專利名稱：用于將物料放置到土壤表面上面或下面的裝置的制作方法
技術領域：
本發明的領域涉及土壤處理，且尤其是涉及以不會機械地破壞土壤表面的方式將土壤處理物注射到鄰近障礙物的土壤表面下面。
背景技術：
將土壤處理物插在土壤表面下面作為一種限制處理物被沖走的方法已經在實踐中應用。用于實施這種土壤處理的典型裝置利用針或其它機械裝置產生進入土壤的通道，以允許將土壤處理物插到地面內。這些裝置具有明顯的局限性它們在土壤中可產生難看的孔；或者產生其它不利之處，例如在鄰近插入點處產生不想要的土壤壓實；以及要求使用機械力產生孔。 高壓的使用作為一種有效地將物料注射到土壤表面下面的方法，已經在授予Monroe的名稱為“用于將微粒物質充氣并且/或者引入土地表面內的裝置和方法”的美國專利No. 5，370，069中記載。這些方法使用高壓流體噴射流，所述流體為例如夾帶有土壤處理劑的空氣或水。土壤處理劑可以溶于流體，或者可以是攜帶在流體中的顆粒狀物料。高壓噴射流可在待放置物料的表面中形成小孔，或者導致物料被所述表面快速吸收，從而土壤破壞性是最小的。使用壓力噴射的一個優點是，不需要機械力產生用于將土壤處理物料放置到土壤表面下面的通道。雖然例如在Monroe中公開的裝置在將土壤處理物料放置到表面下面是有效的，但是它們定制成在大面積上分配這種物料，在大面積上，設備的尺寸不受限制。例如，在美國專利No. 7，581，684中描述的裝置包括牽引裝置，該牽引裝置可用于提供在大面積上精確分配土壤處理物料。然而，該裝置在靠近結構——例如墻、柵欄和/或樹木或其它景觀特征——處放置土壤處理物方面受到限制，這是因為，存在與操縱該裝置靠近所述結構相關聯的挑戰。通過土壤處理物料的高壓和/或高速流的使用，可在不會破壞待處理的表面的情況下注射物料。改進這種性能的一個方面是，使注射器靠近表面本身，從而當注射器與表面間隔開時，土壤處理物料的流動不會分散到空氣中。此外，注射器和待處理土壤之間接觸限制了土壤處理物彈跳離開正被施加土壤處理物的土壤的能力。由于利用高壓，所以希望解決裝置的操作者的安全問題。雖然土壤處理物料的短時間持續流動的能量將隨著它通過空氣的傳播而耗散，但是該流動對于位于排放孔附近的物體是有害的。而且，這種能量消耗將限制給定壓力下的土壤滲透。因此，僅當排放孔靠近土壤時才致動土壤處理物料的高壓流動提高了輸送裝置的效率。
發明內容
本說明書描述的方法和裝置提供了一種以不會機械地穿透土壤的安全方式成功地將流體或夾帶有顆粒狀物料的流體(以下統稱為“土壤處理流體”)放置到尤其是鄰近例如建筑物、柵欄、樹木和其它景觀特征等結構的地面內的手段。土壤處理物料可包括，但不限于，肥料和其它土壤調節物料以及昆蟲處理物，例如圍繞結構周邊放置的殺蟲劑障阻(insecticide barrier)。該裝置允許利用土壤滲透,而沒有例如在美國專利No. 7, 581, 684中描述的較大裝置的限制，該專利通過引用整個結合在本文中。例如使用水或氣流的噴射流可將物料送入土壤內，并在表面上不留下任何妨礙緊跟其后的動作或者其它處理的爆發物。該裝置可體現為具有至少一個排放孔的土壤處理裝置。該土壤處理裝置可包括手柄、排放閥、土壤接觸指示器、加壓土壤處理流體源以及土壤接觸頭，排放孔位于該土壤接觸頭中。由于土壤接觸頭施加在地面上的足夠的力，排放閥可被觸發，從而一股加壓土壤處理流體被注射到地面內。在另一實施例中，該裝置還可包括在土壤接觸頭和手柄之間提供一個或多個轉動自由度的接頭，從而允許土壤接觸頭相對于土壤定向成處于優選位置。
圖I示出在本發明的示例性實施例中用于放置土壤處理物的簡化的便攜式裝置 的透視圖。圖2示出沿圖I中的線A-A’的簡單的土壤接觸頭的剖視圖。圖3示出在本發明的示例性實施例中用于放置土壤處理物的便攜式裝置的前視圖，該裝置使用接觸開關和單個轉動自由度，其中，手柄被部分切除。圖4示出在本發明的示例性實施例中用于放置土壤處理物的便攜式裝置的土壤接觸頭的剖視圖，該便攜式裝置使用地面接觸探測器作為土壤接觸指示器。圖5A示出在本發明的示例性實施例中用于放置土壤處理物的便攜式裝置的土壤接觸頭，其中，土壤接觸頭利用一排排放孔。圖5B示出在本發明的示例性實施例中用于放置土壤處理物的便攜式裝置的土壤接觸頭，其中，土壤接觸頭利用一個矩陣的排放孔。圖5C示出在本發明的示例性實施例中用于放置土壤處理物的便攜式裝置的土壤接觸頭，其中，土壤接觸頭利用弓形的形狀。圖6示出在本發明的示例性實施例中用于放置土壤處理物的便攜式裝置，該便攜式裝置利用多個排放閥。圖7示出沿由圖I中的線B-B’定義的平面的在本發明的示例性實施例中用于放置土壤處理物的便攜式裝置的土壤接觸頭的剖視圖，其中，土壤接觸頭使用具有一定角度的排放孔。圖8示出在本發明的示例性實施例中用于放置土壤處理物的便攜式裝置，該便攜式裝置利用在排放孔處用于夾帶顆粒狀物料的料斗。圖9示出在本發明的示例性實施例中用于放置土壤處理物的便攜式裝置，該便攜式裝置使用具有兩個轉動自由度的接觸頭。圖10示出用于與在本發明的示例性實施例中用于放置土壤處理物的便攜式裝置一起使用的便攜式土壤處理流體供給裝置。圖11示出用于與在本發明的示例性實施例中用于放置土壤處理物的便攜式裝置一起使用的可替代的便攜式土壤處理流體供給裝置。
具體實施例方式應當理解，已對本發明的實施例的附圖和描述進行了簡化，以示出用于清楚地理解本發明有關的元件，同時為了清晰的目的省略了可在對本領域技術人員來說已知的典型的草地和土壤管理系統和方法中找到的許多其它元件。然而，因為這些元件和步驟在本領域是眾所周知的，且因為它們沒有利于更好地理解本發明，所以在本說明書中不再提供這些元件和步驟的討論。如圖I所示，本發明的示例性實施例以其最簡單的形式可體現為裝置100，該裝置100具有土壤接觸頭102和用于允許使用者操縱該土壤接觸頭102的手柄104。土壤接觸頭102可設置有一個或多個排放孔(在圖I中不可見)，土壤處理流體在高壓下可受壓通過該排放孔。可從連接到土壤處理裝置100上的儲罐或者從遠程源將加壓土壤處理流體供應到土壤接觸頭102。來自加壓土壤處理物供給裝置的土壤處理流體的流動可由排放閥106 控制。排放閥106可由土壤接觸指示器108致動。如上所述，土壤處理流體可包括夾帶在流體中的土壤處理物，例如但不限于溶于水的處理劑或夾帶在水或空氣中的顆粒狀物料。因為使顆粒狀物料流動通過軟管存在一些局限性，所以優選在鄰近土壤處理裝置的出口處夾帶顆粒狀物料。由于一些局限性，所以顆粒狀物料可要求設置料斗(在圖8中示出)，這些局限性包括所夾帶的顆粒狀物料具有磨蝕性和這些物料在軟管內易于堵塞。此外，可以使用在鄰近排放噴嘴處的文氏管系統，以將物料夾帶在流體噴射流內，例如如美國專利No. 7，581，684中所示的。土壤接觸指示器108可以是壓力傳感器或力傳感器，該壓力傳感器或力傳感器測量迫使土壤接觸頭與待處理的土壤接觸的力。優選地，土壤接觸指示器108構造成根據施加在基本上平行于從一個或多個排放孔流出的土壤處理流體的流動方向110上的力產生信號。這種取向確保在土壤接觸頭102與土壤之間存在充分接觸，從而來自排放孔的排放物的任何反作用力都被迫使土壤接觸頭102抵靠土壤的力平衡,從而使土壤接觸頭102離開目的位置的運動最小。包括土壤接觸指示器108還確保了土壤接觸頭102在排放期間與土壤接觸，從而將由排放孔不指向土壤的排放所引起的安全問題的可能性最小。可選擇土壤接觸頭102的重量，使得土壤接觸頭102的質量在從排放出口排放期間幫助將土壤接觸頭102保持就位，而對于操作者對土壤接觸頭102的人工定位不會是過于沉重的負擔。通常，土壤接觸頭102的質量越小，操作者在致動土壤處理物料從排放孔排放之前施加的力就越大。示例性地，土壤接觸指示器108可經由將測力計112結合到手柄104中以直接測量力形成，或經由由手柄104的一部分相對于土壤接觸頭102的位移觸發的接觸開關形成。雖然這些方法示出獲得所施加的足夠的力的指示的基本方法，但是它們僅僅是示例性的，并不旨在限制實施本發明的可獲得的方法。作為手柄104的一部分的測力計112的使用允許不連續地測量利用手柄104施加的力的大小并且允許根據其它參數——例如排放壓力或使用者喜好——定制所需要的力。單軸線測力計112的使用允許測量平行于手柄104的軸線的力，從而當該力超過希望的數值時，可產生接觸信號。該信號可用作指示排放閥106在一個時間段內釋放土壤處理流體的觸發器。可選擇該時間段和供應壓力，以獲得希望的土壤滲透。因此，當測力計112發出已通過手柄104施加希望的力的信號時，排放閥106可開啟一段時間，以允許高壓土壤處理流體從排放孔(圖I中未示出)流出，從而土壤處理物料被注射到土壤內。還可實施多軸線測力計的使用，然而，沿多個軸線測量力可需要將力分解成用于致動目的的單個相關的數值。例如，如果使用多軸線測力計，則可將所測量的力分解，以指示在平行于土壤接觸頭的豎向軸線的軸線上通過測力計傳遞的力。排放閥106可以是能夠足夠快速操作的電磁提升閥，以允許在希望的時間參數內打開和關閉閥，從而允許根據所用的壓力形成正確的土壤滲透深度。雖然可以使用液壓致動閥，但是這種閥的尺寸和重量方面的限制可在其它方面限制裝置100的實用性。除了排放閥106外，還可設置致動觸發器114，使得僅能當操作者已將致動觸發器114致動時土壤接觸指示器108才能工作。致動觸發器114可以是中斷土壤處理流體從排放閥106到排放孔的流動的機械裝置，或者可以是中斷發送至排放閥106的電信號并因此防止排放閥106致動的電氣開關。 排放閥106可使用螺線管來打開和關閉控制土壤處理流體的流動的閥，從而用于螺線管的電源或來自土壤接觸指示器108的信號可以被中斷。排放閥106的控制可以與排放閥106位于相同的位置或者與排放控制器一起放置在遠處，使得每次注射的參數可作為對壓力和流動持續時間的控制的結果單獨控制。此外，如果使用測力計112來直接測量接觸力，則足以啟動排放的力附加地是可以變化的，從而操作者可根據其喜好增加或減小致動所需的力。此外，控制器1012 (在圖11中示出)可用于強加一些限值，即，用作所需要的最小力的土壤接觸力閾值，或該控制器1012強加最小或最大的土壤處理物流動持續時間。電氣連接115將排放閥106、土壤接觸指示器108和致動觸發器114與控制器1012聯結在一起。圖2示出沿圖I中的線A-A’的土壤接觸頭102的剖視圖。土壤接觸頭102可具有多個排放孔202。排放孔202可形成在排放噴嘴204中，該排放噴嘴204在土壤接觸頭102內是可替換的。排放噴嘴可從TeeJetTechnologies, Springfield, Illinois處購買。排放孔202可具有.0020"到.001"的內徑，雖然有用直徑純粹取決于希望的滲透和可獲得的壓力。排放噴嘴204可聯接到內部通道206上。內部通道206可包括入口 208。為了允許制造，內部通道可通過塞子210封閉。如圖3所示，土壤接觸指示器108可替換地由接觸開關302形成，該接觸開關302適于指示手柄104的上部部分304已移動靠近手柄104的下部部分的時刻。上手柄部分304可以是中空部分308，從而下手柄部分306可滑動地套在上手柄部分304內。彈簧310可放置在上手柄部分304的中空部分308內，以抵抗下手柄部分306進一步滑入上部手柄部分304內。可設置凸緣312和保持件314來限制下手柄306從上手柄部分304退出或彈出，從而確保下手柄部分306保持附接在上手柄部分304上。簡單的接觸開關302可設置在上手柄部分或下手柄部分上，從而在彈簧310被壓縮后在開關302和止動塊316之間的接觸提供土壤接觸指示。可以選擇彈簧310的抵抗力，以在指示土壤接觸信號之前提供足夠的力水平。接觸開關302和/或接觸塊316的位置是可調節的，以允許在接觸開關302產生接觸并因此產生觸發信號之前改變施加在手柄104上的力。接觸開關302可閉合使與排放閥106相關聯的螺線管通電的回路，從而接觸開關302的閉合給排放閥106施加電壓。可替換地，接觸開關302的關閉(或打開)可用于將信號提供給控制器(圖3中未示出)，從而控制器根據來自接觸開關302的土壤接觸信號的接收控制排放閥106。控制器可用于產生在接觸開關302的致動和排放之間的時滯，并確保用于排放的適合的參數出現，即，可以獲得適合的流動壓力。在手柄104和土壤接觸頭102之間的連接可優選設置有一個或多個轉動自由度，從而能夠容易地迫使土壤接觸頭102在排放前進入最佳取向。用于土壤接觸頭102的基本上平面的底表面318的使用允許迫使土壤接觸頭102相對于土壤接觸頭102受壓進入的土壤進入平行取向，因此使排放孔(圖3中未示出)與土壤之間的距離最小以及限制排放不受土壤約束的可能性。如圖3所示，單個轉動自由度可通過在手柄104和土壤接觸頭102之間形成軛320在土壤接觸頭102和手柄104之間產生。可在土壤接觸頭102的上表面324中形成伸出部322，從而軛320的支腿326、328以自由轉動的方式附接在伸出部322的每側上，從而允許土壤接觸頭102圍繞延伸穿過軛320的連接點的軸線330轉動。軛320相對于土壤接觸頭102的取向可根據使用該裝置的條件選擇。 如圖4所示，土壤接觸指示器108不必一定集成在手柄114和土壤接觸頭102之間，而是可測量在土壤接觸頭102和土壤接觸頭102可受壓進入的土壤之間的接觸。可使用具有接觸開關404的簡單彈簧負載柱塞402, —旦柱塞402被壓縮一定量,接觸開關404就被致動。雖然這種土壤接觸指示器108能有效工作，但是不平整的土壤表面可能會限制這種實施例的實用性，這是因為，當柱塞402仍然從土壤接觸頭102伸出時，接觸指示器108可能需要產生信號，從而在排放時土壤接觸頭102和土壤之間可能存在間隙。雖然當土壤相對于土壤接觸頭102具有凹表面時與位于手柄和土壤接觸頭之間的土壤接觸指示器108相關聯的排放參數是一樣的，但是當地面具有平表面或凸表面時與使用安裝在手柄上的指示器的裝置相比間隙增加。可根據該裝置旨在使用的特定場合選擇土壤接觸頭102的尺寸和形狀。當將裝置用于沿長直周邊——例如墻——施加土壤處理物料時，土壤接觸頭102可使用具有大長寬比的形狀。土壤處理頭102可具有形成在其中的多個排放孔202。排放孔202可形成一排，例如如圖5A所示的。如果希望更深的邊界，排放孔202可設置成如圖5B所示的矩陣樣式(多行和多列)，或者設置成用于目標用途所希望的任何其它樣式。雖然本說明書示出的土壤接觸頭102具有大體上矩形的下表面，但是接觸頭可以形成為所希望的任何形狀，例如圖5C所示的弓形，該弓形可用于順應圍繞圓形邊緣，例如圍繞樹木和景觀植物。如果使用多個排放口 202和單個排放閥106，則應當注意確保在排放口 202之間產生土壤處理流體的均勻分布。對于靠近單個排放閥106的多個排放孔202，可對歧管實施限制，即，減小歧管流道直徑，以平衡來自多個排放孔202的流動，或者可使用多個排放閥106以更好地平衡來自多個排放孔202的輸出。如圖6所示，土壤接觸頭102可具有與每個排放孔202 (在圖6中不可見)相關聯的排放閥106，從而可確保土壤處理流體通過多個排放孔202的平均分配。排放平衡可在合理的參數內簡單地通過適當地確定歧管流道602的尺寸獲得，并可使用多個排放閥106，從而容納在向每個排放閥供應的進料軟管中的加壓土壤處理液可設置有效的累積器，從而確保每個排放孔106獲得足夠的土壤處理液。雖然圖6示出每個排放孔一個排放閥106的極端情況，但是可以其它比例設置多個排放閥106，即，一個排放閥106用于I個、2個、3個或者4個等排放孔106，以幫助平衡排放。因為控制器需要響應于單個土壤接觸指示致動多個排放閥，這種結構增加了系統的復雜程度，例如，增加了控制閥所需的布線數量和動力。然而，動力需求可通過使用更小的排放閥來抵消。如圖7所示，該圖示出沿圖I中的線B-B’所示的平面的土壤接觸頭102的剖視圖，土壤接觸頭的結構可由多個元件形成，以允許用于引導土壤處理流體流的排放孔202的制造與土壤接觸頭102本身分離，從而排放孔202可形成在帶螺紋的排放噴嘴204中，該排放噴嘴204可根據不同的所希望的排放孔直徑變化或者用于替代阻塞的孔。可在土壤接觸頭102內或者在下土壤接觸頭部分702內形成通道，以提供用于從單個連接源到土壤處理流體的高壓源的土壤處理流體的分配路徑。上土壤接觸頭部分704可以形成為充當在排放閥106 (在圖7中未示出)和排放噴嘴204之間的歧管。這種結構可允許在上土壤接觸頭部分704的下表面706內機加工歧管路徑。排放孔202可相對于土壤接觸頭102的底平面708成一角度，從而可朝向鄰近處理位置的障礙物注射土壤處理流體。如果希望將土壤處理劑靠著結構放置但是將土壤處理劑放置在抵靠該結構的土壤表面下面，則可根據在土壤接觸 頭的前邊緣和排放孔202之間的距離和所希望的滲透深度推導出所希望的角度。可在上土壤接觸頭部分704和下土壤接觸頭部分702之間放置密封件710，例如銅墊片，以確保兩部分之間的密封。如圖I所示，土壤處理流體可經由軟管116從遠處供給。雖然該方法可優選允許大量土壤處理流體與裝置100相關聯，但是顆粒狀土壤處理劑的使用需要在鄰近排放閥或排放孔處將顆粒狀土壤處理劑混合，以便確保適當量的顆粒狀土壤處理劑夾帶在流體中。如圖8所示，顆粒狀處理劑的混合可在土壤接觸頭102處完成，以確保適當量的顆粒狀土壤處理劑夾帶在加壓流體中。在這種實施例中的加壓流體可以是，但不限于，空氣或水。顆粒狀處理劑可經由安裝在土壤接觸頭上的料斗802供應到在土壤接觸頭中的混合器，然而這種結構會限制能夠供給到裝置100的顆粒狀土壤處理劑的量以及過度增加土壤接觸頭102的重量。可替換地，可提供遠程料斗，例如背負式安裝的料斗，以將顆粒狀處理劑供應到所述裝置。這種實施方案在引導顆粒狀物料流動通過在料斗和裝置之間的軟管方面存在問題，即便使用用于物料的壓力輔助，因此，如果希望使用顆粒狀處理劑，則較短路徑是優選的。如圖9所示，土壤接觸頭102可設置有相對于手柄104的兩個轉動自由度，以進一步允許土壤接觸頭102的底平面902最好地使其本身靠著待處理的土壤定向。在手柄104和土壤接觸頭102之間的連接可由球形接頭一例如海姆(heim)接頭904——形成。該連接還可設置穩定器，以防止土壤接觸頭相對于手柄104轉動，從而可以保持土壤接觸頭相對于手柄的長軸線的取向。多自由度接頭的使用可通過產生土壤接觸信號的任何方法實施，如圖9所示，可在土壤接觸頭102上安裝測力計112，然后可將該土壤接觸頭102安裝在多自由度接頭904上。可替換地，可以使用產生接觸信號的接觸開關或其它方式。土壤處理物供給裝置可由附接在土壤處理裝置上的儲罐構成，然而，在高壓——在一個實施例中，壓力為約50psi至約5000psi,在另一實施例中，壓力為IOOpsi至4000psi，在又一實施例中，壓力為約2000psi至約5000psi——下提供土壤處理物料。如果儲罐限制為允許裝置足夠便攜，則高壓力可限制能夠容納在儲罐中的土壤處理物料的量。如圖10所示，土壤處理物供給裝置可替換地由單人攜帶單元1002構成，該單人攜帶單元1002包含土壤處理流體儲罐1004和壓力罐或罐組1006，其中，利用壓力罐1006給土壤處理流體儲罐1004增壓。可以提供調壓器1008，以確保在土壤處理流體儲罐1004中保持的壓力保持在希望的水平。還可以提供將土壤處理流體儲罐1004與壓力罐1006隔離開的截止閥1010，從而土壤處理流體儲罐1004可減壓，以允許更多土壤處理流體添加到儲罐1004中。此外，土壤處理流體儲罐1004和壓力罐1006可移除地附接在背部框架上，從而當用完時，可在背部框架上更換罐。軟管116可用于將土壤處理流體儲罐1004連接到排放閥106 (在圖10中未示出)上，從而可將土壤處理流體提供給排放閥106。加壓罐的使用在以下方面受到限制土壤處理流體通常限于是預先混合的液體，這是因為，與混合裝置相關聯的重量和尺寸方面的限制可限制提供用于在人便攜式單元處將顆粒狀物料與流體混合的控制器的能力。另外，可在人便攜式單元1002上設置控制器1012和用于控制器1012的動力源1014，以允許控制由排放閥106釋放的土壤處理流體脈沖的持續時間，以及控制土壤處理·流體儲罐1004的出口壓力。此外，如上所述，由于致動觸發器，控制器1012可控制排放閥106的致動。如圖11所示，在另一實施例中，土壤處理流體供給可由位于遠處的裝置1100提供，該裝置1100包含流體儲罐1102、用于使流體增壓的泵1104、土壤處理物儲罐1106和混合裝置 1108,該混合裝置 1108 是例如從 Dosatron International, Inc. , Clearwater,Florida可買到的Dosatron *配器。流體儲罐1102可由用于與該裝置一起使用的流體源1110替代，例如用于接收自來水的連接裝置。位于遠處的裝置1100可設置有用于產生操作壓力泵1104的動力的汽油發動機1112。汽油發動機1112可附加地設置有用于產生電流的交流發電機或者發電機1114，該電流用于操作位于遠處的裝置和/或控制器1012的各種功能。位于遠處的裝置1100可安裝在拖車上、自行推動或者甚至是其組合，從而該單元可拖到工作地點并然后在其自身動力下在某位置周圍移動。用于該系統的控制器1012可允許操作者設置用于土壤處理物的脈沖持續時間和壓力水平。控制器1012可以是可編程的，以允許操作者通過定義孔的數量以及它們的尺寸輸入與所使用的特定土壤處理裝置相關聯的參數以及允許輸入與所使用的土壤處理物料相關聯的參數，從而可適當控制通過Dosatron^H共給的配量，或可追蹤注射的量等。本領域技術人員可意識到，可實施對本發明的許多改進和改變，而不脫離本發明的精神或范圍。因此，本發明意在覆蓋本發明的改進和改變，如果它們在所附的權利要求書及其等同方案的范圍內。
權利要求
1.一種用于處理土壤的裝置，包括 土壤接觸頭，所述土壤接觸頭具有在其中的至少一個排放孔； 手柄，所述土壤接觸頭附接在所述手柄上； 與所述至少一個排放孔流體連通的排放閥； 土壤接觸指示器；和 加壓流體源，該加壓流體源可流動地連接到所述排放閥上，其中，所述排放閥是可操控的，以便當所述土壤接觸指示器指示所述土壤接觸頭與土壤之間接觸時經由所述排放孔排放加壓流體。
2.根據權利要求I所述的用于處理土壤的裝置，其特征在于，所述土壤接觸指示器包括力傳感裝置，所述排放閥是可操控的，以便當所述土壤接觸指示器指示所述土壤接觸頭和土壤之間的預先確定的力時經由所述排放孔排放加壓流體。
3.根據權利要求I所述的用于處理土壤的裝置，其特征在于，所述手柄包括第一部分和第二部分，所述第一部分可相對于所述第二部分滑動，所述土壤接觸指示器包括附接在所述手柄的所述第一部分上的接觸傳感裝置和附接在所述手柄的所述第二部分上的接觸塊，其中，所述排放閥是可操控的，以便當由于所述第一手柄部分相對于所述第二手柄部分滑動而導致所述接觸傳感裝置接觸所述接觸塊時經由所述排放孔排放加壓流體。
4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括偏壓元件，所述偏壓元件抵抗所述第一手柄部分相對于所述第二手柄部分的滑動運動。
5.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述偏壓元件包括彈簧。
6.根據權利要求I所述的用于處理土壤的裝置，其特征在于，所述手柄包括第一部分和第二部分，所述第一部分可相對于所述第二部分滑動，所述土壤接觸指示器包括附接在所述手柄的第二部分上的接觸傳感裝置和附接在所述手柄的所述第一部分上的接觸塊，其中，所述排放閥是可操控的，以便當由于所述第一手柄部分相對于所述第二手柄部分滑動而導致所述接觸傳感裝置接觸所述接觸塊時經由所述排放孔排放加壓流體。
7.根據權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述土壤接觸頭可圍繞所述土壤接觸頭的寬度軸線轉動。
8.根據權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述土壤接觸頭可圍繞所述土壤接觸頭的長度軸線轉動。
9.根據權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述土壤接觸頭可圍繞所述土壤接觸頭的寬度軸線和圍繞所述土壤接觸頭的長度軸線轉動。
10.根據權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括致動開關，其中，為了排放閥經由所述排放孔排放加壓流體，需要致動所述致動開關和所述土壤接觸指示器指示所述土壤接觸頭和土壤之間接觸。
11.根據權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述土壤接觸頭包括多個排放孔。
12.根據權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述土壤接觸頭具有前邊緣和底平面，所述至少一個排放孔朝向所述前邊緣相對于所述底平面成一角度。
13.根據權利要求12所述的裝置，其特征在于，所述排放孔朝向所述前邊緣相對于所述底平面成一在約5度和約30度之間的角度。
14.根據權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括多個排放孔和相同數量的排放閥，其中，每個所述孔具有與其相關聯的排放閥。
15.根據權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述土壤接觸頭具有足以在土壤處理流體排放期間限制土壤接觸頭的運動的重量。
16.根據權利要求I所述的裝置，其特征在于，加壓流體源包括加壓土壤處理物源。
17.一種用于將土壤處理流體注射到土壤下面的裝置，所述裝置包括 具有至少一個排放孔的土壤接觸頭； 土壤處理流體供給裝置； 用于感應所述土壤接觸頭作用在土壤上的預先確定的土壤接觸力的力傳感裝置； 與所述土壤處理流體供給裝置流體連通的排放閥，所述排放閥是可操控的，以便當所述力傳感裝置指示所述預先確定的土壤接觸力時排放所選擇量的土壤處理流體。
18.根據權利要求17所述的裝置，其特征在于，所述力傳感裝置包括測力計，所述排放閥是可操控的，以便當所述測力計指示所述預先確定的土壤接觸力經由所述測力計傳遞時經由所述至少一個排放孔排放土壤處理流體。
19.根據權利要求18所述的裝置，其特征在于，所述測力計包括多軸線測力計，其中，將經由所述測力計傳遞的力分解，以確定沿與所述土壤接觸頭相關聯的豎向軸線施加到所述土壤接觸頭上的豎向力，所述排放閥是可操控的，以便當足夠的豎向力施加在所述土壤接觸頭時從所述排放孔排放土壤處理流體。
20.根據權利要求17所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括手柄，所述土壤接觸頭附接在所述手柄上。
21.一種用于將土壤處理流體注射到土壤下面的裝置，所述裝置包括 具有至少一個排放孔的土壤接觸頭； 與所述土壤接觸頭流體連通的土壤處理流體供給裝置； 土壤接觸指示器； 用于經由至少一個排放孔排放土壤處理流體的排放閥，所述排放閥是可操控的，以便當所述土壤接觸指示器指示所述土壤接觸頭與土壤之間接觸時排放所選擇量的土壤處理流體。
22.根據權利要求21所述的裝置，其特征在于，所述排放閥可在打開位置和關閉位置之間移動，當所述排放閥處于所述打開位置，所述土壤處理流體被允許流動通過所述排放閥。
23.根據權利要求21所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括手柄，所述土壤接觸頭附接在所述手柄上。
24.一種用于將土壤處理流體注射到土地表面下面的方法，所述方法包括 提供一種土壤處理裝置，該裝置包括具有在其中的至少一個排放孔的土壤接觸頭、與所述至少一個排放孔流體連通的排放閥、土壤接觸指示器和可流動地連接到所述排放閥上的加壓土壤處理流體源； 定位所述土壤處理裝置，使得所述土壤接觸頭與土地表面接觸； 將加壓土壤處理流體輸送至所述排放閥；和 通過打開所述排放閥以允許土壤處理流體流動通過所述至少一個排放孔并流入土地內，將土壤處理流體注射到土地內。
25.根據權利要求24所述的方法，其特征在于，所述土壤接觸指示器包括力傳感裝置，所述注射土壤處理流體包括 向所述土壤接觸頭施加預先確定的力；和 當所述土壤接觸指示器指示所述土壤接觸頭和土地表面之間的預先確定的力時，經由所述排放孔排放加壓土壤處理流體。
26.根據權利要求24所述的方法，其特征在于，所述土壤處理裝置還包括手柄，所述手柄具有第一部分和第二部分，所述第一部分可相對于所述第二部分移動，所述土壤接觸指示器包括附接在所述手柄的所述第一部分上的接觸傳感裝置和附接在所述手柄的所述第二部分上的接觸塊，所述注射土壤處理流體包括 使所述第一手柄部分相對于所述第二手柄部分移動，以導致所述接觸傳感裝置接觸所述接觸塊； 當所述接觸傳感裝置接觸所述接觸塊時，經由所述排放孔排放加壓土壤處理流體。
27.根據權利要求26所述的方法，其特征在于，所述手柄包括偏壓元件，所述偏壓元件用于抵抗所述第一部分相對于所述第二部分的運動。
28.根據權利要求24所述的方法，其特征在于，所述土壤處理裝置還包括致動開關；所述注射土壤處理流體包括 致動所述致動開關； 利用所述土壤接觸頭向土壤施加預先確定的壓力；和 當所述土壤接觸指示器指示所述土壤接觸頭向土壤施加預先確定的壓力時，從所述至少一個排放孔排放土壤處理流體。
29.根據權利要求24所述的方法，其特征在于，所述土壤接觸指示器包括測力計；所述注射土壤處理流體包括 利用所述土壤接觸頭向土壤施加預先確定的壓力；和 當所述測力計指示所述預先確定的壓力傳遞通過所述測力計時，從所述至少一個排放孔排放土壤處理流體。
30.一種用于將土壤處理流體注射到土壤下面的裝置，所述裝置包括 包括至少一個內部通道的土壤接觸頭； 與所述至少一個內部通道流體連通的至少一個排放孔； 與所述至少一個內部通道流體連通的排放閥； 與所述排放閥流體連通的土壤處理流體供給裝置；和 土壤接觸指示器。
31.根據權利要求30所述的用于處理土壤的裝置，其特征在于，所述土壤接觸指示器包括力傳感裝置，所述力傳感裝置響應由所述土壤接觸頭施加給土壤的力。
32.根據權利要求30所述的用于處理土壤的裝置，其特征在于，所述土壤接觸指示器包括測力計，所述測力計響應由所述土壤接觸頭施加給土壤的力。
33.根據權利要求32所述的用于處理土壤的裝置，其特征在于，所述測力計包括多軸線測力計。
34.根據權利要求30所述的用于處理土壤的裝置，其特征在于，所述裝置還包括用于承載所述土壤接觸頭的手柄，所述手柄包括第一部分和第二部分，所述第一部分可相對于所述第二部分移動，所述土壤接觸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個上的接觸傳感裝置，由于所述第一手柄部分相對于所述第二手柄部分移動，所述接觸傳感裝置被致動。
35.根據權利要求34所述的用于處理土壤的裝置，其特征在于，所述裝置還包括偏壓元件，所述偏壓元件抵抗所述第一手柄部分相對于所述第二手柄部分的運動。
36.根據權利要求35所述的用于處理土壤的裝置，其特征在于，所述偏壓元件包括彈簧。
37.根據權利要求30所述的用于處理土壤的裝置，其特征在于，所述土壤接觸頭可圍繞所述土壤接觸頭的寬度軸線和所述土壤接觸頭的長度軸線中的至少一個轉動。
38.根據權利要求30所述的用于處理土壤的裝置，其特征在于，所述裝置還包括致動開關。
39.根據權利要求30所述的用于處理土壤的裝置，其特征在于，所述土壤接觸頭具有前邊緣和底平面，所述至少一個排放孔朝向所述前邊緣相對于所述底平面成一角度。
40.一種用于處理土壤的裝置，包括 土壤接觸頭，所述土壤接觸頭具有在其中的至少一個排放孔； 與所述至少一個排放孔流體連通的排放閥； 用于承載所述土壤接觸頭的手柄，該手柄包括第一手柄部分、第二手柄部分和傳感裝置，所述第一手柄部分可相對于所述第二手柄部分移動，所述傳感裝置適于感應所述第一手柄部分相對于所述第二手柄部分的相對運動；和 流體連接到所述排放閥上的土壤處理流體源，其中，所述排放閥是可操控的，以便當所述傳感裝置感應到所述第一手柄部分相對于所述第二手柄部分的運動時，經由所述至少一個排放孔排放土壤處理流體。
41.根據權利要求40所述的裝置，其特征在于，所述傳感裝置包括安裝在所述第一手柄部分上的接觸開關和安裝在所述第二手柄部分上的止動塊。
42.根據權利要求40所述的裝置，其特征在于，所述第一手柄部分可相對于所述第二手柄部分滑動。
43.根據權利要求42所述的裝置，其特征在于，所述手柄還包括彈簧，所述彈簧相對于所述手柄的第一手柄部分和第二手柄部分設置成使得所述第一手柄部分相對于所述第二手柄部分的運動壓縮所述彈簧。
44.根據權利要求40所述的裝置，其特征在于，所述排放閥包括螺線管。
45.一種用于處理土壤的裝置，包括 土壤接觸頭，所述土壤接觸頭具有在其中的至少一個排放孔； 手柄，所述土壤接觸頭附接在所述手柄上； 與所述至少一個排放孔流體連通的排放閥； 與所述排放閥流體連通的土壤處理流體源，其中，所述排放閥是可操控的，以便經由所述至少一個排放孔排放土壤處理流體；和 由所述裝置承載的用于容納土壤處理流體供給的儲罐。
46.根據權利要求45所述的裝置，其特征在于，所述土壤處理流體供給包括處理劑和水的溶液的供給。
47.根據權利要求45所述的裝置，其特征在于，所述儲罐安裝在手推車上。
全文摘要
在示例性實施例中的用于處理土壤的裝置(100)包括具有在其內的至少一個排放孔的土壤接觸頭(102)、附接在土壤接觸頭上的手柄(104)、與所述至少一個排放孔流體連通的排放閥(106)、土壤接觸指示器(108)以及可流動地連接到排放閥上的加壓土壤處理流體源。當土壤接觸指示器指示土壤接觸頭和土壤之間接觸時，排放閥經由排放孔排放加壓土壤處理物料。
文檔編號A01M17/00GK102984933SQ201180020184
公開日2013年3月20日 申請日期2011年2月23日 優先權日2010年2月23日
發明者C·德斯加雷納斯, P·范德魯姆普特 申請人:熱風干燥公司