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用于将物料放置到土壤表面上面或下面的装置制作方法

  • 专利名称
    用于将物料放置到土壤表面上面或下面的装置制作方法
  • 发明者
    C·德斯加雷纳斯, P·范德鲁姆普特
  • 公开日
    2013年3月20日
  • 申请日期
    2011年2月23日
  • 优先权日
    2010年2月23日
  • 申请人
    热风干燥公司
  • 文档编号
    A01M17/00GK102984933SQ201180020184
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种用于处理土壤的装置,包括 土壤接触头,所述土壤接触头具有在其中的至少一个排放孔; 手柄,所述土壤接触头附接在所述手柄上; 与所述至少一个排放孔流体连通的排放阀; 土壤接触指示器;和 加压流体源,该加压流体源可流动地连接到所述排放阀上,其中,所述排放阀是可操控的,以便当所述土壤接触指示器指示所述土壤接触头与土壤之间接触时经由所述排放孔排放加压流体2.根据权利要求I所述的用于处理土壤的装置,其特征在于,所述土壤接触指示器包括力传感装置,所述排放阀是可操控的,以便当所述土壤接触指示器指示所述土壤接触头和土壤之间的预先确定的力时经由所述排放孔排放加压流体3.根据权利要求I所述的用于处理土壤的装置,其特征在于,所述手柄包括第一部分和第二部分,所述第一部分可相对于所述第二部分滑动,所述土壤接触指示器包括附接在所述手柄的所述第一部分上的接触传感装置和附接在所述手柄的所述第二部分上的接触块,其中,所述排放阀是可操控的,以便当由于所述第一手柄部分相对于所述第二手柄部分滑动而导致所述接触传感装置接触所述接触块时经由所述排放孔排放加压流体4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,该装置还包括偏压元件,所述偏压元件抵抗所述第一手柄部分相对于所述第二手柄部分的滑动运动5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述偏压元件包括弹簧6.根据权利要求I所述的用于处理土壤的装置,其特征在于,所述手柄包括第一部分和第二部分,所述第一部分可相对于所述第二部分滑动,所述土壤接触指示器包括附接在所述手柄的第二部分上的接触传感装置和附接在所述手柄的所述第一部分上的接触块,其中,所述排放阀是可操控的,以便当由于所述第一手柄部分相对于所述第二手柄部分滑动而导致所述接触传感装置接触所述接触块时经由所述排放孔排放加压流体7.根据权利要求I所述的装置,其特征在于,所述土壤接触头可围绕所述土壤接触头的宽度轴线转动8.根据权利要求I所述的装置,其特征在于,所述土壤接触头可围绕所述土壤接触头的长度轴线转动9.根据权利要求I所述的装置,其特征在于,所述土壤接触头可围绕所述土壤接触头的宽度轴线和围绕所述土壤接触头的长度轴线转动10.根据权利要求I所述的装置,其特征在于,所述装置还包括致动开关,其中,为了排放阀经由所述排放孔排放加压流体,需要致动所述致动开关和所述土壤接触指示器指示所述土壤接触头和土壤之间接触11.根据权利要求I所述的装置,其特征在于,所述土壤接触头包括多个排放孔12.根据权利要求I所述的装置,其特征在于,所述土壤接触头具有前边缘和底平面,所述至少一个排放孔朝向所述前边缘相对于所述底平面成一角度13.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,所述排放孔朝向所述前边缘相对于所述底平面成一在约5度和约30度之间的角度14.根据权利要求I所述的装置,其特征在于,所述装置包括多个排放孔和相同数量的排放阀,其中,每个所述孔具有与其相关联的排放阀15.根据权利要求I所述的装置,其特征在于,所述土壤接触头具有足以在土壤处理流体排放期间限制土壤接触头的运动的重量16.根据权利要求I所述的装置,其特征在于,加压流体源包括加压土壤处理物源17.一种用于将土壤处理流体注射到土壤下面的装置,所述装置包括 具有至少一个排放孔的土壤接触头; 土壤处理流体供给装置; 用于感应所述土壤接触头作用在土壤上的预先确定的土壤接触力的力传感装置; 与所述土壤处理流体供给装置流体连通的排放阀,所述排放阀是可操控的,以便当所述力传感装置指示所述预先确定的土壤接触力时排放所选择量的土壤处理流体18.根据权利要求17所述的装置,其特征在于,所述力传感装置包括测力计,所述排放阀是可操控的,以便当所述测力计指示所述预先确定的土壤接触力经由所述测力计传递时经由所述至少一个排放孔排放土壤处理流体19.根据权利要求18所述的装置,其特征在于,所述测力计包括多轴线测力计,其中,将经由所述测力计传递的力分解,以确定沿与所述土壤接触头相关联的竖向轴线施加到所述土壤接触头上的竖向力,所述排放阀是可操控的,以便当足够的竖向力施加在所述土壤接触头时从所述排放孔排放土壤处理流体20.根据权利要求17所述的装置,其特征在于,该装置还包括手柄,所述土壤接触头附接在所述手柄上21.一种用于将土壤处理流体注射到土壤下面的装置,所述装置包括 具有至少一个排放孔的土壤接触头; 与所述土壤接触头流体连通的土壤处理流体供给装置; 土壤接触指示器; 用于经由至少一个排放孔排放土壤处理流体的排放阀,所述排放阀是可操控的,以便当所述土壤接触指示器指示所述土壤接触头与土壤之间接触时排放所选择量的土壤处理流体22.根据权利要求21所述的装置,其特征在于,所述排放阀可在打开位置和关闭位置之间移动,当所述排放阀处于所述打开位置,所述土壤处理流体被允许流动通过所述排放阀23.根据权利要求21所述的装置,其特征在于,所述装置还包括手柄,所述土壤接触头附接在所述手柄上24.一种用于将土壤处理流体注射到土地表面下面的方法,所述方法包括 提供一种土壤处理装置,该装置包括具有在其中的至少一个排放孔的土壤接触头、与所述至少一个排放孔流体连通的排放阀、土壤接触指示器和可流动地连接到所述排放阀上的加压土壤处理流体源; 定位所述土壤处理装置,使得所述土壤接触头与土地表面接触; 将加压土壤处理流体输送至所述排放阀;和 通过打开所述排放阀以允许土壤处理流体流动通过所述至少一个排放孔并流入土地内,将土壤处理流体注射到土地内25.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,所述土壤接触指示器包括力传感装置,所述注射土壤处理流体包括 向所述土壤接触头施加预先确定的力;和 当所述土壤接触指示器指示所述土壤接触头和土地表面之间的预先确定的力时,经由所述排放孔排放加压土壤处理流体26.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,所述土壤处理装置还包括手柄,所述手柄具有第一部分和第二部分,所述第一部分可相对于所述第二部分移动,所述土壤接触指示器包括附接在所述手柄的所述第一部分上的接触传感装置和附接在所述手柄的所述第二部分上的接触块,所述注射土壤处理流体包括 使所述第一手柄部分相对于所述第二手柄部分移动,以导致所述接触传感装置接触所述接触块; 当所述接触传感装置接触所述接触块时,经由所述排放孔排放加压土壤处理流体27.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,所述手柄包括偏压元件,所述偏压元件用于抵抗所述第一部分相对于所述第二部分的运动28.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,所述土壤处理装置还包括致动开关;所述注射土壤处理流体包括 致动所述致动开关; 利用所述土壤接触头向土壤施加预先确定的压力;和 当所述土壤接触指示器指示所述土壤接触头向土壤施加预先确定的压力时,从所述至少一个排放孔排放土壤处理流体29.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,所述土壤接触指示器包括测力计;所述注射土壤处理流体包括 利用所述土壤接触头向土壤施加预先确定的压力;和 当所述测力计指示所述预先确定的压力传递通过所述测力计时,从所述至少一个排放孔排放土壤处理流体30.一种用于将土壤处理流体注射到土壤下面的装置,所述装置包括 包括至少一个内部通道的土壤接触头; 与所述至少一个内部通道流体连通的至少一个排放孔; 与所述至少一个内部通道流体连通的排放阀; 与所述排放阀流体连通的土壤处理流体供给装置;和 土壤接触指示器31.根据权利要求30所述的用于处理土壤的装置,其特征在于,所述土壤接触指示器包括力传感装置,所述力传感装置响应由所述土壤接触头施加给土壤的力32.根据权利要求30所述的用于处理土壤的装置,其特征在于,所述土壤接触指示器包括测力计,所述测力计响应由所述土壤接触头施加给土壤的力33.根据权利要求32所述的用于处理土壤的装置,其特征在于,所述测力计包括多轴线测力计34.根据权利要求30所述的用于处理土壤的装置,其特征在于,所述装置还包括用于承载所述土壤接触头的手柄,所述手柄包括第一部分和第二部分,所述第一部分可相对于所述第二部分移动,所述土壤接触指示器包括附接在所述手柄的所述第一部分和所述第二部分中的至少一个上的接触传感装置,由于所述第一手柄部分相对于所述第二手柄部分移动,所述接触传感装置被致动35.根据权利要求34所述的用于处理土壤的装置,其特征在于,所述装置还包括偏压元件,所述偏压元件抵抗所述第一手柄部分相对于所述第二手柄部分的运动36.根据权利要求35所述的用于处理土壤的装置,其特征在于,所述偏压元件包括弹簧37.根据权利要求30所述的用于处理土壤的装置,其特征在于,所述土壤接触头可围绕所述土壤接触头的宽度轴线和所述土壤接触头的长度轴线中的至少一个转动38.根据权利要求30所述的用于处理土壤的装置,其特征在于,所述装置还包括致动开关39.根据权利要求30所述的用于处理土壤的装置,其特征在于,所述土壤接触头具有前边缘和底平面,所述至少一个排放孔朝向所述前边缘相对于所述底平面成一角度40.一种用于处理土壤的装置,包括 土壤接触头,所述土壤接触头具有在其中的至少一个排放孔; 与所述至少一个排放孔流体连通的排放阀; 用于承载所述土壤接触头的手柄,该手柄包括第一手柄部分、第二手柄部分和传感装置,所述第一手柄部分可相对于所述第二手柄部分移动,所述传感装置适于感应所述第一手柄部分相对于所述第二手柄部分的相对运动;和 流体连接到所述排放阀上的土壤处理流体源,其中,所述排放阀是可操控的,以便当所述传感装置感应到所述第一手柄部分相对于所述第二手柄部分的运动时,经由所述至少一个排放孔排放土壤处理流体41.根据权利要求40所述的装置,其特征在于,所述传感装置包括安装在所述第一手柄部分上的接触开关和安装在所述第二手柄部分上的止动块42.根据权利要求40所述的装置,其特征在于,所述第一手柄部分可相对于所述第二手柄部分滑动43.根据权利要求42所述的装置,其特征在于,所述手柄还包括弹簧,所述弹簧相对于所述手柄的第一手柄部分和第二手柄部分设置成使得所述第一手柄部分相对于所述第二手柄部分的运动压缩所述弹簧44.根据权利要求40所述的装置,其特征在于,所述排放阀包括螺线管45.一种用于处理土壤的装置,包括 土壤接触头,所述土壤接触头具有在其中的至少一个排放孔; 手柄,所述土壤接触头附接在所述手柄上; 与所述至少一个排放孔流体连通的排放阀; 与所述排放阀流体连通的土壤处理流体源,其中,所述排放阀是可操控的,以便经由所述至少一个排放孔排放土壤处理流体;和 由所述装置承载的用于容纳土壤处理流体供给的储罐46.根据权利要求45所述的装置,其特征在于,所述土壤处理流体供给包括处理剂和水的溶液的供给47.根据权利要求45所述的装置,其特征在于,所述储罐安装在手推车上
  • 技术领域
    本发明的领域涉及土壤处理,且尤其是涉及以不会机械地破坏土壤表面的方式将土壤处理物注射到邻近障碍物的土壤表面下面
  • 背景技术
  • 具体实施例方式
    应当理解,已对本发明的实施例的附图和描述进行了简化,以示出用于清楚地理解本发明有关的元件,同时为了清晰的目的省略了可在对本领域技术人员来说已知的典型的草地和土壤管理系统和方法中找到的许多其它元件然而,因为这些元件和步骤在本领域是众所周知的,且因为它们没有利于更好地理解本发明,所以在本说明书中不再提供这些元件和步骤的讨论如图I所示,本发明的示例性实施例以其最简单的形式可体现为装置100,该装置100具有土壤接触头102和用于允许使用者操纵该土壤接触头102的手柄104土壤接触头102可设置有一个或多个排放孔(在图I中不可见),土壤处理流体在高压下可受压通过该排放孔可从连接到土壤处理装置100上的储罐或者从远程源将加压土壤处理流体供应到土壤接触头102来自加压土壤处理物供给装置的土壤处理流体的流动可由排放阀106 控制排放阀106可由土壤接触指示器108致动如上所述,土壤处理流体可包括夹带在流体中的土壤处理物,例如但不限于溶于水的处理剂或夹带在水或空气中的颗粒状物料因为使颗粒状物料流动通过软管存在一些局限性,所以优选在邻近土壤处理装置的出口处夹带颗粒状物料由于一些局限性,所以颗粒状物料可要求设置料斗(在图8中示出),这些局限性包括所夹带的颗粒状物料具有磨蚀性和这些物料在软管内易于堵塞此外,可以使用在邻近排放喷嘴处的文氏管系统,以将物料夹带在流体喷射流内,例如如美国专利No. 7,581,684中所示的土壤接触指示器108可以是压力传感器或力传感器,该压力传感器或力传感器测量迫使土壤接触头与待处理的土壤接触的力优选地,土壤接触指示器108构造成根据施加在基本上平行于从一个或多个排放孔流出的土壤处理流体的流动方向110上的力产生信号这种取向确保在土壤接触头102与土壤之间存在充分接触,从而来自排放孔的排放物的任何反作用力都被迫使土壤接触头102抵靠土壤的力平衡,从而使土壤接触头102离开目的位置的运动最小包括土壤接触指示器108还确保了土壤接触头102在排放期间与土壤接触,从而将由排放孔不指向土壤的排放所引起的安全问题的可能性最小可选择土壤接触头102的重量,使得土壤接触头102的质量在从排放出口排放期间帮助将土壤接触头102保持就位,而对于操作者对土壤接触头102的人工定位不会是过于沉重的负担通常,土壤接触头102的质量越小,操作者在致动土壤处理物料从排放孔排放之前施加的力就越大示例性地,土壤接触指示器108可经由将测力计112结合到手柄104中以直接测量力形成,或经由由手柄104的一部分相对于土壤接触头102的位移触发的接触开关形成虽然这些方法示出获得所施加的足够的力的指示的基本方法,但是它们仅仅是示例性的,并不旨在限制实施本发明的可获得的方法作为手柄104的一部分的测力计112的使用允许不连续地测量利用手柄104施加的力的大小并且允许根据其它参数——例如排放压力或使用者喜好——定制所需要的力单轴线测力计112的使用允许测量平行于手柄104的轴线的力,从而当该力超过希望的数值时,可产生接触信号该信号可用作指示排放阀106在一个时间段内释放土壤处理流体的触发器可选择该时间段和供应压力,以获得希望的土壤渗透因此,当测力计112发出已通过手柄104施加希望的力的信号时,排放阀106可开启一段时间,以允许高压土壤处理流体从排放孔(图I中未示出)流出,从而土壤处理物料被注射到土壤内还可实施多轴线测力计的使用,然而,沿多个轴线测量力可需要将力分解成用于致动目的的单个相关的数值例如,如果使用多轴线测力计,则可将所测量的力分解,以指示在平行于土壤接触头的竖向轴线的轴线上通过测力计传递的力排放阀106可以是能够足够快速操作的电磁提升阀,以允许在希望的时间参数内打开和关闭阀,从而允许根据所用的压力形成正确的土壤渗透深度虽然可以使用液压致动阀,但是这种阀的尺寸和重量方面的限制可在其它方面限制装置100的实用性除了排放阀106外,还可设置致动触发器114,使得仅能当操作者已将致动触发器114致动时土壤接触指示器108才能工作致动触发器114可以是中断土壤处理流体从排放阀106到排放孔的流动的机械装置,或者可以是中断发送至排放阀106的电信号并因此防止排放阀106致动的电气开关 排放阀106可使用螺线管来打开和关闭控制土壤处理流体的流动的阀,从而用于螺线管的电源或来自土壤接触指示器108的信号可以被中断排放阀106的控制可以与排放阀106位于相同的位置或者与排放控制器一起放置在远处,使得每次注射的参数可作为对压力和流动持续时间的控制的结果单独控制此外,如果使用测力计112来直接测量接触力,则足以启动排放的力附加地是可以变化的,从而操作者可根据其喜好增加或减小致动所需的力此外,控制器1012 (在图11中示出)可用于强加一些限值,即,用作所需要的最小力的土壤接触力阈值,或该控制器1012强加最小或最大的土壤处理物流动持续时间电气连接115将排放阀106、土壤接触指示器108和致动触发器114与控制器1012联结在一起图2示出沿图I中的线A-A’的土壤接触头102的剖视图土壤接触头102可具有多个排放孔202排放孔202可形成在排放喷嘴204中,该排放喷嘴204在土壤接触头102内是可替换的排放喷嘴可从TeeJetTechnologies, Springfield, Illinois处购买排放孔202可具有.0020"到.001"的内径,虽然有用直径纯粹取决于希望的渗透和可获得的压力排放喷嘴204可联接到内部通道206上内部通道206可包括入口 208为了允许制造,内部通道可通过塞子210封闭如图3所示,土壤接触指示器108可替换地由接触开关302形成,该接触开关302适于指示手柄104的上部部分304已移动靠近手柄104的下部部分的时刻上手柄部分304可以是中空部分308,从而下手柄部分306可滑动地套在上手柄部分304内弹簧310可放置在上手柄部分304的中空部分308内,以抵抗下手柄部分306进一步滑入上部手柄部分304内可设置凸缘312和保持件314来限制下手柄306从上手柄部分304退出或弹出,从而确保下手柄部分306保持附接在上手柄部分304上简单的接触开关302可设置在上手柄部分或下手柄部分上,从而在弹簧310被压缩后在开关302和止动块316之间的接触提供土壤接触指示可以选择弹簧310的抵抗力,以在指示土壤接触信号之前提供足够的力水平接触开关302和/或接触块316的位置是可调节的,以允许在接触开关302产生接触并因此产生触发信号之前改变施加在手柄104上的力接触开关302可闭合使与排放阀106相关联的螺线管通电的回路,从而接触开关302的闭合给排放阀106施加电压可替换地,接触开关302的关闭(或打开)可用于将信号提供给控制器(图3中未示出),从而控制器根据来自接触开关302的土壤接触信号的接收控制排放阀106控制器可用于产生在接触开关302的致动和排放之间的时滞,并确保用于排放的适合的参数出现,即,可以获得适合的流动压力在手柄104和土壤接触头102之间的连接可优选设置有一个或多个转动自由度,从而能够容易地迫使土壤接触头102在排放前进入最佳取向用于土壤接触头102的基本上平面的底表面318的使用允许迫使土壤接触头102相对于土壤接触头102受压进入的土壤进入平行取向,因此使排放孔(图3中未示出)与土壤之间的距离最小以及限制排放不受土壤约束的可能性如图3所示,单个转动自由度可通过在手柄104和土壤接触头102之间形成轭320在土壤接触头102和手柄104之间产生可在土壤接触头102的上表面324中形成伸出部322,从而轭320的支腿326、328以自由转动的方式附接在伸出部322的每侧上,从而允许土壤接触头102围绕延伸穿过轭320的连接点的轴线330转动轭320相对于土壤接触头102的取向可根据使用该装置的条件选择 如图4所示,土壤接触指示器108不必一定集成在手柄114和土壤接触头102之间,而是可测量在土壤接触头102和土壤接触头102可受压进入的土壤之间的接触可使用具有接触开关404的简单弹簧负载柱塞402, —旦柱塞402被压缩一定量,接触开关404就被致动虽然这种土壤接触指示器108能有效工作,但是不平整的土壤表面可能会限制这种实施例的实用性,这是因为,当柱塞402仍然从土壤接触头102伸出时,接触指示器108可能需要产生信号,从而在排放时土壤接触头102和土壤之间可能存在间隙虽然当土壤相对于土壤接触头102具有凹表面时与位于手柄和土壤接触头之间的土壤接触指示器108相关联的排放参数是一样的,但是当地面具有平表面或凸表面时与使用安装在手柄上的指示器的装置相比间隙增加可根据该装置旨在使用的特定场合选择土壤接触头102的尺寸和形状当将装置用于沿长直周边——例如墙——施加土壤处理物料时,土壤接触头102可使用具有大长宽比的形状土壤处理头102可具有形成在其中的多个排放孔202排放孔202可形成一排,例如如图5A所示的如果希望更深的边界,排放孔202可设置成如图5B所示的矩阵样式(多行和多列),或者设置成用于目标用途所希望的任何其它样式虽然本说明书示出的土壤接触头102具有大体上矩形的下表面,但是接触头可以形成为所希望的任何形状,例如图5C所示的弓形,该弓形可用于顺应围绕圆形边缘,例如围绕树木和景观植物如果使用多个排放口 202和单个排放阀106,则应当注意确保在排放口 202之间产生土壤处理流体的均匀分布对于靠近单个排放阀106的多个排放孔202,可对歧管实施限制,即,减小歧管流道直径,以平衡来自多个排放孔202的流动,或者可使用多个排放阀106以更好地平衡来自多个排放孔202的输出如图6所示,土壤接触头102可具有与每个排放孔202 (在图6中不可见)相关联的排放阀106,从而可确保土壤处理流体通过多个排放孔202的平均分配排放平衡可在合理的参数内简单地通过适当地确定歧管流道602的尺寸获得,并可使用多个排放阀106,从而容纳在向每个排放阀供应的进料软管中的加压土壤处理液可设置有效的累积器,从而确保每个排放孔106获得足够的土壤处理液虽然图6示出每个排放孔一个排放阀106的极端情况,但是可以其它比例设置多个排放阀106,即,一个排放阀106用于I个、2个、3个或者4个等排放孔106,以帮助平衡排放因为控制器需要响应于单个土壤接触指示致动多个排放阀,这种结构增加了系统的复杂程度,例如,增加了控制阀所需的布线数量和动力然而,动力需求可通过使用更小的排放阀来抵消如图7所示,该图示出沿图I中的线B-B’所示的平面的土壤接触头102的剖视图,土壤接触头的结构可由多个元件形成,以允许用于引导土壤处理流体流的排放孔202的制造与土壤接触头102本身分离,从而排放孔202可形成在带螺纹的排放喷嘴204中,该排放喷嘴204可根据不同的所希望的排放孔直径变化或者用于替代阻塞的孔可在土壤接触头102内或者在下土壤接触头部分702内形成通道,以提供用于从单个连接源到土壤处理流体的高压源的土壤处理流体的分配路径上土壤接触头部分704可以形成为充当在排放阀106 (在图7中未示出)和排放喷嘴204之间的歧管这种结构可允许在上土壤接触头部分704的下表面706内机加工歧管路径排放孔202可相对于土壤接触头102的底平面708成一角度,从而可朝向邻近处理位置的障碍物注射土壤处理流体如果希望将土壤处理剂靠着结构放置但是将土壤处理剂放置在抵靠该结构的土壤表面下面,则可根据在土壤接触 头的前边缘和排放孔202之间的距离和所希望的渗透深度推导出所希望的角度可在上土壤接触头部分704和下土壤接触头部分702之间放置密封件710,例如铜垫片,以确保两部分之间的密封如图I所示,土壤处理流体可经由软管116从远处供给虽然该方法可优选允许大量土壤处理流体与装置100相关联,但是颗粒状土壤处理剂的使用需要在邻近排放阀或排放孔处将颗粒状土壤处理剂混合,以便确保适当量的颗粒状土壤处理剂夹带在流体中如图8所示,颗粒状处理剂的混合可在土壤接触头102处完成,以确保适当量的颗粒状土壤处理剂夹带在加压流体中在这种实施例中的加压流体可以是,但不限于,空气或水颗粒状处理剂可经由安装在土壤接触头上的料斗802供应到在土壤接触头中的混合器,然而这种结构会限制能够供给到装置100的颗粒状土壤处理剂的量以及过度增加土壤接触头102的重量可替换地,可提供远程料斗,例如背负式安装的料斗,以将颗粒状处理剂供应到所述装置这种实施方案在引导颗粒状物料流动通过在料斗和装置之间的软管方面存在问题,即便使用用于物料的压力辅助,因此,如果希望使用颗粒状处理剂,则较短路径是优选的如图9所示,土壤接触头102可设置有相对于手柄104的两个转动自由度,以进一步允许土壤接触头102的底平面902最好地使其本身靠着待处理的土壤定向在手柄104和土壤接触头102之间的连接可由球形接头一例如海姆(heim)接头904——形成该连接还可设置稳定器,以防止土壤接触头相对于手柄104转动,从而可以保持土壤接触头相对于手柄的长轴线的取向多自由度接头的使用可通过产生土壤接触信号的任何方法实施,如图9所示,可在土壤接触头102上安装测力计112,然后可将该土壤接触头102安装在多自由度接头904上可替换地,可以使用产生接触信号的接触开关或其它方式土壤处理物供给装置可由附接在土壤处理装置上的储罐构成,然而,在高压——在一个实施例中,压力为约50psi至约5000psi,在另一实施例中,压力为IOOpsi至4000psi,在又一实施例中,压力为约2000psi至约5000psi——下提供土壤处理物料如果储罐限制为允许装置足够便携,则高压力可限制能够容纳在储罐中的土壤处理物料的量如图10所示,土壤处理物供给装置可替换地由单人携带单元1002构成,该单人携带单元1002包含土壤处理流体储罐1004和压力罐或罐组1006,其中,利用压力罐1006给土壤处理流体储罐1004增压可以提供调压器1008,以确保在土壤处理流体储罐1004中保持的压力保持在希望的水平还可以提供将土壤处理流体储罐1004与压力罐1006隔离开的截止阀1010,从而土壤处理流体储罐1004可减压,以允许更多土壤处理流体添加到储罐1004中此外,土壤处理流体储罐1004和压力罐1006可移除地附接在背部框架上,从而当用完时,可在背部框架上更换罐软管116可用于将土壤处理流体储罐1004连接到排放阀106 (在图10中未示出)上,从而可将土壤处理流体提供给排放阀106加压罐的使用在以下方面受到限制土壤处理流体通常限于是预先混合的液体,这是因为,与混合装置相关联的重量和尺寸方面的限制可限制提供用于在人便携式单元处将颗粒状物料与流体混合的控制器的能力另外,可在人便携式单元1002上设置控制器1012和用于控制器1012的动力源1014,以允许控制由排放阀106释放的土壤处理流体脉冲的持续时间,以及控制土壤处理·流体储罐1004的出口压力此外,如上所述,由于致动触发器,控制器1012可控制排放阀106的致动如图11所示,在另一实施例中,土壤处理流体供给可由位于远处的装置1100提供,该装置1100包含流体储罐1102、用于使流体增压的泵1104、土壤处理物储罐1106和混合装置 1108,该混合装置 1108 是例如从 Dosatron International, Inc. , Clearwater,Florida可买到的Dosatron *配器流体储罐1102可由用于与该装置一起使用的流体源1110替代,例如用于接收自来水的连接装置位于远处的装置1100可设置有用于产生操作压力泵1104的动力的汽油发动机1112汽油发动机1112可附加地设置有用于产生电流的交流发电机或者发电机1114,该电流用于操作位于远处的装置和/或控制器1012的各种功能位于远处的装置1100可安装在拖车上、自行推动或者甚至是其组合,从而该单元可拖到工作地点并然后在其自身动力下在某位置周围移动用于该系统的控制器1012可允许操作者设置用于土壤处理物的脉冲持续时间和压力水平控制器1012可以是可编程的,以允许操作者通过定义孔的数量以及它们的尺寸输入与所使用的特定土壤处理装置相关联的参数以及允许输入与所使用的土壤处理物料相关联的参数,从而可适当控制通过Dosatron^H共给的配量,或可追踪注射的量等本领域技术人员可意识到,可实施对本发明的许多改进和改变,而不脱离本发明的精神或范围因此,本发明意在覆盖本发明的改进和改变,如果它们在所附的权利要求书及其等同方案的范围内
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专利名称:用于将物料放置到土壤表面上面或下面的装置的制作方法将土壤处理物插在土壤表面下面作为一种限制处理物被冲走的方法已经在实践中应用。用于实施这种土壤处理的典型装置利用针或其它机械装置产生进入土壤的通道,以允许将土壤处理物插到地面内。这些装置具有明显的局限性它们在土壤中可产生难看的孔;或者产生其它不利之处,例如在邻近插入点处产生不想要的土壤压实;以及要求使用机械力产生孔。 高压的使用作为一种有效地将物料注射到土壤表面下面的方法,已经在授予Monroe的名称为“用于将微粒物质充气并且/或者引入土地表面内的装置和方法”的美国专利No. 5,370,069中记载。这些方法使用高压流体喷射流,所述流体为例如夹带有土壤处理剂的空气或水。土壤处理剂可以溶于流体,或者可以是携带在流体中的颗粒状物料。高压喷射流可在待放置物料的表面中形成小孔,或者导致物料被所述表面快速吸收,从而土壤破坏性是最小的。使用压力喷射的一个优点是,不需要机械力产生用于将土壤处理物料放置到土壤表面下面的通道。虽然例如在Monroe中公开的装置在将土壤处理物料放置到表面下面是有效的,但是它们定制成在大面积上分配这种物料,在大面积上,设备的尺寸不受限制。例如,在美国专利No. 7,581,684中描述的装置包括牵引装置,该牵引装置可用于提供在大面积上精确分配土壤处理物料。然而,该装置在靠近结构——例如墙、栅栏和/或树木或其它景观特征——处放置土壤处理物方面受到限制,这是因为,存在与操纵该装置靠近所述结构相关联的挑战。通过土壤处理物料的高压和/或高速流的使用,可在不会破坏待处理的表面的情况下注射物料。改进这种性能的一个方面是,使注射器靠近表面本身,从而当注射器与表面间隔开时,土壤处理物料的流动不会分散到空气中。此外,注射器和待处理土壤之间接触限制了土壤处理物弹跳离开正被施加土壤处理物的土壤的能力。由于利用高压,所以希望解决装置的操作者的安全问题。虽然土壤处理物料的短时间持续流动的能量将随着它通过空气的传播而耗散,但是该流动对于位于排放孔附近的物体是有害的。而且,这种能量消耗将限制给定压力下的土壤渗透。因此,仅当排放孔靠近土壤时才致动土壤处理物料的高压流动提高了输送装置的效率。
本说明书描述的方法和装置提供了一种以不会机械地穿透土壤的安全方式成功地将流体或夹带有颗粒状物料的流体(以下统称为“土壤处理流体”)放置到尤其是邻近例如建筑物、栅栏、树木和其它景观特征等结构的地面内的手段。土壤处理物料可包括,但不限于,肥料和其它土壤调节物料以及昆虫处理物,例如围绕结构周边放置的杀虫剂障阻(insecticide barrier)。该装置允许利用土壤渗透,而没有例如在美国专利No. 7, 581, 684中描述的较大装置的限制,该专利通过引用整个结合在本文中。例如使用水或气流的喷射流可将物料送入土壤内,并在表面上不留下任何妨碍紧跟其后的动作或者其它处理的爆发物。该装置可体现为具有至少一个排放孔的土壤处理装置。该土壤处理装置可包括手柄、排放阀、土壤接触指示器、加压土壤处理流体源以及土壤接触头,排放孔位于该土壤接触头中。由于土壤接触头施加在地面上的足够的力,排放阀可被触发,从而一股加压土壤处理流体被注射到地面内。在另一实施例中,该装置还可包括在土壤接触头和手柄之间提供一个或多个转动自由度的接头,从而允许土壤接触头相对于土壤定向成处于优选位置。图I示出在本发明的示例性实施例中用于放置土壤处理物的简化的便携式装置 的透视图。图2示出沿图I中的线A-A’的简单的土壤接触头的剖视图。图3示出在本发明的示例性实施例中用于放置土壤处理物的便携式装置的前视图,该装置使用接触开关和单个转动自由度,其中,手柄被部分切除。图4示出在本发明的示例性实施例中用于放置土壤处理物的便携式装置的土壤接触头的剖视图,该便携式装置使用地面接触探测器作为土壤接触指示器。图5A示出在本发明的示例性实施例中用于放置土壤处理物的便携式装置的土壤接触头,其中,土壤接触头利用一排排放孔。图5B示出在本发明的示例性实施例中用于放置土壤处理物的便携式装置的土壤接触头,其中,土壤接触头利用一个矩阵的排放孔。图5C示出在本发明的示例性实施例中用于放置土壤处理物的便携式装置的土壤接触头,其中,土壤接触头利用弓形的形状。图6示出在本发明的示例性实施例中用于放置土壤处理物的便携式装置,该便携式装置利用多个排放阀。图7示出沿由图I中的线B-B’定义的平面的在本发明的示例性实施例中用于放置土壤处理物的便携式装置的土壤接触头的剖视图,其中,土壤接触头使用具有一定角度的排放孔。图8示出在本发明的示例性实施例中用于放置土壤处理物的便携式装置,该便携式装置利用在排放孔处用于夹带颗粒状物料的料斗。图9示出在本发明的示例性实施例中用于放置土壤处理物的便携式装置,该便携式装置使用具有两个转动自由度的接触头。图10示出用于与在本发明的示例性实施例中用于放置土壤处理物的便携式装置一起使用的便携式土壤处理流体供给装置。图11示出用于与在本发明的示例性实施例中用于放置土壤处理物的便携式装置一起使用的可替代的便携式土壤处理流体供给装置。

在示例性实施例中的用于处理土壤的装置(100)包括具有在其内的至少一个排放孔的土壤接触头(102)、附接在土壤接触头上的手柄(104)、与所述至少一个排放孔流体连通的排放阀(106)、土壤接触指示器(108)以及可流动地连接到排放阀上的加压土壤处理流体源。当土壤接触指示器指示土壤接触头和土壤之间接触时,排放阀经由排放孔排放加压土壤处理物料。



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