[发明专利]一种自动化测量不同坡段土壤侵蚀的装置

说明书

本发明公开了一种自动化测量不同坡段土壤侵蚀的装置，包括自动行走系统、土壤侵蚀模拟系统和遥控操作面板，自动行走系统包括底盘箱，底盘箱中还固定有电动千斤顶，底盘箱上设有侧箱，侧箱内放置有收集桶，土壤侵蚀模拟系统包括侵蚀箱，侵蚀箱上固定有径流拦截板，径流拦截板上固定有径流管，径流管穿过直插孔后与收集桶连接，侵蚀箱的右端固定有悬挑的梯形状径流拦截箱，遥控操作面板包括壳体，壳体上设有显示屏和操作按钮，遥控操作面板与底盘箱中的控制器无线通讯连接。该装置的智能化程度高，整个装置移动可远程操作进行，方便移动至室外以做室内人工降雨土壤侵蚀和室外自然降雨下土壤侵蚀实验并进行对比。

技术领域

本发明涉及土壤侵蚀模拟装置领域，具体涉及一种自动化测量不同坡段土壤侵蚀的装置。

背景技术

土壤侵蚀是当前全球面临的重大生态环境问题。中国是世界上土壤侵蚀最为严重的国家之一，根据第一次全国水利普查成果，中国现有土壤侵蚀总面积294.9万平方千米，占普查范围总面积的31.1％。土壤侵蚀可加剧土地退化，威胁粮食安全；同时，土壤侵蚀也可导致江河湖库淤积，诱发洪涝灾害，威胁人民生命及财产安全。因此，研究土壤侵蚀动力过程与机理，对土壤侵蚀防治具有重要的理论价值和现实意义。

土壤侵蚀模拟装置可有效模拟和定量分析其侵蚀过程及相关因素的作用机理。然而，目前常见的土壤侵蚀装置具有以下缺点：土壤侵蚀装置在覆土之后需较多的人力才能移动，其移动性较差；常忽略或难以测量室外自然降雨条件下的土壤侵蚀情况，造成土壤侵蚀装置在人工与自然降雨条件下的土壤侵蚀数据缺乏对比性；土壤侵蚀装置坡段级数过少，难以模拟和观测连续坡面(如间作群体种间行和种内行的连续坡面)的土壤侵蚀过程；土壤侵蚀装置的智能化程度较低，径流和泥沙量的取样和测定等操作需要在人工的监视及人力操作下完成，费时费力且存在较大误差，其数据精确度较低。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供了一种自动化测量不同坡段土壤侵蚀的装置，该装置由以下结构组成：

一种自动化测量不同坡段土壤侵蚀的装置，其特征在于，包括：自动行走系统、土壤侵蚀模拟系统和遥控操作面板，自动行走系统包括底盘箱、行走轮和固定于底盘箱中的驱动电机、控制器、动力电池和自动驾驶仪，行走轮固定于底盘箱底部，行走轮包括底盘箱右侧的一对驱动轮和左侧的一对转向轮，驱动电机通过主动轴与驱动轮连接，主动轴通过传动轴与转向轮连接，转向轮上固定有舵机，自动驾驶仪与舵机连接，所述的控制器与动力电池连接，驱动电机和自动驾驶仪与控制器连接，底盘箱中还固定有电动千斤顶，电动千斤顶的支撑板固定于侵蚀槽的底部，电动千斤顶与控制器连接，底盘箱的两侧对称设有侧箱，侧箱顶部开口，侧箱内放置有收集桶和蓄水桶，收集桶上固定有桶盖，桶盖上固定有收集管、水位传感器和刻度识别传感器，收集管呈倒Y字型，收集管的一个支管，也即A管与桶盖连接且其上设有电磁阀，电磁阀与控制器连接，A管外侧附有数据连接线，刻度识别传感器通过数据连接线与控制器连接，数据连接线可将刻度识别传感器识别的数据传输至控制器中，收集管的另一支管，也即B管与泄流管连接，泄流管上设有与控制器连接的电磁阀，泄流管伸出侧箱外部；收集桶的顶部固定有高压喷淋管，高压喷淋管伸入收集桶的内部且高压喷淋管的端部与高压喷头连接，高压喷淋管与水压增强泵连接，水压增强泵与自来水进水管连接，自来水进水管与水泵连接，水泵置于蓄水桶内，水泵、水压增强泵均与动力电池及控制器连接，收集桶底部固定有高精度电子秤，收集桶的底部设有排泄管，排泄管伸出侧箱外部，高压喷淋管和排泄管上设有电磁阀，电磁阀、水位传感器、刻度识别传感器和电子秤与控制器连接；