专利名称：一种多功能土壤厚度测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测量装置，具体涉及一种测量土壤厚度的装置，本装置还能够测量坡地的倾角，属于土地测量设备技术领域。
背景技术：
在水土保持、土地整理和农业生产过程中，经常会涉及到对土壤厚度的测量，用以指导农民进行适宜的耕作，或者了解土壤厚度的变化，如土壤侵蚀状况，从而对某地区未来一段时间内土壤变化状况进行预测，进而采取相应措施进行干预。目前国内对土壤厚度的测量大多采用插钎法，即将钢钎垂直于土壤插入土层中， 直到插不动为止，然后拿卷尺测量钢钎露出部分的长度，由总长度减去露出部分长度，即得土壤厚度。该方法测量误差比较大，具体原因为1.由于土壤表面不是一个标准的平面，总是存在起伏不定，在不同位置插入钢钎，会出现不同的读数；2.拿卷尺测量时，只能通过肉眼观察，视线与刻度始终存在一个夹角，从而导致测量不准；3.理论上要求钢钎垂直插入土壤，但到底是不是垂直的，无法确定，如果倾斜插入，会导致读数偏大，这跟经验有关。同时，现有测量方法功能单一，只能测量土壤厚度，对于坡地的倾角不能测量，需要另外的设备。在国外有专门的测量土壤厚度的设备，虽然测量精度高，但价格昂贵，一台设备往往高达几十万元，不适合中国的国情。

实用新型内容针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种测量准确、价格便宜、实用性强的多功能土壤厚度测量装置，本测量装置还可以同时测量坡面土层的倾角。本实用新型的技术方案是这样实现的一种多功能土壤厚度测量装置，它包括底座、可伸缩的观测筒和测量用标尺。底座的底面为一平面，在底座上设有竖向通孔，通孔形状与观测筒截面形状对应，观测筒两端封闭，观测筒下端固定安装在通孔内；标尺上端位于观测筒内，标尺下端从观测筒下端垂直穿出；在观测筒内下端设有倾斜的用以读取标尺读数的反光镜，观测筒上端通过透明玻璃封闭形成观测窗。所述观测筒内下端设有给标尺刻度提供照明的灯泡，使读数更清楚和准确，在观测筒外壁上设有灯泡开关。所述观测筒内通过隔板分隔为左右两个空腔，标尺和灯泡位于其中一个空腔，反光镜位于另一个空腔，隔板下端透明以使反光镜能够反射标尺读数。在标尺所在的空腔中设有抱箍，抱箍一端通过铰链固定在观测筒内壁，抱箍另一端通过观测筒上的开口伸出观测筒外，标尺位于抱箍中，抱箍两端通过螺栓连接并将标尺紧固于抱箍中，确保标尺垂直插入土层中并不得水平晃动。在底座上表面设有一直角量角器，直角量角器的一个直角边与观测筒外壁贴合， 另一个直角边与底座上表面贴合；在底座上表面位于直角量角器的直角顶点处通过铰链活
3动连接转臂，转臂顶端设置一个水准气泡仪。当将金属转臂转动到水准气泡仪中的气泡处于中间位置时，即可读取直角量角器读数，该读数即为土壤坡度。在底座上表面设有方便读数的镜子，镜面向上，所述直角量角器另一个直角边与镜面贴合。本结构可以直接从上往下读取直角量角器的读数，从而避免人俯身读数可能产生的误差。所述观测筒横截面为矩形，底座上的通孔为对应大小的矩形，这样观测筒就不能转动，也方便观测筒内部空间的划分。测量时，底座贴在土层表面，观测筒内的标尺垂直插入土壤中，插到位后箍紧标尺，直接通过观测窗读取反光镜上的标尺读数即可测算出土壤厚度。如需要测量坡度，再转动转臂到水准气泡仪处于中间状态即可直接读取镜子中直角量角器的读数，该读数即为坡度。相比现有土壤厚度测量技术，本实用新型具有如下优点1)测量时，底座贴在土壤表面，将土壤表面按照水平面作为基准面，从而避免了传统的插钎法受土壤表面起伏不定影响导致测试误差大的缺点，大大提高了测试的精度。2)利用反射原理将土壤表面的刻度值精确读出，避免了传统的拿卷尺量算时视线与刻度始终存在一个夹角从而导致误差很大的缺点。3)由于观测筒与底座固定，始终呈90°角，所以可以保证标尺垂直于土壤表面打入土层中，测量时保证测出的是土层的垂直厚度，避免了传统插钎法可能倾斜插入土层导致土层厚度测试不准的缺点。4)通过加装直角量角器和反光玻璃镜子，配合顶端带水准气泡仪的活动转臂，可以很方便地测量出土壤坡面的倾角。

图1-本实用新型结构示意图。图2-图1俯视图。[0021]图3-本实用新型底座俯视图。其中，1-底座；2-观测筒；3-标尺；4-通孔；5-反光镜；6_观测窗；7_灯泡；8_灯泡开关；9-隔板；10-抱箍；11-镜子；12-直角量角器；13-转臂；14-水准气泡仪。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。参见图1、图2和图3，从图上可以看出，本实用新型多功能土壤厚度测量装置，它包括底座1、观测筒2和测量用标尺3，底座1的底面为平面，底座为具有一定厚度的铝合金板。在底座1上设有竖向通孔4，通孔形状与观测筒截面形状对应，观测筒2为铝合金制成， 可伸缩，类似于收折伞的伞柄，观测筒两端封闭，观测筒2下端固定安装在通孔4内。标尺3 为一根铝合金棒，上面按最小刻度0. 1毫米进行划分。标尺3上端位于观测筒2内并固定或自由顶在观测筒上端，标尺下端从观测筒下端垂直穿出。在观测筒2内下端设有倾斜的用以读取标尺读数的反光镜5，反光镜与地面呈45°夹角，观测筒2上端通过透明玻璃封闭形成观测窗6。测量时，将观测筒下压，由于观测筒可伸缩，故观测筒不断被压缩，而标尺上端位于观测筒内，下端从观测筒内伸出，故标尺不断从观测筒内伸出插入土层中，而标尺与底座垂直，底座贴在土壤表面，因此可以确保标尺垂直插入土层中。为了使读数更清楚和准确，本实用新型在观测筒2内下端设有给标尺提供照明的灯泡7，在观测筒2外壁上设有灯泡开关8。所述观测筒2内通过隔板9分隔为左右两个空腔，标尺3和灯泡7位于其中一个空腔，反光镜5位于另一个空腔，隔板9下端为透明玻璃以使反光镜能够反射标尺读数。隔板主要起着密封右侧的观测窗，阻止泥土进入观测窗阻碍光线进入和反射。在标尺所在的空腔中设有抱箍10，抱箍一端通过铰链固定在观测筒内壁，抱箍另一端通过观测筒上的水平开口伸出观测筒外，标尺位于抱箍中，抱箍两端通过螺栓连接并将标尺紧固于抱箍中。通过抱箍的抱紧，可以进一步确保标尺垂直插入土壤并不得水平晃动。在底座1上表面设有方便读数的镜子11，镜面向上，在镜面上设有直角量角器12， 直角量角器的一个直角边与观测筒外壁贴合，另一个直角边与镜面贴合。在底座1上表面位于直角量角器的直角顶点处通过铰链活动连接转臂13，转臂13顶端设置水准气泡仪14， 转臂也如同伞柄一样可伸缩。平时，转臂13靠在观测筒2外壁上(图1所示状态)或者倒放在底座上。本结构在测量状态下，将转臂转动到水准气泡仪中的气泡处于中间位置时，即可读取直角量角器读数，该读数即为土层的坡度。而镜子设置，可以直接从上往下通过镜子读取直角量角器的读数，从而避免测量人员俯身读数可能产生的读数误差。所述观测筒2横截面为矩形，底座上的通孔4为对应大小的矩形，见图3，这样观测筒就不能转动，也方便观测筒内部空间的划分。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.一种多功能土壤厚度测量装置，其特征在于它包括底座(1)、可伸缩的观测筒(2) 和测量用标尺(3)，底座的底面为平面，在底座(1)上设有竖向通孔(4)，通孔形状与观测筒截面形状对应，观测筒(2)两端封闭，观测筒下端固定安装在通孔内；标尺(3)上端位于观测筒(2)内，标尺下端从观测筒下端垂直穿出；在观测筒(2)内下端设有倾斜的用以读取标尺读数的反光镜(5)，观测筒(2)上端通过透明玻璃封闭形成观测窗(6)。
2.根据权利要求1所述的多功能土壤厚度测量装置，其特征在于所述观测筒(2)内下端设有给标尺提供照明的灯泡(7)，在观测筒(2)外壁上设有灯泡开关(8)。
3.根据权利要求2所述的多功能土壤厚度测量装置，其特征在于所述观测筒(2)内通过隔板(9)分隔为左右两个空腔，标尺和灯泡位于其中一个空腔，反光镜位于另一个空腔， 隔板下端透明以使反光镜能够反射标尺读数。
4.根据权利要求1或2或3所述的多功能土壤厚度测量装置，其特征在于在标尺所在的空腔中设有抱箍(10)，抱箍一端通过铰链固定在观测筒内壁，抱箍另一端通过观测筒上的开口伸出观测筒外，标尺(3)位于抱箍(10)中，抱箍两端通过螺栓连接并将标尺紧固于抱箍中。
5.根据权利要求4所述的多功能土壤厚度测量装置，其特征在于在底座(1)上表面设有直角量角器(12)，直角量角器的一个直角边与观测筒外壁贴合，另一个直角边与底座上表面贴合；在底座上表面位于直角量角器的直角顶点处通过铰链活动连接转臂(13)，转臂 (13)顶端设置水准气泡仪(14)。
6.根据权利要求5所述的多功能土壤厚度测量装置，其特征在于在底座(1)上表面设有方便读数的镜子(11 )，镜面向上，所述直角量角器另一个直角边与镜面贴合。
7.根据权利要求6所述的多功能土壤厚度测量装置，其特征在于所述观测筒(2)横截面为矩形，底座上的通孔(4)为对应大小的矩形。
专利摘要本实用新型公开了一种多功能土壤厚度测量装置，它包括底座、可伸缩的观测筒和测量标尺。底座底面为平面，在底座上设有竖向通孔，观测筒两端封闭，观测筒下端固定安装在通孔内。标尺上端位于观测筒内，下端从观测筒下端垂直穿出。在观测筒内下端设有倾斜的用以读取标尺读数的反光镜，观测筒上端通过透明玻璃封闭形成观测窗。测量时，底座贴在土层表面，观测筒内的标尺垂直插入土壤中，插到位后箍紧标尺，直接通过观测窗读取反光镜上的标尺读数即可测算出土壤厚度。本实用新型不受土壤表面起伏不定影响，可以保证标尺垂直打入土层中，利用镜子读数更准确，故大大提高了测量的精度。
文档编号G01C9/24GK201983735SQ20112000654
公开日2011年9月21日 申请日期2011年1月11日 优先权日2011年1月11日
发明者张亚婷, 李培霞, 杨敏, 陈国建, 韦杰 申请人:重庆师范大学