CN111122235A - 一种土壤环境检测用取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土壤取样装置技术领域，尤其是一种土壤环境检测用取样装置。该种土壤环境检测用取样装置，包括取样机构，取样机构包括内取样筒、外取样筒和固定板，外取样筒安装于顶板上，顶板上设置有用于抓地的支撑机构、用于扶正外取样筒的限位导向机构、用于驱动外取样筒上下旋转移动的驱动机构和用于取样装置整体移动的行走机构。本发明的一种土壤环境检测用取样装置，内外双层取样筒设置方式，使得取样机构强度更大，不易损坏；取样完成后能够迅速将不同深度土层的土壤分离开；取样机构自身组装方便快捷，取样机构在取样装置中安装也非常迅速；取样装置使用完成后整体存放管理，零部件不易丢失。

Description

一种土壤环境检测用取样装置

技术领域

本发明涉及土壤取样装置技术领域，尤其是一种土壤环境检测用取样装置。

背景技术

土壤取样是指采集土壤样品的方法，包括采样的布设和取样技术；采剖面土样，应在剖面观察记载结束后进行；在采样前应先将剖面整修、清理，削去最表层的浮土，然后再按层次自上而下逐层从中心典型部位取样；土壤取样是研究土壤信息的基础，是获取土壤的氧含量、二氧化碳含量、温湿度信息以及各类金属指标的重要前提条件。

土壤取样器，是指用于获取土壤样品的工具。为了便于对一定深度内的土壤进行快速取样，现有技术中设计了各种样式的取样器，现有取样器在使用时至少存在以下不足：（1）取样筒易损坏，尤其是取样筒下端尖部土壤入口处最易损坏，损坏后的取样筒结构发生变化，不利于内部土壤的排出；（2）取样后不能迅速将不同深度土层的土壤分割；（3）取样筒拆装不便，清洗不便；（4）取样装置包含局部结构较多，造成管理不便，容易丢失部件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种土壤环境检测用取样装置，克服前述现有技术中取样筒易损坏、取样后不能迅速将不同深度土层的土壤分割、取样筒拆装不便且清洗不便、取样装置包含局部结构较多导致管理不便且容易丢失零部件的不足。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种土壤环境检测用取样装置，包括取样机构，取样机构包括内取样筒、外取样筒和固定板，其中：

所述内取样筒为分段式结构，内取样筒段的内壁下端设置有螺纹凹槽，内取样筒段的内壁上端设置有与螺纹凹槽相配合的螺纹凸缘，上下相邻的两段内取样筒段通过螺纹凸缘和螺纹凹槽的配合旋接固定；

所述外取样筒套设于内取样筒的外壁，外取样筒由上至下包括圆柱型管段和圆锥形管段，圆柱形管段的内壁与内取样筒的外壁相配合，圆柱形管段的外壁设置有外螺纹，圆柱形管段的外壁顶端设置有连接耳板，圆锥形管段的侧壁设置有土壤进入口；

所述固定板上设置有与内取样筒的螺纹凸缘相配合的螺纹凹槽，位于最顶端的内取样筒段的螺纹凸缘旋拧于固定板的螺纹凹槽中限位固定，所述固定板上设置有与外取样筒的连接耳板相配合的螺纹孔，螺栓的螺杆向上穿过连接耳板的耳孔后旋拧于固定板的螺纹孔中将外取样筒与固定板连接；

所述外取样筒安装于顶板上，顶板上设置有用于抓地的支撑机构、用于扶正外取样筒的限位导向机构和用于驱动外取样筒上下旋转移动的驱动机构和用于装置整体移动的行走机构；

使用前，在固定板上安装内取样筒，在内取样筒外部套上外取样筒并将外取样筒与固定板固定连接，此时内取样筒、外取样筒和固定板形成一个整体的取样机构，通过支撑机构使得整个装置稳固抓地，通过限位导向机构安装好外取样筒，通过驱动机构驱动外取样筒、内取样筒和固定板同步向下旋入土壤中，随着旋入深度的增加，从土壤进入口进入内取样筒中的土壤持续向上推进，当达到取样深度时，通过驱动机构向上旋拧外取样筒，外取样筒、内取样筒和固定板同步上升复位，完成取样操作，此时旋拧下外取样筒连接耳板与固定板之间的螺栓，将固定板和内取样筒取出，分别旋拧下每一段内取样筒段，每旋拧下一段内取样筒段，都对该段内的土壤进行单独存放，最终将单独存放的多层土壤进行检测，即可。

进一步的，所述顶板的中部开设有圆形通孔，圆形通孔的直径大于外取样筒的直径，限位导向机构安装于圆形通孔内。

进一步的，所述限位导向机构包括第一弧形限位板、第二弧形限位板、第一伸缩装置和第二伸缩装置，所述第一伸缩装置的一端与圆形通孔的内壁连接，另一端与第一弧形限位板连接，第二伸缩装置的一端与圆形通孔的内壁连接，另一端与第二弧形限位板连接，第一弧形限位板和第二弧形限位板通过第一伸缩装置和第二伸缩装置的伸缩实现组合和拆分，第一弧形限位板和第二弧形限位板组合为一体时呈圆环型结构，第一弧形限位板和第弧形二限位板组合而成的圆环型结构的内壁设置有与外取样筒外壁的外螺纹相配合的内螺纹，外取样筒旋拧穿过第一限位板和第二限位板组合而成的圆环型结构，外取样筒、内取样筒和固定板组装为一个整体后，将外取样筒旋入第一限位板和第二限位板组成的圆环型结构内，圆环型结构即能起到对取样机构进行扶正的作用，有能够对取样机构形成运动轨迹的导向，当取样机构需要整体取下时，扶住取样机构，收缩第一伸缩装置和第二伸缩装置，第一弧形限位板和第二弧形限位板即可打开。

进一步的，所述第一伸缩装置和第二伸缩装置为电动伸缩杆，或为液压杆，或为气缸。

进一步的，所述支撑机构包括支腿、螺纹杆和呈倒置“U”型结构的连接件，所述顶板的下端面四角处均设置有支腿，所述支腿的下端面设置有螺纹孔，螺纹杆的上端旋入螺纹孔中，螺纹杆的下端与呈倒置“U”型结构的连接件顶部固定连接，呈倒置“U”型结构的连接件的平行的杆端呈锥形结构，将呈倒置“U”型结构的连接件的平行的杆端插入地面进行抓地，当取样装置不使用时，将螺纹杆连同连接件拆下，即是对连接件的保护，又能够防止连接件不慎扎伤人员。

进一步的，所述驱动机构包括导轨、滑块、电机和齿轮，所述导轨安装于顶板的下端面，滑块安装于导轨上，滑块下端面上安装有电机，通过电机驱动齿轮旋转，齿轮与外取样筒的外螺纹相配合，齿轮旋转带动外取样筒旋转下移或上移，当取样机构安装在第一弧形限位板和第二弧形限位板组合而成的圆环型结构内时，滑块沿导轨滑动至齿轮与外取样筒的外壁啮合，打开电机，电机带动齿轮旋转，齿轮带动取样机构整体向下旋入土壤中，当取样机构需要整体拆下或外取样筒需要拆下时，先将滑块沿导轨移动至齿轮不与外取样筒接触，在收缩第一伸缩装置和第二伸缩装置，即可取下取样机构。

进一步的，所述滑块上设置有第一螺纹孔，导轨上设置有第二螺纹孔，通过螺栓旋入第一螺纹孔和第二螺纹孔时齿轮与外取样筒的外螺纹啮合。

进一步的，所述行走机构包括行走轮和行走轮安装板，所述行走轮安装板设置于顶板上端面的四角处，行走轮安装板上安装有行走轮，取样装置使用完成后，先将取样装置侧向放置，通过驱动机构使得固定板移动至与行走轮安装板平齐，顶板倒置，使得行走轮接触地面，拆下支撑机构的螺纹杆与连接件放置到顶板上，即可通过扶住取样机构经行走轮将取样装置整体移动至取样装置存放地，同时取样装置的各组成部分均集中管理，不会产生丢失的情况。

进一步的，所述内取样筒的位于最下端的内取样筒管段的内壁下端呈光滑的圆台形扩口结构，外取样筒的圆柱型管段和圆锥形管段交界处的内壁上设置有圆台形扩口结构相配合的卡槽，这一结构设计有利于从土壤进入口进入的土壤顺利进入内取样筒中。

进一步的，所述内取样筒为钢化玻璃材质制成，内取样筒的外壁设置有刻度线，便于观察。

进一步的，所述顶板的下端面设置有置物槽，置物槽用于放置支撑机构的螺纹杆与连接件。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的一种土壤环境检测用取样装置具有以下优点，（1）内外双层取样筒设置方式，使得取样机构强度更大，不易损坏，及时外取样筒底端圆柱形管段损坏，也不影响外部取样筒和内部取样筒的分离，更不影响内取样筒中土壤样品的取出，万一出现外取样筒下端损坏的情况，仅对外取样筒下端进行维修即可；（2）取样完成后能够迅速将不同深度土层的土壤分离开，仅需旋拧下外取样筒连接耳板与固定板之间的螺栓，将固定板和内取样筒取出，分别旋拧下每一段内取样筒段，每旋拧下一段内取样筒段，都对该段内的土壤进行单独存放即可；（3）取样机构自身组装方便快捷，取样机构在取样装置中安装也非常迅速，当取样机构安装在第一弧形限位板和第二弧形限位板组合而成的圆环型结构内时，滑块沿导轨滑动至齿轮与外取样筒的外壁啮合即可实现取样机构在取样装置上的安装；（4）取样装置使用完成后整体存放管理，零部件不易丢失，取样装置使用完成后，先将取样装置侧向放置，通过驱动机构使得固定板移动至与行走轮安装板平齐，顶板倒置，使得行走轮接触地面，拆下支撑机构的螺纹杆与连接件放置到顶板上，即可通过扶住取样机构经行走轮将取样装置整体移动至取样装置存放地，同时取样装置的各组成部分均集中管理，不会产生丢失的情况。

附图说明

图1为本发明总体结构示意图；

图2为本发明另一角度的总体结构示意图；

图3为本发明取样机构的结构示意图；

其中，1内取样筒、101内取样筒段、102螺纹凹槽、103螺纹凸缘、104圆台形扩口结构、2外取样筒、201圆柱型管段、202圆锥形管段、203外螺纹、204连接耳板、205土壤进入口、206卡槽、3固定板、4顶板、5圆形通孔、6第一弧形限位板、7第二弧形限位板、8第一伸缩装置、9第二伸缩装置、10支腿、11螺纹杆、12连接件、13导轨、14滑块、15电机、16齿轮、17行走轮、18行走轮安装板、19置物槽。

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。

如图1-3所示实施例中，一种土壤环境检测用取样装置，包括取样机构，取样机构包括内取样筒1、外取样筒2和固定板3，其中：

所述内取样筒1为分段式结构，内取样筒段101的内壁下端设置有螺纹凹槽102，内取样筒段101的内壁上端设置有与螺纹凹槽102相配合的螺纹凸缘103，上下相邻的两段内取样筒段101通过螺纹凸缘103和螺纹凹槽102的配合旋接固定；

所述外取样筒2套设于内取样筒1的外壁，外取样筒2由上至下包括圆柱型管段201和圆锥形管段202，圆柱形管段201的内壁与内取样筒1的外壁相配合，圆柱形管段201的外壁设置有外螺纹203，圆柱形管段201的外壁顶端设置有连接耳板204，圆锥形管段202的侧壁设置有土壤进入口205；

所述固定板3上设置有与内取样筒1的螺纹凸缘103相配合的螺纹凹槽102，位于最顶端的内取样筒段101的螺纹凸缘103旋拧于固定板3的螺纹凹槽102中限位固定，所述固定板3上设置有与外取样筒2的连接耳板204相配合的螺纹孔，螺栓的螺杆向上穿过连接耳板204的耳孔后旋拧于固定板3的螺纹孔中将外取样筒2与固定板3连接；

所述外取样筒2安装于顶板4上，顶板4上设置有用于抓地的支撑机构、用于扶正外取样筒2的限位导向机构、用于驱动外取样筒2上下旋转移动的驱动机构和用于取样装置整体移动的行走机构；

使用前，在固定板3上安装内取样筒1，在内取样筒1外部套上外取样筒2并将外取样筒2与固定板3固定连接，此时内取样筒1、外取样筒2和固定板3形成一个整体的取样机构，通过支撑机构使得整个取样装置稳固抓地，通过限位导向机构安装好取样机构，通过驱动机构驱动取样机构向下旋入土壤中，随着旋入深度的增加，从土壤进入口进入内取样筒1中的土壤持续向上推进，当达到取样深度时，通过驱动机构向上旋拧取样机构，取样机构上升复位，完成取样操作，此时旋拧下外取样筒2的连接耳板204与固定板3之间的螺栓，将固定板3和内取样筒1取出，分别旋拧下每一段内取样筒段101，每旋拧下一段内取样筒段101，都对该段内的土壤进行单独存放，最终将单独存放的多层土壤进行检测，即可。

本实施例中，所述顶板4的中部开设有圆形通孔5，圆形通孔5的直径大于外取样筒2的直径，限位导向机构安装于圆形通孔5内。

本实施例中，所述限位导向机构包括第一弧形限位板6、第二弧形限位板7、第一伸缩装置8和第二伸缩装置9，所述第一伸缩装置8的一端与圆形通孔5的内壁连接，另一端与第一弧形限位6板连接，第二伸缩装置9的一端与圆形通孔5的内壁连接，另一端与第二弧形限位板7连接，第一弧形限位板6和第二弧形限位板7通过第一伸缩装置8和第二伸缩装置9的伸缩实现组合和拆分，第一弧形限位板6和第二弧形限位板7组合为一体时呈圆环型结构，第一弧形限位板6和第弧形二限位板7组合而成的圆环型结构的内壁设置有与外取样筒2外壁的外螺纹相配合的内螺纹，外取样筒2旋拧穿过第一限位板6和第二限位板7组合而成的圆环型结构，圆环型结构即能起到对取样机构进行扶正的作用，又能够对取样机构形成运动轨迹的导向，当取样机构需要整体取下时，扶住取样机构，收缩第一伸缩装置8和第二伸缩装置9，第一弧形限位板6和第二弧形限位板7即可打开。

本实施例中，所述第一伸缩装置8和第二伸缩装置9为电动伸缩杆。

本实施例中，所述支撑机构包括支腿10、螺纹杆11和呈倒置“U”型结构的连接件12，所述顶板4的下端面四角处均设置有支腿10，所述支腿10的下端面设置有螺纹孔，螺纹杆11的上端旋入螺纹孔中，螺纹杆11的下端与呈倒置“U”型结构的连接件12顶部固定连接，呈倒置“U”型结构的连接件12的平行的杆端呈锥形结构，将呈倒置“U”型结构的连接件12的平行的杆端插入地面进行抓地，当取样装置不使用时，将螺纹杆11连同连接件12一起拆下，即是对连接件12的保护，又能够防止连接件12不慎扎伤人员。

本实施例中，所述驱动机构包括导轨13、滑块14、电机15和齿轮16，所述导轨13安装于顶板4的下端面，滑块14安装于导轨13上，滑块14下端面上安装有电机15，通过电机15驱动齿轮16旋转，齿轮16与外取样筒2的外螺纹相配合，齿轮16旋转带动外取样筒2旋转下移或上移，当取样机构安装在第一弧形限位板6和第二弧形限位板7组合而成的圆环型结构内时，滑块14沿导轨13滑动至齿轮16与外取样筒2的外壁啮合，打开电机15，电机15带动齿轮16旋转，齿轮16带动取样机构整体向下旋入土壤中，当取样机构需要整体拆下或外取样筒2需要拆下时，先将滑块14沿导轨13移动至齿轮16不与外取样筒2接触，再收缩第一伸缩装置8和第二伸缩装置9，即可取下取样机构。

本实施例中，所述滑块14上设置有第一螺纹孔，导轨13上设置有第二螺纹孔，通过螺栓旋入第一螺纹孔和第二螺纹孔时齿轮16与外取样筒2的外螺纹恰好啮合。

本实施例中，所述行走机构包括行走轮17和行走轮安装板18，所述行走轮安装板18设置于顶板4上端面的四角处，行走轮安装板18上安装有行走轮17，取样装置使用完成后，先将取样装置侧向放置，通过驱动机构使得固定板3移动至与行走轮安装板18平齐，顶板4倒置，使得行走轮17接触地面，拆下支撑机构的螺纹杆11与连接件12放置到顶板4上，即可通过扶住取样机构经行走轮17将取样装置整体移动至取样装置存放地，同时取样装置的各组成部分均集中管理，不会产生丢失的情况。

本实施例中，所述内取样筒1的位于最下端的内取样筒管段101的内壁下端呈光滑的圆台形扩口结构104，外取样筒2的圆柱型管段201和圆锥形管段202交界处的内壁上设置有圆台形扩口结构104相配合的卡槽206，这一结构设计有利于从土壤进入口205进入的土壤顺利进入内取样筒1中。

本实施例中，所述内取样筒1为钢化玻璃材质制成，内取样筒1的外壁设置有刻度线，便于观察。

本实施例中，所述顶板4的下端面设置有置物槽19，置物槽19用于放置支撑机构的螺纹杆11与连接件12。

工作原理：本发明的一种土壤环境检测用取样装置，使用前，在固定板3上安装内取样筒1，在内取样筒1外部套上外取样筒2并将外取样筒2与固定板3固定连接，取样机构组装完成，将支撑机构的呈倒置“U”型结构的连接件12的平行的杆端插入地面进行抓地，将取样机构的外取样筒2旋拧穿过第一限位板6和第二限位板7组合而成的圆环型结构，滑块14沿导轨13滑动至齿轮16与外取样筒2的外壁啮合，打开电机15，电机15带动齿轮16旋转，齿轮16带动取样机构整体向下旋入土壤中，随着旋入深度的增加，从土壤进入口进入内取样筒1中的土壤持续向上推进，当达到取样深度时，通过电机15带动齿轮16反向运转，取样机构上升复位，完成取样操作，此时旋拧下外取样筒2的连接耳板204与固定板3之间的螺栓，将固定板3和内取样筒1取出，分别旋拧下每一段内取样筒段101，每旋拧下一段内取样筒段101，都对该段内的土壤进行单独存放，最终将单独存放的多层土壤进行检测，即可；取样装置使用完成后，先将取样装置侧向放置，通过驱动机构使得固定板3移动至与行走轮安装板18平齐，顶板4倒置，使得行走轮17接触地面，拆下支撑机构的螺纹杆11与连接件12放置到顶板4上，即可通过扶住取样机构经行走轮17将取样装置整体移动至取样装置存放地，同时取样装置的各组成部分均集中管理，不会产生丢失的情况。

上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本发明权利要求书且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种土壤环境检测用取样装置，其特征在于：包括取样机构，取样机构包括内取样筒、外取样筒和固定板，其中：

所述内取样筒为分段式结构，内取样筒段的内壁下端设置有螺纹凹槽，内取样筒段的内壁上端设置有与螺纹凹槽相配合的螺纹凸缘，上下相邻的两段内取样筒段通过螺纹凸缘和螺纹凹槽的配合旋接固定；

所述外取样筒套设于内取样筒的外壁，外取样筒由上至下包括圆柱型管段和圆锥形管段，圆柱形管段的内壁与内取样筒的外壁相配合，圆柱形管段的外壁设置有外螺纹，圆柱形管段的外壁顶端设置有连接耳板，圆锥形管段的侧壁设置有土壤进入口；

所述固定板上设置有与内取样筒的螺纹凸缘相配合的螺纹凹槽，位于最顶端的内取样筒段的螺纹凸缘旋拧于固定板的螺纹凹槽中限位固定，所述固定板上设置有与外取样筒的连接耳板相配合的螺纹孔，螺栓的螺杆向上穿过连接耳板的耳孔后旋拧于固定板的螺纹孔中将外取样筒与固定板连接；

所述外取样筒安装于顶板上，顶板上设置有用于抓地的支撑机构、用于扶正外取样筒的限位导向机构、用于驱动外取样筒上下旋转移动的驱动机构和用于取样装置整体移动的行走机构。

2.根据权利要求1所述的一种土壤环境检测用取样装置，其特征在于：所述顶板的中部开设有圆形通孔，圆形通孔的直径大于外取样筒的直径，限位导向机构安装于圆形通孔内。

3.根据权利要求1所述的一种土壤环境检测用取样装置，其特征在于：所述限位导向机构包括第一弧形限位板、第二弧形限位板、第一伸缩装置和第二伸缩装置，所述第一伸缩装置的一端与圆形通孔的内壁连接，另一端与第一弧形限位板连接，第二伸缩装置的一端与圆形通孔的内壁连接，另一端与第二弧形限位板连接，第一弧形限位板和第二弧形限位板通过第一伸缩装置和第二伸缩装置的伸缩实现组合和拆分，第一弧形限位板和第二弧形限位板组合为一体时呈圆环型结构，第一弧形限位板和第二弧形限位板组合而成的圆环型结构的内壁设置有与外取样筒外壁的外螺纹相配合的内螺纹，外取样筒旋拧穿过第一限位板和第二限位板组合而成的圆环型结构。

4.根据权利要求1所述的一种土壤环境检测用取样装置，其特征在于：所述第一伸缩装置和第二伸缩装置为电动伸缩杆，或为液压杆，或为气缸。

5.根据权利要求1所述的一种土壤环境检测用取样装置，其特征在于：所述支撑机构包括支腿、螺纹杆和呈倒置“U”型结构的连接件，所述顶板的下端面四角处均设置有支腿，所述支腿的下端面设置有螺纹孔，螺纹杆的上端旋入螺纹孔中，螺纹杆的下端与呈倒置“U”型结构的连接件顶部固定连接，呈倒置“U”型结构的连接件的平行的杆端呈锥形结构，将呈倒置“U”型结构的连接件的平行的杆端插入地面进行抓地。

6.根据权利要求1所述的一种土壤环境检测用取样装置，其特征在于：所述驱动机构包括导轨、滑块、电机和齿轮，所述导轨安装于顶板的下端面，滑块安装于导轨上，滑块下端面上安装有电机，通过电机驱动齿轮旋转，齿轮与外取样筒的外螺纹相配合，齿轮旋转带动外取样筒旋转下移或上移。

7.根据权利要求1所述的一种土壤环境检测用取样装置，其特征在于：所述滑块上设置有第一螺纹孔，导轨上设置有第二螺纹孔，通过螺栓旋入第一螺纹孔和第二螺纹孔时齿轮与外取样筒的外螺纹啮合。

8.根据权利要求1所述的一种土壤环境检测用取样装置，其特征在于：所述行走机构包括行走轮和行走轮安装板，所述行走轮安装板设置于顶板上端面的四角处，行走轮安装板上安装有行走轮。

9.根据权利要求1所述的一种土壤环境检测用取样装置，其特征在于：所述内取样筒的位于最下端的内取样筒管段的内壁下端呈光滑的圆台形扩口结构，外取样筒的圆柱型管段和圆锥形管段交界处的内壁上设置有圆台形扩口结构相配合的卡槽。

10.根据权利要求1所述的一种土壤环境检测用取样装置，其特征在于：所述内取样筒为钢化玻璃材质制成，内取样筒的外壁设置有刻度线。

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