(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211048188.8 (22)申请日 2022.08.30 (71)申请人 江苏大学 地址 212013 江苏省镇江市 市辖区学府路 301号 (72)发明人 高原源　魏新华　李佩盈　祝清震　 (74)专利代理 机构 北京路浩知识产权代理有限 公司 11002 专利代理师 么立双 (51)Int.Cl. G01N 19/00(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 土壤坚实度测量设备及测量方法 (57)摘要 本发明提供一种土壤坚实度测量设备及测 量方法， 涉及农业智能装备技术领域。 土壤坚实 度测量设备包括架体、 压力调控装置、 开沟装置、 开沟深度测量装置和触地点压力测量装置。 压力 调控装置与架 体连接， 压力调控装置适于向架体 施加第一作用力， 开沟装置与架体连接； 开沟深 度测量装置与架体和/或开沟装置连接， 开沟深 度测量装置上至少存在一点与地面接触， 开沟深 度测量装置与地面的接触点靠近开沟装置； 触地 点压力测量装置与开沟深度测量装置连接， 触地 点压力测量装置适于测量开沟深度测量装置与 地面之间的第二作用力的大小； 其中， 第一作用 力朝向地面方向。 本发明提供的土壤坚实度测量 设备及测量方法， 可以实现农机实时测量土壤坚 实度信息 。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 115420674 A 2022.12.02 CN 115420674 A 1.一种土壤坚实度测量设备， 其特 征在于， 包括： 架体； 压力调控装置和开沟装置， 所述压力调控装置与所述架体连接， 所述压力调控装置适 于向所述架体施加第一作用力， 所述 开沟装置与所述架体连接； 开沟深度测量装置， 所述开沟深度测量装置与所述架体和/或所述开沟装置连接， 所述 开沟深度测量装置上至少存在一点与地面接触， 所述开沟深度测量装置与地面的接触点靠 近所述开沟装置； 触地点压力测量装置， 所述触地点压力测量装置与所述开沟深度测量装置连接， 所述 触地点压力测量装置适于测量所述 开沟深度测量装置与地 面之间的第二作用力的大小； 其中， 所述第一作用力 朝向地面方向。 2.根据权利要求1所述的土壤坚实度测量设备， 其特征在于， 所述压力调控装置包括压 力调节组件、 压力 传导组件， 第一压力采集组件， 所述压力调节组件与所述压力 传导组件连 接， 所述压力传导组件与所述架体连接， 所述第一压力采集组件设置在所述压力调节组件 和/或所述压力传导组件上。 3.根据权利要求2所述的土壤坚实度测量设备， 其特征在于， 所述压力传导组件包括 四 连杆结构， 所述压力调节组件与所述四连 杆结构通过铰接的方式连接 。 4.根据权利要求2所述的土壤坚实度测量设备， 其特征在于， 所述第 一压力采集组件包 括第一角度传感器和第一力传感器， 所述第一角度传感器设置在所述压力传导组件上， 所 述第一力传感器设置在所述压力调节组件上。 5.根据权利要求1所述的土壤坚实度测量设备， 其特征在于， 所述开沟装置包括开沟轮 组件， 所述开沟轮组件与所述架体连接， 所述开沟轮组件包括第一开沟轮和第二开沟轮， 所 述第一开沟轮和所述第二 开沟轮同轴设置， 所述第一 开沟轮和所述第二 开沟轮非平行。 6.根据权利要求1所述的土壤坚实度测量设备， 其特征在于， 所述开沟深度测量装置包 括限深组件和 开沟深度采集组件， 所述限深组件与所述架体连接， 所述开沟深度采集组件 与所述限深组件连接 。 7.根据权利要求6所述的土壤坚实度测量设备， 其特征在于， 所述开沟深度采集组件包 括第二角度传感器， 所述限深组件 包括拐臂， 所述第二角度传感器设置在所述拐臂上。 8.根据权利要求6所述的土壤坚实度测量设备， 其特征在于， 所述触地点压力测量装置 包括第二压力采集组件， 所述第二压力采集组件与所述限深组件和/或所述架体连接 。 9.根据权利要求8所述的土壤坚实度测量设备， 其特征在于， 所述第 二压力采集组件包 括销轴传感器、 固定片和限深块， 所述销轴传感器设置在所述限深块上， 所述销轴传感器与 所述固定片连接， 所述固定片与所述架体连接 。 10.一种基于权利要求1 ‑9中任一项所述的土壤坚实度测量设备的土壤坚实度测量方 法， 其特征在于， 所述方法包括： 获取所述压力调控 装置向所述架体施加的所述第一作用力的大小； 基于所述第一作用力的大小， 获取 所述架体对地 面的第三作用力大小； 获取所述开沟深度测量装置与地 面之间的所述第二作用力的大小； 基于所述第 三作用力和所述第 二作用力， 确定所述开沟装置与沟槽之间的第四作用力 大小；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115420674 A 2获取所述开沟装置陷入沟槽的最大深度值； 基于所述 最大深度值， 确定所述 开沟装置与沟槽的接触面积； 基于所述第四作用力和所述接触面积， 确定 土壤坚实度信息 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115420674 A 3