CN111307504A - 地质取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种地质取样装置，属于地质检测领域，包括主体、插入组件和取样组件。主体设有升降座。插入组件设有侧面开口的容纳槽，上端与所述升降座连接，下端用于插入地层中。取样组件沿所述插入组件的周向转动的设于所述容纳槽中，设有一个或多个采样盒。所述取样组件用于将所述采样盒转出所述容纳槽采样，并将采样后的所述采样盒转入所述容纳槽，本发明的地质取样装置，插入组件通过升降座带动，以插入的方式进入地层中，之后，转动取样组件，使采样盒转出容纳槽对地层的土壤进行采样，过程中不会搅动地层的土壤，避免了地层不同深度土壤的混杂，保证了采样盒中的样品无污染，能够准确的反应地层的土壤情况，提高土壤检测数据的准确性。

Description

地质取样装置

技术领域

本发明属于地质检测技术领域，更具体地说，是涉及一种地质取样装置。

背景技术

对地质侦测时，土壤取样时最基本的一项操作，土壤采样是指采集土壤样品的方法，包括采样点的布设和取样的技术。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，削去最表面的浮土，然后再按层次自上而下逐层从中心典型部位取样。

现在进行土壤取样一般是采用土壤取样装置进行。现有的土壤取样装置，通常是利用带有钻头的取样管进行取样，取样时，将取样管的钻头对准采样点，将取样管钻入地层的预定深度，地层中的土壤进入取样管的取样槽中，然后将取样管拔出，取出取样槽中的土壤样品，完成取样。采用现有的土壤取样装置进行取样，大大提高了取样的效率，但是现有的土壤取样装置，在取样的过程中，钻头会搅动地层的土壤，导致取样管中不同深度的样品会有一定程度的混杂，导致土壤检测数据会产生一定的偏差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地质取样装置，以解决现有技术中存在的，现有的土壤取样装置，钻头搅动地层的土壤，导致取样管中不同深度的样品会有一定程度的混杂的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是，提供一种地质取样装置，包括：

主体，设有升降座；

插入组件，设有侧面开口的容纳槽，上端与所述升降座连接，下端用于插入地层中；以及

取样组件，沿所述插入组件的周向转动的设于所述容纳槽中，设有一个或多个采样盒；

所述取样组件用于将所述采样盒转出所述容纳槽采样，并将采样后的所述采样盒转入所述容纳槽。

作为本申请另一实施例，所述插入组件包括横截面为弧形的长条板件，所述板件的凹陷侧形成所述容纳槽，所述板件的上端与所述升降座连接、下端设有尖头。

作为本申请另一实施例，所述取样组件的下端与所述插入组件的下端铰接；所述取样组件的上端与所述插入组件的上端铰接、并设有位于所述插入组件上方的转动手柄。

作为本申请另一实施例，多个所述采样盒沿所述插入组件轴向分布；各个所述采样盒在所述取样组件周向上的位置相同或不同。

作为本申请另一实施例，所述采样盒包括：

两个切割板，设于所述取样组件的侧面，相互平行且均与所述取样组件的转动方向平行，中间形成采样腔；以及

挡板，封堵所述采样腔背向所述取样组件转动方向的一侧；

所述采样腔在所述取样组件转动方向上的一侧开放形成采样口。

作为本申请另一实施例，所述采样腔在所述插入组件径向上的外侧形成开放口；在所述采样盒处于所述容纳槽内的状态下，所述容纳槽的内壁封堵所述开放口。

作为本申请另一实施例，所述主体包括：

架体；

驱动单元，设于所述架体的顶部；

升降螺杆，上端与所述架体转动连接、并与所述驱动单元传动连接；以及

升降螺母，套设于所述升降螺杆上，形成所述升降座。

作为本申请另一实施例，所述架体包括：

底座，下方设有万向轮，一侧设有承重块；以及

立架，设于所述底座的另一侧；

所述升降螺杆的上端与所述立架的上端转动连接，所述驱动单元设于所述立架的顶部。

作为本申请另一实施例，所述升降螺杆的下端转动连接有压座，所述压座用于抵压在地层上。

作为本申请另一实施例，所述插入组件设有指示所述采样盒在所述插入组件轴向上的位置的刻度尺。

本发明实施例提供的地质取样装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明实施例的地质取样装置，取样组件设于插入组件的容纳槽中，插入组件通过升降座的带动，以插入的方式进入地层中，避免搅动地层的土壤。插入组件插入地层中后，转动取样组件，使采样盒转出容纳槽，对地层的土壤进行采样，之后再将采样盒转入容纳槽中，最后通过升降座将插入组件和取样组件从地层中拔出，完成取样过程。整个取样的过程中，地层不同深度的土壤没有混杂，保证了采样盒中的样品无污染，能够准确的反应地层的土壤情况，提高土壤检测数据的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例提供的地质取样装置的立体结构示意图；

图2为图1中地质取样装置的主视图；

图3为图2的侧视图；

图4为本发明实施例的取样组件的局部侧视图；

图5为图1中地质取样装置的插入组件和取样组件的横截面的剖视图。

其中，图中各附图标记：

1-主体；11-架体；111-底座；112-立架；113-承重块；114-万向轮；12-驱动单元；13-升降螺杆；131-压座；14-升降螺母；2-插入组件；21-容纳槽；22-板件；23-刻度尺；3-取样组件；31-采样盒；311-切割板；312-挡板；313-采样腔；314-采样口；315-开放口；32-转动手柄。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请一并参阅图1至图5，现对本发明实施例提供的地质取样装置进行说明。一种地质取样装置，包括：主体1、插入组件2和取样组件3。

主体1设有升降座。插入组件2设有侧面开口的容纳槽21，上端与升降座连接，下端用于插入地层中。取样组件3沿插入组件2的周向转动的设于容纳槽21中，设有一个或多个采样盒31。取样组件3用于将采样盒31转出容纳槽21采样，并将采样后的采样盒31转入容纳槽21。

与现有技术相比，本发明实施例的地质取样装置，取样组件3设于插入组件2的容纳槽21中，插入组件2通过升降座的带动，以插入的方式进入地层中，避免搅动地层的土壤。插入组件2插入地层中后，转动取样组件3，使采样盒31转出容纳槽21，对地层的土壤进行采样，之后再将采样盒31转入容纳槽21中，最后通过升降座将插入组件2和取样组件3从地层中拔出，完成取样过程。整个取样的过程中，地层不同深度的土壤没有混杂，保证了采样盒31中的样品无污染，能够准确的反应地层的土壤情况，提高土壤检测数据的准确性。

本实施例中，主体1可以采用手推小车或者固定架，升降座可以采用液压升降机构或者丝杠机构进行升降。插入组件2可以是竖直的长条件，其上端固定在升降座上，从而可以在升降座的带动下升降。插入组件2的下端可以是尖头，从而能够更加容易的插入地层中。插入组件2上的容纳槽21呈竖直的长条形，并在插入组件2的侧面形成竖直长条形的开口。取样组件3可以是竖直的长条件，安装在容纳槽21中，取样组件3的上下两端分别与容纳槽21上下两端的内壁转动连接，使得取样组件3能够沿插入组件2的周向转动。采样盒31可以是位于取样组件3的侧面，当取样组件3转动时，采样盒31跟随取样组件3转动，使得地层中的土壤能够进入采样盒31中。具体地，采样盒31可以是带开口的矩形盒，或者是带开口的其他任意形状的盒子。采样盒31的开口可以是位于侧面或者顶面，使得采样盒31在转动过程中，土壤能够轻松的进入。

在插入组件2插入地层时，转动取样组件3，使采样盒31收纳进容纳槽21；当插入组件2插入地层后，转动取样组件3，使采样盒31从容纳槽21中转出并掏挖地层中的土壤，实现采样；采样盒31采集土壤后，继续转动取样组件3，使采样盒31转入容纳槽21，之后，再通过升降座将插入组件2从地层中拔出，避免样品损失和采样盒31损坏。

采样盒31的数量可以是一个或者多个，当取样组件3设置多个采样盒31时，采样盒31可以是沿取样组件3的轴向，也即竖直方向分布，当插入组件2插入地层后，转动取样组件3，各个采样盒31分别采集不同深度处的土壤。

请参阅图1至图3和图5，作为本发明提供的地质取样装置的一种具体实施方式，插入组件2包括横截面为弧形的长条板件22，板件22的凹陷侧形成容纳槽21，板件22的上端与升降座连接、下端设有尖头。

本实施例中，插入组件2的主体1部分为板件22，板件22呈竖直的长条形，并且板件22的水平横截面为弧形。容纳槽21以能够将取样组件3完全收纳为宜，具体地，板件22的弧度可以是大于180度，从而能够将取样组件3完全的收纳到容纳槽21中。板件22的上端与升降座固定，下端可以通过弯折的方式制成锥状的尖头，方便板件22插入地层中。

请参阅图1至图3，作为本发明提供的地质取样装置的一种具体实施方式，取样组件3的下端与插入组件2的下端铰接；取样组件3的上端与插入组件2的上端铰接、并设有位于插入组件2上方的转动手柄32。

本实施例中，取样组件3的主体1为竖直的长杆，取样组件3的下端通过转轴与容纳槽21下端的内壁转动连接。取样组件3的上端通过转轴与容纳槽21上端的内壁转动连接，取样组件3的该转轴穿透插入组件2的上端，并固定有转动手柄32。

使用时，在插入组件2插入地层时，通过转动手柄32转动取样组件3，使采样盒31收纳进容纳槽21；当插入组件2插入地层后，通过转动手柄32转动取样组件3，使采样盒31从容纳槽21中转出并掏挖地层中的土壤，实现采样；采样盒31采集土壤后，继续通过转动手柄32转动取样组件3，使采样盒31转入容纳槽21中，之后，再通过升降座将插入组件2从地层中拔出，避免样品损失和采样盒31损坏。

具体地，插入组件2的主体1部分为板件22，板件22的水平横截面为弧形，形成横截面为扇形的容纳槽21，取样组件3同轴的设置在容纳槽21中。

请参阅图2、图4和图5，作为本发明提供的地质取样装置的一种具体实施方式，多个采样盒31沿插入组件2轴向分布；各个采样盒31在取样组件3周向上的位置相同或不同。

本实施例中，多个采样盒31沿插入组件2轴向分布，当插入组件2插入地层后，转动取样组件3，各个采样盒31分别采集不同深度处的土壤。取样组件3和插入组件2相互平行，且均为竖直设置。参阅图4和图5，各个采样盒31在取样组件3周向上的位置相同，各个采样盒31在竖直方向上正对，当取样组件3转动时，各个采样盒31同时转出容纳槽21采样，采样后同时转入容纳槽21，采样速度更快。各个采样盒31在取样组件3周向上的位置不相同，在俯视方向看，各个采样盒31在在取样组件3周向上有一定的错位，当取样组件3转动时，各个采样盒31依次转出容纳槽21采样，采样后依次转入容纳槽21，各个采样盒31分时进行采样，降低了取样组件3的转动阻力，方便操作。

请参阅图4和图5，作为本发明提供的地质取样装置的一种具体实施方式，采样盒31包括：两个切割板311和一个挡板312。

两个切割板311设于取样组件3的侧面，相互平行且均与取样组件3的转动方向平行，中间形成采样腔313。挡板312封堵采样腔313背向取样组件3转动方向的一侧。采样腔313在取样组件3转动方向上的一侧开放形成采样口314。

本实施例中，采样盒31跟随取样组件3转动时，两个切割板311与取样组件3的转动方向平行，能够切割地层，使地层的土壤从采样口314进入采样腔313中，挡板312将土壤阻挡在采样腔313中，完成采样。本实施例的地质取样装置在采样时，通过切割板311切割地层，能够减少取样组件3的转动阻力，轻松的对较硬的地层进行采样。

具体地，取样组件3和插入组件2相互平行，且均为竖直设置，取样组件3在水平面内转动。多个采样盒31沿上下方向排列的固定在取样组件3的侧面，使得采样盒31也在水平面内转动。每个采样盒31包括两个水平的切割板311，两个切割板311上下分布，中间形成采样腔313。在取样组件3转动方向上，采样腔313的一侧开放形成采样口314，另一侧被与切割板311固定的挡板312封堵。当采样盒31在取样组件3的带动下水平转动时，两个切割板311切割地层，使两个切割板311之间的土壤从采样口314进入采样腔313中，采样盒31继续转动，切下的土壤被挡板312阻挡在采样腔313中，完成采样。更具体的，两个切割板311和一个挡板312为一体结构，可以通过一块钢板弯折制成。

更具体地，切割板311形成采样口314的边缘设置有切割刃，使得切割板311能够更加容易地切割地层的土壤。

请参阅图4和图5，作为本发明提供的地质取样装置的一种具体实施方式，采样腔313在插入组件2径向上的外侧形成开放口315；在采样盒31处于容纳槽21内的状态下，容纳槽21的内壁封堵开放口315。

本实施例中，在采样盒31转动采样时，地层的土壤可以通过开放口315更多的进入采样腔313中，使采样腔313能够迅速的被土壤充满。当采样腔313被土壤充满后，后续从采样口314进入的土壤也可以从开放口315排出，防止采样盒31的转动阻力过大。取样完成后，开放口315还可以方便采样人员将采样腔313中的样品取出。

具体地，两个挡板312均呈以取样组件3转轴为中心的扇形板，两个挡板312之间的采样腔313也呈以取样组件3转轴为中心的扇形，采样腔313的两个直边侧分别为采样口314和挡板312，采样腔313的弧边侧开放形成开放口315。容纳槽21的内壁面呈以取样组件3转轴为中轴的弧形，当采样盒31转入容纳槽21内后，两个切割板311的弧形边与容纳槽21的内壁面相贴合，使得容纳槽21内壁封堵开放口315。

请参阅图1至图3，作为本发明提供的地质取样装置的一种具体实施方式，主体1包括：架体11、驱动单元12、升降螺杆13和升降螺母14。

驱动单元12设于架体11的顶部。升降螺杆13上端与架体11转动连接、并与驱动单元12传动连接。升降螺母14套设于升降螺杆13上，形成升降座。

本实施例中，架体11可以是可移动的也可以是固定的，架体11具有一定的高度，便于安装升降螺杆13。具体地，架体11可以采用型钢焊接而成。升降螺杆13竖直设置。升降螺杆13上端通过轴承安装在架体11的顶部。升降螺杆13下端可以是悬置，也可以是通过压座131支撑在地层上。升降螺母14套在升降螺杆13上，在升降螺杆13的驱动下上升或下降。插入组件2的上端可以采用螺栓连接或者焊接的方式与升降螺母14固定。驱动单元12固定安装在架体11的顶部，驱动单元12可以通过伞齿轮对与升降螺杆13的上端传动连接，使驱动单元12与升降螺杆13呈一定的角度，降低驱动单元12的高度，以提高本实施例地质取样装置的稳定性。具体地，驱动单元12可以采用带减速器的电动机，驱动单元12的输出轴水平，并通过成直角的锥齿轮对与升降螺杆13的上端传动连接。

请参阅图1至图3，作为本发明提供的地质取样装置的一种具体实施方式，架体11包括：底座111和立架112。

底座111下方设有万向轮114，一侧设有承重块113。立架112设于底座111的另一侧。升降螺杆13的上端与立架112的上端转动连接，驱动单元12设于立架112的顶部。

本实施例中，架体11采用底座111、立架112和承重块113的结构，使架体11具有足够的高度安装升降螺杆13，同时保证了架体11的稳定性。

具体地，底座111可以是呈水平矩形的板状，其四个角的下方分别安装有万向轮114，使得底座111可以自由的移动。使用时，根据采样点的位置，可以通过万向轮114，方便的将本实施例的地质取样装置移动至插入组件2与采样点对准。底座111的前侧固定有立架112，后侧固定有承重块113，承重块113和立架112能够保证底座111前后平衡。驱动单元12设于立架112的顶部，能够增加底座111该侧的重量，增加升降螺杆13对插入组件2的压力。

更具体地，立架112可以是包括两个L形的支架和一个横梁。每个支架一端竖直的固定在底座111的前侧上，另一端水平的向前伸出。两个支架的水平端之间连接有横梁，升降螺杆13的上端与横梁转动连接。两个立架112的水平部分之间还连接有水平的安装板，驱动单元12安装在安装板上，驱动单元12可以采用带减速器的电动机，驱动单元12的输出轴水平，并通过成直角的锥齿轮对与升降螺杆13的上端传动连接，降低驱动单元12的高度，提高本实施例地质取样装置的稳定性。

请参阅图1和图2，作为本发明提供的地质取样装置的一种具体实施方式，升降螺杆13的下端转动连接有压座131，压座131用于抵压在地层上。

本实施例中，主体1包括：架体11、驱动单元12、升降螺杆13和升降螺母14。架体11可以是可移动的也可以是固定的，架体11具有一定的高度。升降螺杆13竖直设置。升降螺杆13上端通过轴承安装在架体11的顶部。升降螺杆13的下端转动连接有水平的压座131，压座131用于抵压在地层上，保持升降螺杆13下端的稳定。具体地，压座131呈水平的平板状，升降螺杆13的下端垂直的连接在压座131的顶面上。升降螺母14套在升降螺杆13上，在升降螺杆13的驱动下上升或下降，插入组件2的上端固定在升降螺母14上。驱动单元12固定安装在架体11的顶部，驱动单元12可以通过伞齿轮对与升降螺杆13的上端传动连接，具体地，驱动单元12可以采用带减速器的驱动电机。

使用时，移动架体11，使插入组件2对准采样点，然后将压座131抵压在地层上，保证升降螺杆13的下端稳定，之后，通过驱动单元12驱动升降螺杆13，使插入组件2插入地层中。压座131抵压在地层上，可以是将压座131直接抵压在地层上，也可以是通过在压座131下垫设垫块，使压座131抵压在地层上。

请参阅图1至图3，作为本发明提供的地质取样装置的一种具体实施方式，插入组件2设有指示采样盒31在插入组件2轴向上的位置的刻度尺23。

本实施例中，插入组件2的外壁上设有刻度尺23，刻度尺23沿插入组件2的轴向设置。使用时，插入组件2插入地层中后，可以根据刻度尺23确定采样盒31深入地层的深度，进行记录。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.地质取样装置，其特征在于，包括：

主体，设有升降座；

插入组件，设有侧面开口的容纳槽，上端与所述升降座连接，下端用于插入地层中；以及

取样组件，沿所述插入组件的周向转动的设于所述容纳槽中，设有一个或多个采样盒；

所述取样组件用于将所述采样盒转出所述容纳槽采样，并将采样后的所述采样盒转入所述容纳槽。

2.如权利要求1所述的地质取样装置，其特征在于，所述插入组件包括横截面为弧形的长条板件，所述板件的凹陷侧形成所述容纳槽，所述板件的上端与所述升降座连接、下端设有尖头。

3.如权利要求1所述的地质取样装置，其特征在于，所述取样组件的下端与所述插入组件的下端铰接；所述取样组件的上端与所述插入组件的上端铰接、并设有位于所述插入组件上方的转动手柄。

4.如权利要求1所述的地质取样装置，其特征在于，多个所述采样盒沿所述插入组件轴向分布；各个所述采样盒在所述取样组件周向上的位置相同或不同。

5.如权利要求1至4任一项所述的地质取样装置，其特征在于，所述采样盒包括：

两个切割板，设于所述取样组件的侧面，相互平行且均与所述取样组件的转动方向平行，中间形成采样腔；以及

挡板，封堵所述采样腔背向所述取样组件转动方向的一侧；

所述采样腔在所述取样组件转动方向上的一侧开放形成采样口。

6.如权利要求5所述的地质取样装置，其特征在于，所述采样腔在所述插入组件径向上的外侧形成开放口；在所述采样盒处于所述容纳槽内的状态下，所述容纳槽的内壁封堵所述开放口。

7.如权利要求1至4任一项所述的地质取样装置，其特征在于，所述主体包括：

架体；

驱动单元，设于所述架体的顶部；

升降螺杆，上端与所述架体转动连接、并与所述驱动单元传动连接；以及

升降螺母，套设于所述升降螺杆上，形成所述升降座。

8.如权利要求7所述的地质取样装置，其特征在于，所述架体包括：

底座，下方设有万向轮，一侧设有承重块；以及

立架，设于所述底座的另一侧；

所述升降螺杆的上端与所述立架的上端转动连接，所述驱动单元设于所述立架的顶部。

9.如权利要求7所述的地质取样装置，其特征在于，所述升降螺杆的下端转动连接有压座，所述压座用于抵压在地层上。

10.如权利要求1至4任一项所述的地质取样装置，其特征在于，所述插入组件设有指示所述采样盒在所述插入组件轴向上的位置的刻度尺。

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