CN111289289A - 一种多功能采集土壤样品设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能采集土壤样品设备，包括支架和安装在支架上的第一采样组件和第二采样组件，所述支架的底端面四角均安装有液压支腿，且四组所述液压支腿的底端均安装有滚动轮，两组平行的液压支腿之间固定连接有水平的横梁，且两组所述横梁之间插设有螺杆，所述螺杆上套设有滑动块，且所述第一采样组件竖直安装在滑动块上，所述支架的外侧还焊接有一组固定板，所述第二采样组件竖直安装在固定板上。该多功能采集土壤样品设备，既能够同时进行两组采样，且实现了两组采样之间整体距离的调节、适应不同的采样深度、采样完成后取样方便以及定点采样和土壤深度测定等功能效果，并适应不同坡度的地面支撑，体现了设备的多样性。

Description

一种多功能采集土壤样品设备

技术领域

本发明属于壤取样机械技术领域，具体涉及一种多功能采集土壤样品设备。

背景技术

土壤样品采集是对土壤有机质、养分含量、粒径组成等理化性质分析过程中的一个重要环节，而土壤样品采样的质量是关系到实验分析结果准确与否的前置条件。要想通过野外部分样品真实反映整体样品的特征，这就要求野外采集的样品具有代表性。因此，采样过程中减小对原始土样的扰动是非常关键的。通常试验过程中土壤样品的采集数量较大，若能一次采集多个样品将能显著提高工作效率。

目前土壤样品的采集通常采用圆管采样器，利用该采样器采集完土样后，取出土样的常见方式是用推杆将土壤样品从圆管中推出，在推出过程中不仅费时费力，还会不可避免的对土壤样品进行挤压，破坏原始土壤，从而对样品产生人为扰动；同时，现有采样器一次只能采集一个土壤样品，若采样数量多，其工作量较大，且现有的采样器功能单一，大多只能够实现一种功能。因此，设计一种同时采集两个土样的采样器，且便于从采样器中取出土样，可显著提高工作效率，实现多功能化，并为实验数据的科学性提供可靠依据。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多功能采集土壤样品设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多功能采集土壤样品设备，包括支架和安装在支架上的第一采样组件和第二采样组件，所述支架的底端面四角均安装有液压支腿，且四组所述液压支腿的底端均安装有滚动轮，两组平行的液压支腿之间固定连接有水平的横梁，且两组所述横梁之间插设有螺杆，所述螺杆上套设有滑动块，且所述第一采样组件竖直安装在滑动块上，所述支架的外侧还焊接有一组固定板，所述第二采样组件竖直安装在固定板上，且第一采样组件和第二采样组件与支架平行设置；

所述第一采样组件和第二采样组件均包括取样转管、驱动组件、连接头、采样筒以及采样钻头，所述取样转管的顶端与驱动组件的底端固定连接，取样转管螺纹插设在滑动块和固定板上，取样转管的底端通过连接头与采样筒竖直固定连接，所述采样筒的底端螺纹套设有采样钻头，采样筒上方通过螺栓固定套设有一组采样挡板，且采样筒与采样钻头均为中空结构，两者之间相互连通。

优选的，所述螺杆的两端插在横梁中并通过套设在轴承与横梁转动连接，且其中一组所述横梁背向螺杆的一侧面固定安装有第一电机，所述第一电机的机轴插入横梁中与螺杆的一端同轴固定连接。

优选的，所述滑动块的一端呈半圆柱形结构，另一端成长方体结构，且半圆柱结构上横向设有与螺杆螺纹连接并适配的螺纹通孔，长方体结构上竖向也设有与取样转管螺纹连接并适配的滑动通孔。

优选的，所述取样转管包括与驱动组件固定连接的固定管以及与连接头螺纹连接的连接管，所述固定管与连接管的一端均凸出有带有外螺纹的凸柱，所述连接管的另一端设有与凸柱螺纹适配的带有内螺孔的内孔。

优选的，所述连接头包括位于上端的连接顶管以及下端的固定底板，所述固定底板与连接顶管同轴焊接固定，连接顶管的内部也设有与凸柱吻合的内螺纹。

优选的，所述连接顶管的一侧面还开有与内部贯通的第一螺孔，所述凸柱的一侧面钻有与第一螺孔的孔径相同的第二螺孔，且凸柱在连接顶管内通过螺栓穿过第一螺孔和第二螺孔固定。

优选的，所述采样筒包括与固定底板的底端面焊接固定的第一采样管和与第一采样管卡接的第二采样管，所述第一采样管与第二采样管均为半圆柱型结构。

优选的，所述第一采样管的截面上开有插槽，所述第二采样管的截面上凸出设有凸条，且所述凸条与插槽相吻合。

优选的，所述第二采样管的一侧面、支架的外侧面、连接管和固定管的外侧面均设有方便衡量的刻度线。

优选的，所述驱动组件包括与固定管顶端同轴焊接固定的第二电机、以及安装在固定管上方用于放置第二电机的支撑顶板、固定套设在固定管顶端的轴承管套以及连接轴承管套和支撑顶板的四组呈L型的固定连杆，其中轴承管套通过内部设置的轴承与固定管转动连接

本发明的技术效果和优点：该多功能采集土壤样品设备，通过设有第一采样组件和第二采样组件，第一采样组件滑动设置，第二采样组件固定设置，且第一采样组件可通过第一电机的转动在螺杆上左右滑动，实现将两组采样组件之间距离的调节，进而可根据采样的实际需要每次能同时采集两个土壤样品；另外通过将采样筒设置成第一采样管和第二采样管的组合设计，从而能够在取样完成后，将采样钻头螺纹拧下后，直接将采集完后的土壤样品从采样筒中取出，取样更加方便，与现有技术相比，本发明具有结构简单、操作过程省时省力、采样效率高、取样过程人为干扰较小等优点；同时取样转管由固定管和连接管的设计，可根据需求更换不同的连接管，使其适应不同深度的采样需求，并根据采样挡板的设计，能够定点采样，采样深度的调节更加方便；另外设置有液压支腿和驱动组件，并对采样钻头进行替换，换成对应的钻土钻头，从而能够在液压支腿收缩时，控制驱动组件的工作，实现钻土的自动伸入，并由驱动组件的支撑顶板实现下方按压的方式带动继续伸入，由多组刻度线的设置，完成对钻土土壤厚度的测定，实现根据土壤厚度采样土壤样品；该多功能采集土壤样品设备实现了整体设备采样距离、采样深度、取样方便以及定点采样和土壤深度测定等功能效果，体现了设备的多样性。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明的滑动块结构示意图；

图4为本发明的采样筒结构示意图；

图5为本发明的取样转管结构示意图；

图6为本发明的图1中A处结构的放大示意图。

图中：1支架、2液压支腿、3横梁、4螺杆、5第一电机、6滑动块、7第一采样组件、8第二采样组件、9第二电机、10取样转管、11固定板、12连接头、13采样筒、14采样钻头、15固定底板、16连接顶管、17第一螺孔、18第一采样管、19第二采样管、20插槽、21凸条、22刻度线、23连接管、24固定管、25凸柱、26内孔、27第二螺孔、28支撑顶板、29固定连杆、30轴承套管、31采样挡板。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

本发明提供了如图1-6所示的一种多功能采集土壤样品设备，包括支架1和安装在支架1上的第一采样组件7和第二采样组件8，所述支架1的底端面四角均安装有液压支腿2，且四组所述液压支腿2的底端均安装有滚动轮，两组平行的液压支腿2之间固定连接有水平的横梁3，且两组所述横梁3之间插设有螺杆4，所述螺杆4上套设有滑动块6，且所述第一采样组件7竖直安装在滑动块6上，所述支架1的外侧还焊接有一组固定板11，所述第二采样组件8竖直安装在固定板11上，且第一采样组件7和第二采样组件8与支架1平行设置；

所述第一采样组件7和第二采样组件8均包括取样转管10、驱动组件9、连接头12、采样筒13以及采样钻头14，两者之间大小结构均相同，所述取样转管10的顶端与驱动组件9的底端固定连接，取样转管10螺纹插设在滑动块6和固定板11上，取样转管10的底端通过连接头12与采样筒13竖直固定连接，所述采样筒13的底端螺纹套设有采样钻头14，采样筒13上方通过螺栓固定套设有一组采样挡板31，采样挡板31的设置能够在指定的刻度线通过螺栓固定，从而使采样筒13伸入至采样挡板31处进行格挡，实现定深采样，且采样筒13与采样钻头14均为中空结构，两者之间相互连通，能够在采样钻头14转动下降的过程中将土壤挤入采样筒13中。

具体的，所述螺杆4的两端插在横梁3中并通过套设在轴承与横梁3转动连接，且其中一组所述横梁3背向螺杆4的一侧面固定安装有第一电机5，所述第一电机5的机轴插入横梁3中与螺杆4的一端同轴固定连接，第一电机5在此处为正反转的伺服第一电机。

具体的，所述滑动块6的一端呈半圆柱形结构，另一端成长方体结构，且半圆柱结构上横向设有与螺杆4螺纹连接并适配的螺纹通孔，长方体结构上竖向也设有与取样转管10螺纹连接并适配的滑动通孔，实现在螺杆4上左右移动，进而带动了第一采样组件7的左右移动。

具体的，所述取样转管10包括与驱动组件9固定连接的固定管24以及与连接头12螺纹连接的连接管23，所述固定管24与连接管23的一端均凸出有带有外螺纹的凸柱25，所述连接管23的另一端设有与凸柱25螺纹适配的带有内螺孔的内孔26，此处驱动组件9、固定管24和连接管23均同轴设置，且固定固定管24与连接管23之间固定后，在对固定管24进行转动时，其不会引起固定管24与连接管23的松开，实际使用时，可通过对应的螺栓或其他结构进行加强固定。

具体的，所述连接头12包括位于上端的连接顶管16以及下端的固定底板15，所述固定底板15与连接顶管16同轴焊接固定，连接顶管16的内部也设有与凸柱25吻合的内螺纹。

具体的，所述连接顶管16的一侧面还开有与内部贯通的第一螺孔17，所述凸柱25的一侧面钻有与第一螺孔17的孔径相同的第二螺孔27，且凸柱25在连接顶管16内通过螺栓穿过第一螺孔17和第二螺孔27固定，保证连接头12和取样螺管10之间的固定连接。

具体的，所述采样筒13包括与固定底板15的底端面焊接固定的第一采样管18和与第一采样管18卡接的第二采样管19，所述第一采样管18与第二采样管19均为半圆柱型结构。

具体的，所述第一采样管18的截面上开有插槽20，所述第二采样管19的截面上凸出设有凸条21，且所述凸条21与插槽20相吻合。

具体的，优选的，所述第二采样管19的一侧面、支架1的外侧面、连接管23和固定管25的外侧面均设有方便衡量的刻度线22，从而能够对两组采样组件之间的距离进行实现的监测，并能够对采样筒13进入的深度进行把控，同时也能够实现对钻土深度的测量。

具体的，所述驱动组件包括与固定管25顶端同轴焊接固定的第二电机9、以及安装在固定管25上方用于放置第二电机9的支撑顶板28、固定套设在固定管25顶端的轴承管套30以及连接轴承管套30和支撑顶板28的四组呈L型的固定连杆29，其中轴承管套30通过内部设置的轴承与固定管25转动连接，即轴承内壁与固定管25焊接，外壁与轴承管套30焊接。

具体的，该多功能采集土壤样品设备，首先将支架1移动到采集土壤的位置上方，对钻土土壤的厚度进行测定，将采样钻头14替换成实心结构的钻土钻头，开始启动第二电机9的转动，并调节液压支腿2的收缩，将取样转管10与采样筒13伸入土壤中，根据刻度线22测定土壤的厚度，测定完成后再将钻土钻头换成采样钻头14，启动第一电机5的转动，由第一电机5转动带动螺杆4的转动，使滑动块6在螺杆4上移动，对第一采样组件7的位置进行调节，并通过刻度线22的观察，确定两组采样组件间隔的距离，之后将采样组件组装完成后，启动两组驱动组件的第二电机9，两组第二电机9转动带动取样转管10的转动，进而由取样转管10带动采样筒13进而采样钻头14的转动，启动液压支腿2收缩，在收缩的过程中并按压支撑顶板28，既能够将采样钻头14快速深入土壤中，之后根据采样筒13上的刻度线22确定采样的深度，同时还可以根据连接管23以及固定管25上的刻度线22确定钻土的深度，采样完成后，反响驱动第二电机9，并通过向上推动支撑顶板28以及液压支腿的伸展，将采样筒13取出，然后将采样钻头14从采样筒13上拧下，并打开采样筒13，使第一采样管18和第二采样管9分离，将采集的土壤取出，根据采样需要分层取出土壤样品，装袋后完成土壤样品的采集。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多功能采集土壤样品设备，包括支架(1)和安装在支架(1)上的第一采样组件(7)和第二采样组件(8)，其特征在于：所述支架(1)的底端面四角均安装有液压支腿(2)，且四组所述液压支腿(2)的底端均安装有滚动轮，两组平行的液压支腿(2)之间固定连接有水平的横梁(3)，且两组所述横梁(3)之间插设有螺杆(4)，所述螺杆(4)上套设有滑动块(6)，且所述第一采样组件(7)竖直安装在滑动块(6)上，所述支架(1)的外侧还焊接有一组固定板(11)，所述第二采样组件(8)竖直安装在固定板(11)上，且第一采样组件(7)和第二采样组件(8)与支架(1)平行设置；

所述第一采样组件(7)和第二采样组件(8)均包括取样转管(10)、驱动组件、连接头(12)、采样筒(13)以及采样钻头(14)，所述取样转管(10)的顶端与驱动组件的底端固定连接，取样转管(10)螺纹插设在滑动块(6)和固定板(11)上，取样转管(10)的底端通过连接头(12)与采样筒(13)竖直固定连接，所述采样筒(13)的底端螺纹套设有采样钻头(14)，采样筒(13)上方通过螺栓固定套设有一组采样挡板(31)，且采样筒(13)与采样钻头(14)均为中空结构，两者之间相互连通。

2.根据权利要求1所述的一种多功能采集土壤样品设备，其特征在于：所述螺杆(4)的两端插在横梁(3)中并通过套设在轴承与横梁(3)转动连接，且其中一组所述横梁(3)背向螺杆(4)的一侧面固定安装有第一电机(5)，所述第一电机(5)的机轴插入横梁(3)中与螺杆(4)的一端同轴固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种多功能采集土壤样品设备，其特征在于：所述滑动块(6)的一端呈半圆柱形结构，另一端成长方体结构，且半圆柱结构上横向设有与螺杆(4)螺纹连接并适配的螺纹通孔，长方体结构上竖向也设有与取样转管(10)螺纹连接并适配的滑动通孔。

4.根据权利要求1所述的一种多功能采集土壤样品设备，其特征在于：所述取样转管(10)包括与驱动组件固定连接的固定管(24)以及与连接头(12)螺纹连接的连接管(23)，所述固定管(24)与连接管(23)的一端均凸出有带有外螺纹的凸柱(25)，所述连接管(23)的另一端设有与凸柱(25)螺纹适配的带有内螺孔的内孔(26)。

5.根据权利要求1所述的一种多功能采集土壤样品设备，其特征在于：所述连接头(12)包括位于上端的连接顶管(16)以及下端的固定底板(15)，所述固定底板(15)与连接顶管(16)同轴焊接固定，连接顶管(16)的内部也设有与凸柱(25)吻合的内螺纹。

6.根据权利要求5所述的一种多功能采集土壤样品设备，其特征在于：所述连接顶管(16)的一侧面还开有与内部贯通的第一螺孔(17)，所述凸柱(25)的一侧面钻有与第一螺孔(17)的孔径相同的第二螺孔(27)，且凸柱(25)在连接顶管(16)内通过螺栓穿过第一螺孔(17)和第二螺孔(27)固定。

7.根据权利要求1所述的一种多功能采集土壤样品设备，其特征在于：所述采样筒(13)包括与固定底板(15)的底端面焊接固定的第一采样管(18)和与第一采样管(18)卡接的第二采样管(19)，所述第一采样管(18)与第二采样管(19)均为半圆柱型结构。

8.根据权利要求7所述的一种多功能采集土壤样品设备，其特征在于：所述第一采样管(18)的截面上开有插槽(20)，所述第二采样管(19)的截面上凸出设有凸条(21)，且所述凸条(21)与插槽(20)相吻合。

9.根据权利要求7所述的一种多功能采集土壤样品设备，其特征在于：所述第二采样管(19)的一侧面、支架(1)的外侧面、连接管(23)和固定管(25)的外侧面均设有方便衡量的刻度线(22)。

10.根据权利要求7所述的一种多功能采集土壤样品设备，其特征在于：所述驱动组件包括与固定管(25)顶端同轴焊接固定的第二电机(9)、以及安装在固定管(25)上方用于放置第二电机(9)的支撑顶板(28)、固定套设在固定管(25)顶端的轴承管套(30)以及连接轴承管套(30)和支撑顶板(28)的四组呈L型的固定连杆(29)，其中轴承管套(30)通过内部设置的轴承与固定管(25)转动连接。

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