CN108519253B - 一种自然状态下的土壤淋溶液收集装置 - Google Patents

Abstract

一种自然状态下的土壤淋溶液收集装置，包括水平板，水平板底面四角分别固定安装竖向的支撑柱，每根支撑柱的底端活动安装第一滚轮，水平板底面固定安装数根竖向的多级伸缩杆，数根多级伸缩杆的底端均通过箱体固定连接，箱体的两侧通透，箱体的前后两端内壁中部分别活动安装水平的转轴，箱体的前后两端内壁分别通过数块连接块固定安装竖向的齿圈，齿圈与转轴同心放置，两根转轴的相对端分别固定连接固定杆的一端，固定杆的另一端活动安装齿轮，齿轮位于齿圈内，齿轮能与齿圈啮合配合。导向块位于导向槽内，导向块与连杆固定连接，进而可以对连杆进行限定，防止连杆在移动过程中发生倾斜。

Description

一种自然状态下的土壤淋溶液收集装置

技术领域

本发明属于土壤测量研究领域，具体地说是一种自然状态下的土壤淋溶液收集装置。

背景技术

近年来，我国化肥的生产量和施用量都迅速增加，农作物总产量提高30-50％的同时，化肥中营养成分的流失特别是氮、磷元素的流失成为农业生产中的普遍现象，带来严重的养分损失和环境问题。土壤氮/磷淋失指土壤氮/磷元素随水垂直向下迁移至植物根系活动层以下而造成的损失。农田土壤氮/磷淋失一方面导致农田养分损失，降低养分利用效率；同时，淋失出土体的氮/磷元素大部分最终进入水体环境，威胁地下水饮用安全，污染江河、湖泊等地面水体，是最重要的农业面源污染源之一。因此，准确监测土壤氮/磷淋溶损失情况对正确计算养分收支，探索养分循环过程，及进行环境风险评估具重大意义。而目前在对淋溶液进行收集过程中，需要先在地面上挖掘能使工作人员站立的较大的坑，然后再在水平方向挖掘坑道，工作人员将收集装置放入到水平方向的坑道内，采用这种方式，对土壤的扰动较大，施工量大，成本高，并且也易于对土地造成损害，从而需要一种自然状态下的土壤淋溶液收集装置。

发明内容

本发明提供一种自然状态下的土壤淋溶液收集装置，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种自然状态下的土壤淋溶液收集装置，包括水平板，水平板底面四角分别固定安装竖向的支撑柱，每根支撑柱的底端活动安装第一滚轮，水平板底面固定安装数根竖向的多级伸缩杆，数根多级伸缩杆的底端均通过箱体固定连接，箱体的两侧通透，箱体的前后两端内壁中部分别活动安装水平的转轴，箱体的前后两端内壁分别通过数块连接块固定安装竖向的齿圈，齿圈与转轴同心放置，两根转轴的相对端分别固定连接固定杆的一端，固定杆的另一端活动安装齿轮，齿轮位于齿圈内，齿轮能与齿圈啮合配合，两根转轴的对侧均分别固定安装第一链轮，箱体的前后两端内壁底部均分别活动安装第二链轮，两个第二链轮的旋转轴对侧端均分别固定安装第一斜齿轮，位于箱体同一端的第一链轮与第二链轮之间通过第一链条活动连接，箱体的前后两端内壁均分别开设两条水平的导向槽，处于箱体同一端的两条导向槽分别位于箱体的上下两端，每条导向槽内配合设有导向块，位于箱体同一端的每上下两块导向块之间通过竖向的连杆固定连接，两根连杆位于两个齿圈之间，每根连杆的前边开设透槽，两个齿轮的相对面的偏心处均分别固定安装凸块，每块凸块能插入至对应的一条透槽内，箱体底端内壁开设方形槽，方形槽一侧内壁固定安装两根伸缩杆，两根伸缩杆的另一端通过水平的活动板固定连接，两根伸缩杆同步伸展，活动板位于方形槽内，活动板顶面前后两端分别活动安装第三链轮，两个第三链轮之间通过第二链条活动连接，其中一个第三链轮带有电机，每个第三链轮的旋转轴顶端固定安装第二斜齿轮，每个第二斜齿轮能与对应的第一斜齿轮啮合配合，箱体内配合设有顶部开口的收集盒，收集盒的一侧与两根连杆固定连接，收集盒的前后两端外壁底部均分别开设水平的凹槽，每条凹槽的两侧内壁通过轴承活动安装螺杆，每根螺杆上配合设有螺母，两个螺母的对侧端均分别固定安装竖杆，两根竖杆分别位于收集盒的前后两端，收集盒顶面前后两端分别开设滑槽，每条滑槽内配合设有滑块，两块滑块之间通过水平的盖体固定连接，滑块位于盖体的一侧，盖体位于收集盒的上方，两根竖杆的另一端均分别通过固定块与盖体的一侧前后两端固定连接，每根螺杆一侧固定安装第三斜齿轮，每个第三斜齿轮能与对应的一个第二斜齿轮啮合配合，收集盒内依次固定安装水平的过滤网层、石英砂层，收集盒的后端内壁开设出液口，出液口固定连接带有阀门的管道的一端。

如上所述的一种自然状态下的土壤淋溶液收集装置，所述的方形槽另一侧内壁与活动板之间通过弹簧固定连接。

如上所述的一种自然状态下的土壤淋溶液收集装置，每相邻的两根所述的支撑柱之间通过水平的连接杆固定连接。

如上所述的一种自然状态下的土壤淋溶液收集装置，所述的收集盒另一侧底端活动安装第二滚轮。

本发明的优点是：地面挖竖向坑道和水平坑道，竖向坑道与水平坑道内部相通，水平板与支撑柱固定连接，每根支撑柱底端活动安装第一滚轮，通过滚轮可以推动支撑柱移动，使水平板位于竖向坑道上方，水平板底面固定安装数根多级伸缩杆，数根多级伸缩杆的底端通过一个箱体固定连接，多级伸缩杆伸展能将箱体放入到竖向坑道内并使箱体与水平坑道处于同一水平线上，箱体底端内壁开设方形槽，方形槽一侧内壁固定安装两根伸缩杆，两根伸缩杆另一端与活动板固定连接，活动板顶面前后两端分别活动安装第三链轮，两个第三链轮通过第二链条连接，每个第三链轮的旋转轴上固定安装第二斜齿轮，箱体两侧通透，箱体前后两端内壁分别活动安装转轴，两根转轴的相对端均分别固定连接固定杆的一端，每根固定杆的另一端活动安装齿轮，箱体的前后两端内壁分别通过连接块固定安装竖向的齿圈，齿轮位于齿圈内并能与齿圈啮合配合，两根转轴的对侧端均分别固定安装第一链轮，箱体的前后两端内壁分别活动安装第二链轮，两个第二链轮旋转轴的对侧端均分别固定安装第一斜齿轮，伸缩杆伸展使第二斜齿轮与第一斜齿轮啮合配合，第三链轮旋转能带动第二斜齿轮旋转，进而带动第二链轮旋转，并同步带动两根转轴旋转，使齿轮沿齿圈做圆周运动，两个齿轮相对面的偏心处固定安装凸块，箱体前后两端内壁分别开设两条导向槽，每条导向槽内配合设有导向块，并位于箱体同一端的上下两块导向块之间通过连杆固定连接，每根连杆开设透槽，凸块能插入至透槽内，进而齿轮带动凸块做圆周运动，能使凸块沿透槽上下移动，从而带动连杆水平往复移动，连杆与收集盒固定连接，进而能将收集盒推出箱体并位于水平坑道内，伸缩杆继续伸展，使第二斜齿轮与第三斜齿轮啮合配合，第三斜齿轮与螺杆固定连接，螺杆位于凹槽内，螺杆上配合设有螺母，螺母通过竖杆、固定块与盖体连接，进而第二斜齿轮旋转带动第三斜齿轮旋转，并带动螺杆旋转，使螺母沿螺杆移动，并带动盖体移动，将收集盒的开口露出，对土壤淋溶液进行收集。通过本发明可以在原状土壤下进行收集，使收集的数据更为准确，同时在放置过程中对收集盒进行先封闭，可以防止其它物质进入收集盒内，避免在收集过程中与淋溶液混合，对收集数据造成影响，并且无需先挖掘较大的区域然后再工作人员在将收集装置放入到坑道内，效率提高，并且对土壤扰动较小，也降低了对土地的损害程度。盖体与滑块固定连接，滑块位于滑槽内，可以对盖体进行限定，防止盖体在移动过程中因受力不均等而发生偏移，使其使用效果更好。导向块位于导向槽内，导向块与连杆固定连接，进而可以对连杆进行限定，防止连杆在移动过程中发生倾斜。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；图2是图1的A的向视图的放大图；图3是图1的B的向视图的放大图；图4是图1的I的局部放大图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种自然状态下的土壤淋溶液收集装置，如图所示，包括水平板1，水平板1底面四角分别固定安装竖向的支撑柱2，每根支撑柱2的底端活动安装第一滚轮3，水平板1底面固定安装数根竖向的多级伸缩杆4，数根多级伸缩杆4的底端均通过箱体5固定连接，第一滚轮3能带动水平板1进行移动，多级伸缩杆4能根据不同需要将箱体5放置到土层内不同深度，箱体5的两侧通透，箱体5的前后两端内壁中部分别活动安装水平的转轴6，箱体5的前后两端内壁分别通过数块连接块固定安装竖向的齿圈7，齿圈7与转轴6同心放置，两根转轴6的相对端分别固定连接固定杆8的一端，固定杆8的另一端活动安装齿轮9，齿轮9位于齿圈7内，齿轮9能与齿圈7啮合配合，转轴6固定连接固定杆8的一端，固定杆8的另一端活动安装齿轮9，齿轮9与齿圈7啮合配合，进而转轴6旋转能带动齿轮9沿齿圈7做圆周运动，两根转轴6的对侧均分别固定安装第一链轮10，箱体5的前后两端内壁底部均分别活动安装第二链轮11，两个第二链轮11的旋转轴对侧端均分别固定安装第一斜齿轮23，位于箱体5同一端的第一链轮10与第二链轮11之间通过第一链条12活动连接，位于箱体5同一端的第一链轮10与第二链轮11之间通过第一链条12活动连接，第二链轮11旋转能带动第一链轮10旋转，进而带动转轴6旋转，箱体5的前后两端内壁均分别开设两条水平的导向槽13，处于箱体5同一端的两条导向槽13分别位于箱体5的上下两端，每条导向槽13内配合设有导向块14，位于箱体5同一端的每上下两块导向块14之间通过竖向的连杆15固定连接，两根连杆15位于两个齿圈7之间，每根连杆15的前边开设透槽16，两个齿轮9的相对面的偏心处均分别固定安装凸块17，每块凸块17能插入至对应的一条透槽16内，箱体5前后两端内壁分别开设两条导向槽13，每条导向槽13内配合设有导向块14，位于箱体5同一端的上下两块导向块14之间通过连杆15固定连接，齿轮9偏心处的凸块17能插入至连杆15上的透槽16，进而齿轮9做圆周运动的同时能带动凸块17沿透槽16上下移动，进而带动连杆15水平移动，箱体5底端内壁开设方形槽18，方形槽18一侧内壁固定安装两根伸缩杆19，两根伸缩杆19的另一端通过水平的活动板20固定连接，两根伸缩杆19同步伸展，活动板20位于方形槽18内，活动板20顶面前后两端分别活动安装第三链轮21，两个第三链轮21之间通过第二链条22活动连接，其中一个第三链轮21带有电机，每个第三链轮21的旋转轴顶端固定安装第二斜齿轮24，每个第二斜齿轮24能与对应的第一斜齿轮23啮合配合，箱体5底端内壁开设方形槽18，并方形槽18内安装伸缩杆19，伸缩杆19与活动板20固定连接，伸缩杆19伸展或收缩能带动活动板20在方形槽18内移动，并根据不同需要使第二斜齿轮24与第一斜齿轮23啮合配合或第二斜齿轮24与第三斜齿轮33啮合配合，进而可以带动不同部件进行移动，满足使用需求，箱体5内配合设有顶部开口的收集盒25，收集盒25的一侧与两根连杆15固定连接，收集盒25的前后两端外壁底部均分别开设水平的凹槽26，每条凹槽26的两侧内壁通过轴承活动安装螺杆27，每根螺杆27上配合设有螺母28，两个螺母28的对侧端均分别固定安装竖杆29，两根竖杆29分别位于收集盒25的前后两端，收集盒25顶面前后两端分别开设滑槽30，每条滑槽30内配合设有滑块31，两块滑块31之间通过水平的盖体32固定连接，滑块31位于盖体32的一侧，盖体32位于收集盒25的上方，两根竖杆29的另一端均分别通过固定块与盖体32的一侧前后两端固定连接，每根螺杆27一侧固定安装第三斜齿轮33，每个第三斜齿轮33能与对应的一个第二斜齿轮24啮合配合，螺母28与螺杆27螺纹配合，螺母28通过竖杆29与盖体32固定连接，进而螺杆27旋转能使螺母28沿螺杆27移动，并通过竖杆29带动盖体31移动，使收集盒25的开口露出，使淋溶液能流入到收集盒25内，同时盖体32与滑块31固定连接，滑块31位于滑槽30内，进而可以对盖体32进行限定，防止盖体32在移动中发生偏移，收集盒25内依次固定安装水平的过滤网层、石英砂层，收集盒25内安装过滤网层、石英砂层，可以防止土壤中的土块落入到收集盒25内与淋溶液混合，避免造成收集数据不准确，提高收集数据的准确性，收集盒25的后端内壁开设出液口34，出液口34固定连接带有阀门的管道35的一端地面挖设竖向坑道和水平坑道，竖向坑道与水平坑道内部相通。地面挖竖向坑道和水平坑道，竖向坑道与水平坑道内部相通，水平板1与支撑柱2固定连接，每根支撑柱2底端活动安装第一滚轮3，通过滚轮3可以推动支撑柱2移动，使水平板1位于竖向坑道上方，水平板1底面固定安装数根多级伸缩杆4，数根多级伸缩杆4的底端通过一个箱体5固定连接，多级伸缩杆4伸展能将箱体5放入到竖向坑道内并使箱体5与水平坑道处于同一水平线上，箱体5底端内壁开设方形槽18，方形槽18一侧内壁固定安装两根伸缩杆19，两根伸缩杆19另一端与活动板20固定连接，活动板20顶面前后两端分别活动安装第三链轮21，两个第三链轮21通过第二链条22连接，每个第三链轮21的旋转轴上固定安装第二斜齿轮24，箱体5两侧通透，箱体5前后两端内壁分别活动安装转轴6，两根转轴6的相对端均分别固定连接固定杆8的一端，每根固定杆8的另一端活动安装齿轮9，箱体5的前后两端内壁分别通过连接块固定安装竖向的齿圈7，齿轮9位于齿圈7内并能与齿圈7啮合配合，两根转轴6的对侧端均分别固定安装第一链轮10，箱体5的前后两端内壁分别活动安装第二链轮11，两个第二链轮11旋转轴的对侧端均分别固定安装第一斜齿轮23，伸缩杆19伸展使第二斜齿轮24与第一斜齿轮23啮合配合，第三链轮21旋转能带动第二斜齿轮24旋转，进而带动第二链轮11旋转，并同步带动两根转轴6旋转，使齿轮9沿齿圈7做圆周运动，两个齿轮9相对面的偏心处固定安装凸块17，箱体5前后两端内壁分别开设两条导向槽13，每条导向槽13内配合设有导向块14，并位于箱体5同一端的上下两块导向块14之间通过连杆15固定连接，每根连杆15开设透槽16，凸块17能插入至透槽16内，进而齿轮9带动凸块17做圆周运动，能使凸块17沿透槽16上下移动，从而带动连杆15水平往复移动，连杆15与收集盒25固定连接，进而能将收集盒25推出箱体5并位于水平坑道内，伸缩杆19继续伸展，使第二斜齿轮24与第三斜齿轮33啮合配合，第三斜齿轮33与螺杆27固定连接，螺杆27位于凹槽26内，螺杆27上配合设有螺母28，螺母28通过竖杆29、固定块与盖体32连接，进而第二斜齿轮24旋转带动第三斜齿轮33旋转，并带动螺杆27旋转，使螺母28沿螺杆27移动，并带动盖体32移动，将收集盒25的开口露出，对土壤淋溶液进行收集。通过本发明可以在原状土壤下进行收集，使收集的数据更为准确，同时在放置过程中对收集盒25进行先封闭，可以防止其它物质进入收集盒25内，避免在收集过程中与淋溶液混合，对收集数据造成影响，并且无需先挖掘较大的区域然后再工作人员在将收集装置放入到坑道内，效率提高，并且对土壤扰动较小，也降低了对土地的损害程度。盖体32与滑块31固定连接，滑块31位于滑槽30内，可以对盖体32进行限定，防止盖体32在移动过程中因受力不均等而发生偏移，使其使用效果更好。导向块14位于导向槽13内，导向块14与连杆15固定连接，进而可以对连杆15进行限定，防止连杆15在移动过程中发生倾斜。

具体而言，本实施例所述的方形槽18另一侧内壁与活动板20之间通过弹簧36固定连接。方形槽18另一侧内壁与活动板20之间通过弹簧36固定连接，可以防止活动板20在向方形槽18另一侧移动时与方形槽18发生碰撞，对活动板20进行保护，防止活动板20受到损坏。

具体的，本实施例每相邻的两根所述的支撑柱2之间通过水平的连接杆37固定连接。每相邻的两根支撑柱2之间通过连接杆37固定连接，使连接更加牢固，结构更为稳定。

进一步的，本实施例所述的收集盒25另一侧底端活动安装第二滚轮38。收集盒25另一侧活动安装第二滚轮38，在收集盒25进行移动中可以对收集盒25进行支撑，使收集盒25受力更为均匀，在使用中更为稳定。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种自然状态下的土壤淋溶液收集装置，其特征在于：包括水平板（1），水平板（1）底面四角分别固定安装竖向的支撑柱（2），每根支撑柱（2）的底端活动安装第一滚轮（3），水平板（1）底面固定安装数根竖向的多级伸缩杆（4），数根多级伸缩杆（4）的底端均通过箱体（5）固定连接，箱体（5）的两侧通透，箱体（5）的前后两端内壁中部分别活动安装水平的转轴（6），箱体（5）的前后两端内壁分别通过数块连接块固定安装竖向的齿圈（7），齿圈（7）与转轴（6）同心放置，两根转轴（6）的相对端分别固定连接固定杆（8）的一端，固定杆（8）的另一端活动安装齿轮（9），齿轮（9）位于齿圈（7）内，齿轮（9）能与齿圈（7）啮合配合，两根转轴（6）的对侧均分别固定安装第一链轮（10），箱体（5）的前后两端内壁底部均分别活动安装第二链轮（11），两个第二链轮（11）的旋转轴对侧端均分别固定安装第一斜齿轮（23），位于箱体（5）同一端的第一链轮（10）与第二链轮（11）之间通过第一链条（12）活动连接，箱体（5）的前后两端内壁均分别开设两条水平的导向槽（13），处于箱体（5）同一端的两条导向槽（13）分别位于箱体（5）的上下两端，每条导向槽（13）内配合设有导向块（14），位于箱体（5）同一端的上下两块导向块（14）之间通过竖向的连杆（15）固定连接，两根连杆（15）位于两个齿圈（7）之间，每根连杆（15）的前边开设透槽（16），两个齿轮（9）的相对面的偏心处均分别固定安装凸块（17），每块凸块（17）能插入至对应的一条透槽（16）内，箱体（5）底端内壁开设方形槽（18），方形槽（18）一侧内壁固定安装两根伸缩杆（19），两根伸缩杆（19）的另一端通过水平的活动板（20）固定连接，两根伸缩杆（19）同步伸展，活动板（20）位于方形槽（18）内，活动板（20）顶面前后两端分别活动安装第三链轮（21），两个第三链轮（21）之间通过第二链条（22）活动连接，其中一个第三链轮（21）带有电机，每个第三链轮（21）的旋转轴顶端固定安装第二斜齿轮（24），每个第二斜齿轮（24）能与对应的第一斜齿轮（23）啮合配合，箱体（5）内配合设有顶部开口的收集盒（25），收集盒（25）的一侧与两根连杆（15）固定连接，收集盒（25）的前后两端外壁底部均分别开设水平的凹槽（26），每条凹槽（26）的两侧内壁通过轴承活动安装螺杆（27），每根螺杆（27）上配合设有螺母（28），两个螺母（28）的对侧端均分别固定安装竖杆（29），两根竖杆（29）分别位于收集盒（25）的前后两端，收集盒（25）顶面前后两端分别开设滑槽（30），每条滑槽（30）内配合设有滑块（31），两块滑块（31）之间通过水平的盖体（32）固定连接，滑块（31）位于盖体（32）的一侧，盖体（32）位于收集盒（25）的上方，两根竖杆（29）的另一端均分别通过固定块与盖体（32）的一侧前后两端固定连接，每根螺杆（27）一侧固定安装第三斜齿轮（33），每个第三斜齿轮（33）能与对应的一个第二斜齿轮（24）啮合配合，收集盒（25）内依次固定安装水平的过滤网层、石英砂层，收集盒（25）的后端内壁开设出液口（34），出液口（34）固定连接带有阀门的管道（35）的一端。

2.根据权利要求1所述的一种自然状态下的土壤淋溶液收集装置，其特征在于：所述的方形槽（18）另一侧内壁与活动板（20）之间通过弹簧（36）固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种自然状态下的土壤淋溶液收集装置，其特征在于：每相邻的两根所述的支撑柱（2）之间通过水平的连接杆（37）固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种自然状态下的土壤淋溶液收集装置，其特征在于：所述的收集盒（25）另一侧底端活动安装第二滚轮（38）。

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