專利名稱：土壤剖面觀測裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種觀測裝置，尤其是一種土壤剖面觀測裝置，用于觀測土壤剖面中水分的下滲情況及植物根系的分布生長情況。
背景技術：
目前，在研究土壤剖面中水分下滲情況及植物根系分布生長情況領域，缺乏簡單直觀的觀測裝置。通常土壤中水分通過各種儀器來測定，如中子儀、TDR儀、土壤水分傳感器等，這些儀器價格較高，操作復雜，并受到探頭埋深的制約，同時也很難表示出水分運移的動態(tài)情況。當不需要定量研究土壤中水分含量，只要求觀測土壤中水分的下滲情況時，上述儀器設備顯然不適用。對土壤中植物根系分布生長情況的研究，目前采用的觀測方法主要有田間直接取樣法、直接觀察法、間接觀測法，這些方法要么破壞根系、要么觀測復雜，在實際使用中都存在一定的缺陷。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術中的不足，提供一種能夠直觀簡單地觀測土壤剖面中水分下滲情況及植物根系分布生長情況的土壤剖面觀測裝置。為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案是一種土壤剖面觀測裝置，包括玻璃罩、底盤、水平旋轉機構和升降機構，玻璃罩的下側壁上設有孔，玻璃罩罩在所述底盤上、并通過密封膠與所述底盤固定連接；所述水平旋轉機構由主動齒輪、從動齒輪和第一微型電機組成，所述從動齒輪的轉軸與位于底盤上的軸套相連接；所述第一微型電機與底盤固定連接，第一微型電機的輸出端接主動齒輪，所述主動齒輪與從動齒輪相嚙合；所述升降機構由第二微型電機、導向立軸、絲杠、攝像頭、照明燈和用于固定攝像頭的支架組成，所述第二微型電機和導向立軸分別與從動齒輪固定連接，第二微型電機的輸出端與絲杠連接； 在所述導向立軸的上下兩端分別固定有上軸套和下軸套，所述絲杠的上下兩端分別穿入上軸套和下軸套的軸套孔中；所述支架與絲杠螺紋配合，并在支架上設有與導向立軸相適配的通孔；所述攝像頭與支架固定連接，所述照明燈固定在攝像頭上。所述玻璃罩為空心柱狀的透明玻璃罩，其側壁上標有刻度。玻璃罩的體積規(guī)格根據(jù)需要觀測土壤的土體厚度及植物根系的分布情況進行設計，該玻璃罩具有一定的抗壓度。所述第一微型電機、第二微型電機和照明燈的電源線以及攝像頭的數(shù)據(jù)線均通過孔與外界的電源、計算機系統(tǒng)連接，對孔進行密封。本發(fā)明的有益效果如下
(1)通過將觀測裝置設計成空心柱狀的透明玻璃罩，對土壤中水分下滲情況進行觀測， 操作簡單、直觀，可實現(xiàn)對土壤中水分運移情況的觀測記錄。(2)對土壤中植物根系分布生長情況進行觀測記錄，可以實現(xiàn)不破壞植物根系，操作簡單直觀。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明。圖1是本發(fā)明的結構示意其中，1、玻璃罩，2、底盤，3、從動齒輪，4、主動齒輪，5、第一微型電機，6、轉軸，7、第二微型電機，8、導向立軸，9、絲杠，10、攝像頭，11、照明燈，12、上軸套，13、下軸套，14、支架，15、 孔。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明所述的土壤剖面觀測裝置，包括玻璃罩1、底盤2、水平旋轉機構和升降機構，玻璃罩1的下側壁上設有孔15，玻璃罩1罩在所述底盤2上、并通過密封膠與所述底盤2固定連接；所述水平旋轉機構由主動齒輪4、從動齒輪3和第一微型電機5組成，所述從動齒輪3的轉軸6與位于底盤2上的軸套相連接；所述第一微型電機5與底盤2 固定連接，第一微型電機5的輸出端接主動齒輪4，所述主動齒輪4與從動齒輪3相嚙合；所述升降機構由第二微型電機7、導向立軸8、絲杠9、攝像頭10、照明燈11和用于固定攝像頭 10的支架14組成，所述第二微型電機7和導向立軸8分別與從動齒輪3固定連接，第二微型電機7的輸出端與絲杠9連接；在所述導向立軸8的上下兩端分別固定有上軸套12和下軸套13，所述絲杠9的上下兩端分別穿入上軸套12和下軸套13的軸套孔中；所述支架14 與絲杠9螺紋配合，并在支架14上設有與導向立軸8相適配的通孔；所述攝像頭10與支架 14固定連接，所述照明燈11固定在攝像頭10上。所述玻璃罩1為空心柱狀的透明玻璃罩，其側壁上標有刻度。玻璃罩1的體積規(guī)格根據(jù)需要觀測土壤的土體厚度及植物根系的分布情況進行設計，玻璃罩1具有一定的抗壓度。所述第一微型電機5、第二微型電機7和照明燈11的電源線通過孔與外界的電源相連接，所述攝像頭10的數(shù)據(jù)線通過孔15與外界的計算機系統(tǒng)相連接。實際使用時，首先，在被觀測土壤中嵌入本發(fā)明的土壤剖面觀測裝置。嵌入時需緊密，防止裝置對水分的引流作用，或者水分在下滲時在玻璃罩上產(chǎn)生氣體影響觀測。同時把導線及數(shù)據(jù)線連接到外界的相應電源及電腦上。然后，開始進行觀測，打開照明燈，控制第一微型電機5的開關，使攝像頭10隨著支架14上下移動，同時還可控制第二微型電機7的開關，使從動齒輪3在主動齒輪4的帶動下進行旋轉，進而控制攝像頭10進行旋轉，照明燈11為攝像頭10提供光源。隨土壤中水分的下滲情況進行動態(tài)觀測。如果長期觀測土壤中水分的運移規(guī)律或者植物根系的生長分布情況，需要在植物生長前期將本裝置嵌入土壤中進行觀測。攝像頭10的錄像功能能夠對土壤剖面中水分下滲情況以及土壤中植物根系的分布生長情況進行直觀的記錄。綜上所述，本發(fā)明所述的土壤剖面觀測裝置操作簡單、直觀，可實現(xiàn)對土壤剖面的水分下滲情況及土壤中植物根系的分布生長情況進行長期的觀測記錄。
權利要求
1.一種土壤剖面觀測裝置，其特征在于包括玻璃罩(1)、底盤(2)、水平旋轉機構和升降機構，玻璃罩(1)的下側壁上設有孔(15 )，玻璃罩(1)罩在所述底盤(2 )上、并通過密封膠與所述底盤(2)固定連接；所述水平旋轉機構由主動齒輪(4)、從動齒輪(3)和第一微型電機(5)組成，所述從動齒輪(3)的轉軸(6)與位于底盤(2)上的軸套相連接；所述第一微型電機(5)與底盤(2)固定連接，第一微型電機(5)的輸出端接主動齒輪(4)，所述主動齒輪 (4)與從動齒輪(3)相嚙合；所述升降機構由第二微型電機(7)、導向立軸(8)、絲杠(9)、攝像頭(10)、照明燈(11)和用于固定攝像頭(10)的支架(14)組成，所述第二微型電機(7)和導向立軸(8)分別與從動齒輪(3)固定連接，第二微型電機(7)的輸出端與絲杠(9)連接； 在所述導向立軸(8)的上下兩端分別固定有上軸套(12)和下軸套(13)，所述絲杠(9)的上下兩端分別穿入上軸套(12)和下軸套(13)的軸套孔中；所述支架(14)與絲杠(9)螺紋配合，并在支架(14)上設有與導向立軸(8)相適配的通孔；所述攝像頭(10)與支架(14)固定連接，所述照明燈(11)固定在攝像頭(10 )上。
2.根據(jù)權利要求1所述的土壤剖面觀測裝置，其特征在于所述玻璃罩(1)為空心柱狀的透明玻璃罩，其側壁上標有刻度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種土壤剖面觀測裝置，包括玻璃罩、底盤、水平旋轉機構和升降機構，玻璃罩的下側壁上設有孔，玻璃罩罩在所述底盤上、并通過密封膠與所述底盤固定連接；所述水平旋轉機構由主動齒輪、從動齒輪和第一微型電機組成；所述升降機構由第二微型電機、導向立軸、絲杠、攝像頭、照明燈和用于固定攝像頭的支架組成，所述第二微型電機和導向立軸分別與從動齒輪固定連接，第二微型電機的輸出端與絲杠連接；所述支架與絲杠螺紋配合，并在支架上設有與導向立軸相適配的通孔；所述攝像頭與支架固定連接，所述照明燈固定在攝像頭上。本發(fā)明操作簡單、直觀，可實現(xiàn)對土壤剖面的水分下滲情況及土壤中植物根系的分布生長情況進行長期的觀測記錄。
文檔編號G01N21/84GK102279187SQ20111018171
公開日2011年12月14日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權日2011年6月30日
發(fā)明者周大邁, 張愛軍, 張瑞芳, 王紅 申請人:河北農(nóng)業(yè)大學