CN109187074B - 一种盐碱湿地土壤取样装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及盐碱湿地领域，尤其是一种盐碱湿地土壤取样装置，包括水平设置的固定座，在固定座的底部沿其圆周竖直均匀铰接设有若干支撑杆，在固定座上设有水平仪，固定座中部与一竖直设置的螺纹杆活动螺纹相连，螺纹杆的底部穿过固定座与一取土圆筒相连，取土圆筒的底部设有破土段，在取土圆筒破土段的底部设有破土锯齿。本发明结构设计合理，能够同步取出对表层(0‑5cm)、浅层(10‑15)和深层(20‑30cm)的土壤样本，避免取样点周围土壤的影响，避免不同深度的土壤相互混合影响，采用省力设计，无需电机带动，使用人工完成所有取样动作，大大节约了成本，结构轻便耐用，操作人员手动操作省力方便，取样过程流畅快捷，具有很好的实用性，适合实际取样情景。
Description
技术领域：
本发明涉及盐碱地领域，尤其是一种盐碱湿地土壤取样装置。
背景技术：
盐碱地是盐类集积的一个种类，是指土壤里面所含的盐分影响到作物的正常生长，我国碱土和碱化土壤的形成，大部分与土壤中碳酸盐的累积有关，因而碱化度普遍较高，严重的盐碱土壤地区植物几乎不能生存。而我国的盐碱地面积较大，随着人口增加经济发展，我国迫切需要扩大耕地面积，因而对盐碱地的研究改良也一直在进行，在对盐碱地添加改良剂之前，需要对盐碱地的土壤进行取样分析，在对盐碱地土壤取样时，一般分为表层(0-5cm)、浅层(10-15)和深层(20-30cm)三个取样部分，现有技术中在对土壤取样时依旧采用传统的取样管或更加原始的锄头等方式，将突然撅出后封存，在专利检索网站中也公开了申请号为CN201710997919.6的盐碱地深层土质取样装置，采用螺旋驱动装置(电机)带动螺旋套内的取样装置(即取样管)转动，在取样装置上设有取样孔，在取样装置进入土壤的同时，部分土壤在压力的作用下会进入至取样装置。公开的此专利申请整体设计是对土壤层以下的深层土质进行取样，并不适合对植被生长的土壤层进行取样，而本方案是要在取样时能够同时取出表层(0-5cm)、浅层(10-15)和深层(20-30cm)的土壤样本，传统的取样方式和现有技术中在取样操作时都无法同时对上述三部分进行分层取样，一般都是直接将三部分整体混合取样，即使在操作时候从上到下逐步取样，也会在操作时导致取样点附近土壤向内塌陷，继续向下取样时会混入上层的土壤，无法做到分层取样，降低土壤取样的准确性，影响检测效果。
发明内容：
本发明提供了一种盐碱湿地土壤取样装置，它结构设计合理，能够同步取出对表层(0-5cm)、浅层(10-15)和深层(20-30cm)的土壤样本，避免取样点周围土壤的影响，避免不同深度的土壤相互混合影响，采用省力设计，无需电机带动，使用人工完成所有取样动作，大大节约了成本，结构轻便耐用，操作人员手动操作省力方便，取样过程流畅快捷，具有很好的实用性，适合实际取样情景，解决了现有技术中存在的问题。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种盐碱湿地土壤取样装置，包括水平设置的固定座，在固定座的底部沿其圆周竖直均匀铰接设有若干支撑杆，在固定座上设有水平仪，固定座中部与一竖直设置的螺纹杆活动螺纹相连，螺纹杆的底部穿过固定座与一取土圆筒相连，取土圆筒的底部设有破土段，在取土圆筒破土段的底部设有破土锯齿，螺纹杆的顶部穿过固定座与一水平设置的从动皮带轮相连，在螺纹杆内竖直设有贯穿取土圆筒的空腔，在空腔内竖直活动插设有长杆，长杆的底部设有伞状弹性布，长杆的顶部与一杆套活动相连；在固定座一侧竖直设有动力箱，在动力箱内顶部水平设有与从动皮带轮相连的主动皮带轮，一动力箱内竖直设置的转轴穿过主动皮带轮与水平设置的从动锥齿轮相连，从动锥齿轮与一主动锥齿轮相啮合，一从动轮与主动锥齿轮同轴相连，在动力箱内从动轮的下方对应设有一与其相连的主动轮，一棘轮与主动轮同轴相连，在棘轮对应的动力箱侧壁上设有通孔，部分棘轮位于通孔外侧设置，在通孔对应的动力箱外侧底部竖直设有弹簧，在弹簧的顶部设有踏板，在踏板一侧铰接有与棘轮相对的活动板，在活动板的靠近弹簧一侧斜设有与踏板底部相连的复位弹簧，在活动板外侧设有与棘轮相啮合的棘齿。
优选的，在踏板两侧竖直设有限位板，踏板与两限位板活动相卡设。
优选的，所述长杆的顶部设有多边形固定块，所述杆套底部设有与多边形固定块活动相卡设的卡槽，杆套及多边形固定块上对应设有螺孔，一螺栓穿过杆套及多边形固定块上的螺孔相连。
优选的，所述多边形固定块是六边形固定块，其对应的卡槽是对应设置的六边形卡槽。
优选的，所述支撑杆沿固定座底部圆周均匀设有三根。
优选的，所述水平仪是塑料水平仪。
优选的，所述从动皮带轮顶部设有握把。
优选的，所述杆套顶部设有把手。
优选的，所述支撑杆底部设有地锥。
优选的，所述取样圆筒长度为30厘米。
本发明采用上述结构的有益效果是，能够同步取出对表层(0-5cm)、浅层(10-15)和深层(20-30cm)的土壤样本，避免取样点周围土壤的影响，避免不同深度的土壤相互混合影响，采用省力设计，无需电机带动，使用人工完成所有取样动作，大大节约了成本，结构轻便耐用，操作人员手动操作省力方便，取样过程流畅快捷，具有很好的实用性，适合实际取样情景。
附图说明：
图1为本发明的剖视示意图。
图2为本发明的部分结构示意图。
图3为本发明的侧视结构示意图。
图4为本发明的长杆与杆套部分的结构示意图。
图5本本发明的长杆与杆套部分的另一角度结构示意图。
图6本发明的长杆底部的结构示意图。
图7图1中A部的局部放大结构示意图。
图中，1、固定座；2、支撑杆；3、水平仪；4、螺纹杆；5、取土圆筒；6、破土段；7、从动皮带轮；8、长杆；9、伞状弹性布；10、杆套；11、动力箱；12、主动皮带轮；13、转轴；14、从动锥齿轮；15、主动锥齿轮；16、从动轮；17、主动轮；18、棘轮；19、通孔；20、弹簧；21、踏板；22、活动板；23、复位弹簧；24、棘齿；25、限位板；26、多边形固定块；27、卡槽；28、螺孔；29、螺栓；30、握把；31、把手；32、地锥。
具体实施方式：
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。
如图1-7示，一种盐碱湿地土壤取样装置，包括水平设置的固定座1，在固定座1的底部沿其圆周竖直均匀铰接设有若干支撑杆2，在固定座1上设有水平仪3，固定座1中部与一竖直设置的螺纹杆4活动螺纹相连，螺纹杆4的底部穿过固定座1与一取土圆筒5相连，取土圆筒5的底部设有破土段6，在取土圆筒5破土段6的底部设有破土锯齿，螺纹杆4的顶部穿过固定座1与一水平设置的从动皮带轮7相连，在螺纹杆4内竖直设有贯穿取土圆筒5的空腔，在空腔内竖直活动插设有长杆8，长杆8的底部设有伞状弹性布9，长杆8的顶部与一杆套10活动相连；在固定座1一侧竖直设有动力箱11，在动力箱11内顶部水平设有与从动皮带轮7相连的主动皮带轮12，一动力箱11内竖直设置的转轴13穿过主动皮带轮12与水平设置的从动锥齿轮14相连，从动锥齿轮14与一主动锥齿轮15相啮合，一从动轮16与主动锥齿轮15同轴相连，在动力箱11内从动轮16的下方对应设有一与其相连的主动轮17，一棘轮18与主动轮17同轴相连，在棘轮18对应的动力箱11侧壁上设有通孔19，部分棘轮18位于通孔19外侧设置，在通孔19对应的动力箱11外侧底部竖直设有弹簧20，在弹簧20的顶部设有踏板21，在踏板21一侧铰接有与棘轮18相对的活动板22，在活动板22的靠近弹簧20一侧斜设有与踏板21底部相连的复位弹簧23，在活动板22外侧设有与棘轮18相啮合的棘齿24。
在踏板21两侧竖直设有限位板25，踏板21与两限位板25活动相卡设。在踏板21两侧设置限位板25，避免脚踩踏板21时发生偏移，确保踏板21垂直挤压弹簧，保证脚踏过程的流畅。
所述长杆8的顶部设有多边形固定块26，所述杆套10底部设有与多边形固定块26活动相卡设的卡槽27，杆套10及多边形固定块26上对应设有螺孔28，一螺栓29穿过杆套10及多边形固定块26上的螺孔28相连。在长杆8顶部设有与杆套10卡槽27相卡设的多边形固定块26，并使用螺栓29穿过杆套10与多边形固定块26相连，使长杆8多边形固定块26卡设在卡槽27内，当需要转动杆套10时，则通过卡槽27与多边形固定块26的相互配合带动长杆8转动，避免在转动时长杆8与杆套10直接螺纹相连而引起松动的问题，如果长杆8直接与杆套10螺纹连接，转动杆套10时，长杆8与杆套10螺纹连接处容易松动，出现松开的情况。
所述多边形固定块26是六边形固定块，其对应的卡槽27是对应设置的六边形卡槽。
所述支撑杆2沿固定座1底部圆周均匀设有三根。三根支撑杆2能够满足对固定座1的找平固定。
所述水平仪3是塑料水平仪。塑料水平仪虽然精度比较低，但是其成本低，不易损坏，而本方案中进行取土之前，将支撑杆及固定盘安装到取土点位置，目测固定盘调整支撑杆使固定盘保持水平状态，取土时对固定盘的水平状态并不需要非常严格的要求，因此，选用经济实惠、不易损坏的塑料水平仪更加合适。
所述从动皮带轮7顶部设有握把30。当遇到比较松软的土质时，直接手动操作握把30转动从动皮带轮7即可，不需要连接动力箱11就能完成取土工作。
所述杆套10顶部设有把手31。把手31方便操作杆套10进行抽拉及旋转。
所述支撑杆2底部设有地锥32。支撑杆2底部的地锥32设计有利于支撑杆稳定的扎入取土点附近地面，有利于保持固定座1的稳定。
所述取样圆筒长度为30厘米。取样圆筒直接插入到地面中即为30厘米深度，取样圆筒内则取出表层(0-5cm)、浅层(10-15)和深层(20-30cm)的土壤样本。
附图6所示的伞状弹性布9为其最大张开状态，伞状弹性布9容易向长杆8靠拢收集，在伞状弹性布9没有限制时，伞状弹性布9呈附图6所示状态张开趋势。
使用时，确定好取土点后，操作握把30转动从动皮带轮7，使螺纹杆4相对固定座1向上方移动，使取土圆筒5上移至不影响支撑杆2调整的位置，向外撑开支撑杆2，使取土圆筒5竖直对应在取土点上方，使支撑杆2的底部的地锥32扎入地面，通过观察固定座1上水平仪3使固定座1保持在相对水平的位置。
当取土点的土质较硬时，手动操作比较费力时，将动力箱11放到固定座1的一侧，将主动皮带轮12外的皮带套设到从动皮带轮7上，使其保持紧绷状态，操作人员直接用脚不停踩踏限位板25内的踏板21，踏板21向下运动带动活动板22上的棘齿24与棘轮18相啮合，带动棘轮18转动，松开后踏板21在弹簧23作用下复位，活动板22向上移动至原始位置，利用棘轮18棘齿24配合的远离，使踏板21在向上回位过程中不会引起棘轮18转动，活动板22后侧复位弹簧23保证棘轮18与棘齿24的良好啮合，同时保证踏板21在回位时棘齿24顺利脱离棘轮18，避免棘轮18与棘齿24发生严重的磨损，有利于长时间使用。
踏板21反复踩踏，带动棘轮18不停转动，棘轮18同轴的主动轮17带动从动轮16及主动锥齿轮12转动，主动锥齿轮12带动从动锥齿轮14转动，从动锥齿轮14带动主动皮带轮12转动，主动皮带轮12带动从动皮带轮7转动，实现螺纹杆4的向下运动，当取土圆筒5进入到地面至取样深度后，将从动皮带轮7上的皮带拆下即可，收起动力箱11，取土圆筒5破土段底部的破土锯齿在转动下轻松进入地面中，而且破土圆筒5的筒壁光滑，取土点周围的土样也不会进入圆筒5，取土圆筒5直接竖直向下插入到取样点中，直至取样圆筒5的顶部与地面齐平，然后将长杆8从螺纹杆4及从动皮带轮7中部的空腔插入，伞状弹性布9在空腔内收拢在一起，向下将长杆8插入取样圆筒5内的土样中，使长杆8底部越过取样圆筒5后，转动从动皮带轮7使螺纹杆4向上运动，同时向上配合螺纹杆4的移动拉动长杆8，伞状弹性布9在脱离空腔后有向外展开的趋势，当取样圆筒5向上移动时，伞状弹性布9四周的土样对其自身的压力瞬间减小，长杆8向上拉动，伞状弹性布9在上层土样压力下瞬间撑开并贴附与取样圆筒5底部，托住取样圆筒5内的土样，然后配合螺纹杆4的转动，跟随取样圆筒5一起从地面中取出。
当取土点的土质较松软时，直接手动操作握把30转动从动皮带轮7即可，使螺纹杆相对固定座向下转动，取土圆筒5破土段底部的破土锯齿在转动下轻松进入地面中，而且破土圆筒5的筒壁光滑，取土点周围的土样也不会进入圆筒5，取土圆筒5直接竖直向下插入到取样点中，直至取样圆筒5的顶部与地面齐平，然后将长杆8从螺纹杆4及从动皮带轮7中部的空腔插入，伞状弹性布9在空腔内收拢在一起，向下将长杆8插入取样圆筒5内的土样中，使长杆8底部越过取样圆筒5后，转动从动皮带轮7使螺纹杆4向上运动，同时向上配合螺纹杆4的移动拉动长杆8，伞状弹性布9在脱离空腔后有向外展开的趋势，当取样圆筒5向上移动时，伞状弹性布9四周的土样对其自身的压力瞬间减小，长杆8向上拉动，伞状弹性布9在上层土样压力下瞬间撑开并贴附与取样圆筒5底部，托住取样圆筒5内的土样，然后配合螺纹杆4的转动，跟随取样圆筒5一起从地面中取出。能够同步取出对表层(0-5cm)、浅层(10-15)和深层(20-30cm)的土壤样本，避免取样点周围土壤的影响，避免不同深度的土壤相互混合影响，采用省力设计，无需电机带动，使用人工完成所有取样动作，大大节约了成本，结构轻便耐用，操作人员手动操作省力方便，取样过程流畅快捷，具有很好的实用性，适合实际取样情景
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
Claims (7)
1.一种盐碱湿地土壤取样装置，包括水平设置的固定座，在固定座的底部沿其圆周竖直均匀铰接设有三根支撑杆，其特征在于：在固定座上设有水平仪，固定座中部与一竖直设置的螺纹杆活动螺纹相连，螺纹杆的底部穿过固定座与一取土圆筒相连，取土圆筒的底部设有破土段，在取土圆筒破土段的底部设有破土锯齿，螺纹杆的顶部穿过固定座与一水平设置的从动皮带轮相连，在螺纹杆内竖直设有贯穿取土圆筒的空腔，在空腔内竖直活动插设有长杆，长杆的底部设有伞状弹性布，长杆的顶部与一杆套活动相连；所述长杆的顶部设有多边形固定块，所述杆套底部设有与多边形固定块活动相卡设的卡槽，杆套及多边形固定块上对应设有螺孔，一螺栓穿过杆套及多边形固定块上的螺孔相连；在固定座一侧竖直设有动力箱，在动力箱内顶部水平设有与从动皮带轮相连的主动皮带轮，一动力箱内竖直设置的转轴穿过主动皮带轮与水平设置的从动锥齿轮相连，从动锥齿轮与一主动锥齿轮相啮合，一从动轮与主动锥齿轮同轴相连，在动力箱内从动轮的下方对应设有一与其相连的主动轮，一棘轮与主动轮同轴相连，在棘轮对应的动力箱侧壁上设有通孔，部分棘轮位于通孔外侧设置，在通孔对应的动力箱外侧底部竖直设有弹簧，在弹簧的顶部设有踏板，在踏板一侧铰接有与棘轮相对的活动板，在活动板的靠近弹簧一侧斜设有与踏板底部相连的复位弹簧，在活动板外侧设有与棘轮相啮合的棘齿；在踏板两侧竖直设有限位板，踏板与两限位板活动相卡设。
2.根据权利要求1所述的一种盐碱湿地土壤取样装置，其特征在于：所述多边形固定块是六边形固定块，其对应的卡槽是对应设置的六边形卡槽。
3.根据权利要求2所述的一种盐碱湿地土壤取样装置，其特征在于：所述水平仪是塑料水平仪。
4.根据权利要求1所述的一种盐碱湿地土壤取样装置，其特征在于：所述从动皮带轮顶部设有握把。
5.根据权利要求2所述的一种盐碱湿地土壤取样装置，其特征在于：所述杆套顶部设有把手。
6.根据权利要求1所述的一种盐碱湿地土壤取样装置，其特征在于：所述支撑杆底部设有地锥。
7.根据权利要求1所述的一种盐碱湿地土壤取样装置，其特征在于：所述取土圆筒长度为30厘米。
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2018
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