台部分包括减速电机1、升降平台2、齿条3、由齿轮及其支撑轴和轴承座组成的齿条支撑机构4、压力传感器5、前向行程开关24和后向行程开关25、测试杆20。升降平台2上面固定电机1和齿条支撑机构4，下面设有与升降推杆7上端铰连的两对铰扣座19；电机1固定在升降平台2中部位置、其输出轴上装有与齿条3啮合的齿轮（模数为标准值）；齿条支撑机构4的轴承座固定在升降平台2两边、其齿轮与齿条3啮合；测试杆20前端部为符合ASAE标准的圆锥结构，压力传感器5通过螺栓21（双头螺栓）与齿条3右端头和测试杆20尾端连固；前向行程开关24和后向行程开关25分别装于齿条3上适当位置，以控制齿条的前行和后退行程；各部件通过普通螺钉、螺栓或焊接等方式进行固定，轴承座为内套标准系列轴承的轴承座，齿轮与轴的固定采用普通螺母压紧或键连接方式。

所述固定机架部分包括两对升降推杆7、减速电机8、减速齿轮组9、一对双向传动螺杆10、调平螺栓12、固定平台13、两对螺旋块14、轴承座15、红外传感器26。两对轴承座15固定在固定平台13两边，两个双向传动螺杆10经两对轴承座15平行支撑，双向传动螺杆10一边为左旋、另一边为右旋，旋套于其上、与之配合的两对螺旋块14分别为相应的左旋和右旋结构；电机8输出轴上装有模数为标准值的齿轮，两个双向传动螺杆10的一端分别装有与该电机8输出轴齿轮啮合的减速齿轮，它们共同形成减速齿轮组9；两对螺旋块14上部设有与升降推杆7下端铰连的铰扣座结构；调平螺栓12安装在固定平台13底部，以调节固定平台13的水平；红外传感器26安装在固定平台13一端，以检测升降平台2的升降高度；各部件通过普通螺钉、螺栓或焊接等方式进行固定，轴承座15为内套标准系列轴承的轴承座，齿轮与轴的固定采用普通螺母压紧或键连接方式。