CN111487084A - 一种土壤检测样本采集取样器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种土壤检测样本采集取样器，包括驱动机构和连接在驱动机构输出端的传动机构，传动机构的底部设置有可拆卸的存储机构，存储机构的底部设置有可拆卸的钻土机构；所述驱动机构包括矩形框架和对称设置在矩形框架两侧的扶手，矩形框架的顶板下表面设置有驱动马达，驱动马达的输出端转轴固定套设有主动齿轮。本发明在存储机构内设置多个独立的存储腔，在需要采土时打开其封口板，实现对不同深度的土壤进行定点采样。

Description

一种土壤检测样本采集取样器

技术领域

本发明涉及土壤检测技术领域，特别涉及一种土壤检测样本采集取样器。

背景技术

土壤是环境的重要组成部分，土壤检测是指通过对影响土壤环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量(或污染程度)及其变化趋势。在进行土壤检测时需要对土壤进行多点采样，土壤采样器有许多种类：采集农地或荒地表层土壤样品，可用小型铁铲；研究土壤一般物理性质，如土壤容重、孔隙率和持水特性等，可利用环刀；最常用的采样工具是土钻，土钻分手工操作和机械操作两类：其中机械采土钻由马达带动，使钻体进入一定深度的土壤,然后将土柱提上，平放观察，按需要切割采样。

这种机械采土的方式存在以下缺点：一、只能够采取一段连续深度的土壤，无法对不同深度的土壤进行定点采样；二、在对土样进行收集时需要将取样器提出至地面，再进行分割，过程比较麻烦，且容易出现分割不均匀、土壤混合或者散落的情况；三、采集的土样粘附在取样器的内壁，再次进行取样时，与其他样品混合，对检测结果产生误差。

为此，本发明提供一种土壤检测样本采集取样器。

发明内容

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种土壤检测样本采集取样器，包括驱动机构和连接在驱动机构输出端的传动机构，传动机构的底部设置有可拆卸的存储机构，存储机构的底部设置有可拆卸的钻土机构；所述驱动机构包括矩形框架和对称设置在矩形框架两侧的扶手，矩形框架的顶板下表面设置有驱动马达，驱动马达的输出端转轴固定套设有主动齿轮，所述传动机构转动设置在矩形框架的底板上，且传动机构的顶部固定套设有与主动齿轮相啮合的从动齿轮；

所述传动机构包括第一圆筒和设置在第一圆筒内的转杆，所述第一圆筒的内部靠顶端设置有支架，支架的中部开设有便于转杆贯穿的导向孔，转杆的顶端设置有转动把手，转杆的底部同轴连接有定位杆，定位杆由圆轴和一体成型在圆轴外周的多组凸起组成；

所述存储机构包括第二圆筒和设置在第二圆筒底部的底板，底板的顶部转动安装有中心轴，中心轴的顶部对应定位杆的位置开设有与之形状相同的定位槽；中心轴的外壁设置有多组可拆卸的存储腔，所述存储腔的底部与底板的顶部相接触，第二圆筒的外环面呈开口状；

所述第二圆筒的外壁开设有第二通孔，第二通孔的内部两侧转动设置有挖土板，第二通孔的顶部设置有用于驱动挖土板转动的摆动单元；所述摆动单元包括安装在第二通孔顶部的微型电机和连接在微型电机输出端转轴的连杆，连杆的末端转动设置有铰轴,挖土板的顶部开设有腰型槽，铰轴滑动设置在腰型槽内；

所述第二圆筒的外壁开设有多组沿其长度方向延伸的条形凹槽，条形凹槽的两端延伸至第二圆筒的上下两侧，且条形凹槽在第二圆筒的外周呈均匀环形分布；所述第一圆筒的外壁对应条形凹槽的位置设置有第一条形凸起，第一条形凸起滑动对接在条形凹槽中，所述圆环的外壁对应条形凹槽的位置设置有第二条形凸起，第二条形凸起滑动对接在条形凹槽中；所述第二条形凸起与第一条形凸起通过固定销固定连接。

所述钻土机构包括与圆环和安装在圆环底部的锥形钻头。

优选的，所述第一条形凸起与第二条形凸起的外壁均开设有销孔，固定销包括连接杆和设置在连接杆两端的销钉，销钉插入销孔内。

优选的，所述支架由圆板和一体成型在环圆板外壁的水平板组成，水平板的末端与第一圆筒的内壁固定连接，导向孔开设在圆板的中心。

优选的，所述转杆的中部套设有轴承，且轴承的外壁水平设置有T型杆，T型杆的材质为磁铁，所述第一圆筒的内壁开设有沿其长度方向延伸的T型滑槽，T型杆的末端伸入T型滑槽中并与T型滑槽滑动对接，所述T型杆与第二通孔相对应。

优选的，所述存储腔的剖切面呈扇形，中心轴的外壁开设有多组沿其长度方向延伸的安装槽，安装槽在中心轴的外周呈环形分布，且其两端呈开口状，存储腔的内环面上对应安装槽的位置设置有安装板，安装板滑动对接在安装槽内。

优选的，所述存储腔的顶部靠近外环面开设有弧形通孔，存储腔的底部对应弧形通孔的位置开设有弧形凹槽，弧形通孔内设置有封口板，封口板的底部插入弧形凹槽中，封口板为铁制品。

优选的，所述矩形框架的底板对应传动机构的位置开设有第一通孔，第一通孔延伸至矩形框架的顶板，所述转杆的顶端高出第一圆筒的顶部。

优选的，所述挖土板的竖直外沿设置有沿其长度方向分布的尖齿，两组挖土板上的尖齿呈交叉分布。

有益效果

1.本发明在存储机构内设置多个独立的存储腔，可以在需要采土时打开其封口板，利用挖土板将对应深度的土样铲至存储腔中，实现对不同深度的土壤进行定点采样；

2.本发明利用转杆和其末端的定位杆带动中心轴及其外部的存储腔转动，将不同深度的土样铲至对应的存储腔内，避免了土样分割不均或者混合在一起，实现对土样的分区放置；

3.本发明的存储腔可以从中心轴上拆卸下来，存储机构也可以从传动机构上拆卸下来，在进行下一次采样时可以更换新的存储腔，避免了与之前的土样残留混合起来。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明传动机构、存储机构和钻土机构的立体图；

图3是本发明第一圆筒的立体图；

图4是本发明存储机构与转杆的立体图；

图5是本发明图2的剖切图；

图6是本发明存储腔的立体图；

图7是本发明图4中A区域的放大示意图；

图8是本发明第二圆筒的立体图；

图9是本发明第二圆筒和挖土板的剖切图；

图10是本发明图9中B区域的放大示意图。

图中：10、驱动机构；11、矩形框架；12、驱动马达；13、主动齿轮；14、从动齿轮；15、第一通孔；16、扶手；20、传动机构；21、第一圆筒；211、T型滑槽；22、第一条形凸起；23、支架；24、转杆；241、转动把手；25、轴承；26、T型杆；27、定位杆；30、存储机构；31、第二圆筒；32、条形凹槽；33、底板；34、中心轴；341、安装槽；342、定位槽；35、存储腔；351、安装板；352、弧形通孔；353、弧形凹槽；354、封口板；36、第二通孔；37、挖土板；371、腰型槽；372、尖齿；38、摆动单元；381、微型电机；382、连杆；383、铰轴；39、固定销；40、钻土机构；41、圆环；42、锥形钻头；43、第二条型凸起。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1至图3所示，一种土壤检测样本采集取样器，包括驱动机构10和连接在驱动机构10输出端的传动机构20，传动机构20的底部设置有可拆卸的存储机构30，存储机构30的底部设置有可拆卸的钻土机构40；

驱动机构10包括矩形框架11和对称设置在矩形框架11两侧的扶手16，矩形框架11的前后两侧呈开口状，矩形框架11的顶板下表面设置有驱动马达12，驱动马达12的输出端转轴固定套设有主动齿轮13，矩形框架11的底板对应传动机构20的位置开设有第一通孔15，第一通孔15延伸至矩形框架11的顶板，传动机构20穿过第一通孔15通向上方，且传动机构20的顶端固定套设有与主动齿轮13相啮合的从动齿轮14，传动机构20在主动齿轮13和从动齿轮14的啮合传动下转动；

存储机构30包括第二圆筒31和多组开设在第二圆筒31外壁的条形凹槽32，条形凹槽32的两端延伸至第二圆筒31的上下两侧，且条形凹槽32在第二圆筒31的外周呈均匀环形分布，条形凹槽32的剖切面呈梯形，其开口呈收缩状；

传动机构20包括第一圆筒21，从动齿轮14固定套设在第一圆筒21的顶部，第一圆筒21的外壁对应条形凹槽32的位置设置有第一条形凸起22，第一条形凸起22滑动对接在条形凹槽32中，第一条形凸起22的外壁开设有销孔；钻土机构40包括圆环41和设置在圆环41底部的锥形钻头42，圆环41的外壁对应条形凹槽32的位置设置有第二条形凸起43，第二条形凸起43滑动对接在条形凹槽32中，第二条形凸起43的外壁开设有相同大小的销孔；第二条形凸起43与第一条形凸起22通过固定销39固定连接，固定销39包括连接杆和设置在连接杆两端的销钉，销钉插入销孔内；当需要将传动机构20、存储机构30和钻土机构40拆开时，向外拉动连接杆，使销钉从销孔内分离，再将第二条形凸起43和第一条形凸起22从条形凹槽32内滑出即可；

如图3至图5所示，第一圆筒21的内部竖直设置有转杆24，转杆24的中部套设有轴承25，且轴承25的外壁水平设置有T型杆26，第一圆筒21的内壁开设有沿其长度方向延伸的T型滑槽211，T型滑槽211的顶端呈开口状，底端呈封闭状，T型杆26的末端伸入T型滑槽211中，并与T型滑槽211滑动对接，T型杆26的材质为磁铁；第一圆筒21的内部靠顶端设置有支架23，支架23由圆板和一体成型在环圆板外壁的水平板组成，水平板的末端与第一圆筒21的内壁固定连接，圆板中心开设有导向孔，转杆24贯穿导向孔通向上方，且转杆24的顶端设置有转动把手241，转杆24的底部同轴连接有定位杆27，定位杆27由圆轴和一体成型在圆轴外周的多组凸起组成；

如图5至图7所示，第二圆筒31的底部设置有底板33，底板33的顶部转动安装有中心轴34，底板33的顶部位于中心轴34的外周放置有多组存储腔35，存储腔35的剖切面呈扇形，中心轴34的外壁开设有多组沿其长度方向延伸的安装槽341，安装槽341在中心轴34的外周呈环形分布，且其两端呈开口状，安装槽341的剖切面可以为T型或者Ω型，存储腔35的内环面上对应安装槽341的位置设置有安装板351，安装板351滑动对接在安装槽341内；中心轴34的顶部对应定位杆27的位置开设有与之形状相同的定位槽342；

存储腔35的外环面呈开口状，存储腔35的顶部靠近外环面开设有弧形通孔352，存储腔35的底部对应弧形通孔352的位置开设有弧形凹槽353，弧形通孔352内设置有封口板354，封口板354的底部插入弧形凹槽353中；封口板354为铁制品，向下移动转杆24，使其带动T型杆26和定位杆27同步移动，定位杆27对接卡合在定位槽342中时，T型杆26则与封口板354的顶部平齐，转动转杆24，中心轴34在定位杆27与定位槽342的啮合传动下带动存储腔35转动相同的角度，此时封口板354转动至T型杆26的正下方与其吸附固定，向上拉动转杆24，使其带动T型杆26沿着T型滑槽211向上移动，T型杆26则带动封口板354向上移动，将存储腔35打开；

如图8至图10所示，第二圆筒31的外壁开设有第二通孔36，第二通孔36对应的角度小于存储腔35对应的角度，第二通孔36的位置与T型杆26相对应(参阅图5)，第二通孔36的内部两侧转动设置有挖土板37(参阅图3)，挖土板37与第二通孔36的顶部之间存在间距，挖土板37的竖直外沿设置有沿其长度方向分布的尖齿372，两组挖土板37上的尖齿372呈交叉分布，第二通孔36的顶部设置有用于驱动挖土板37转动的摆动单元38；

摆动单元38包括安装在第二通孔36顶部的微型电机381和连接在微型电机381输出端转轴的连杆382，连杆382的末端转动设置有铰轴383,挖土板37的顶部开设有腰型槽371，铰轴383滑动设置在腰型槽371内；

工作原理：在进行土壤采样时，先将第一圆筒21上的第一条形凸起22滑动对接在第二圆筒31上的条形凹槽32内，将圆环41上的第二条形凸起43滑动对接在条形凹槽32内，将固定销39两端的销钉分别插入第一条形凸起22和第二条形凸起43外壁上对应的销孔内，使传动机构、存储机构和钻土机构组装起来；

启动驱动马达12，使其驱动主动齿轮13转动，第一圆筒21在主动齿轮13和从动齿轮14的啮合传动下转动，存储机构30和钻土机构40随之转动，T型杆26在T型滑槽211的作用下带动轴承25转动，初始状态下定位杆27插入中心轴34顶部的定位槽342中，故24不发生转动，锥形钻头42进入一定深度的土壤后关闭驱动马达12；

手动转动转杆24，中心轴34在定位杆27与定位槽342的啮合传动下带动存储腔35转动相同的角度，此时封口板354转动第二通孔36的位置，封口板354的顶部与T型杆26的底部吸附固定，向上拉动转杆24，使其带动T型杆26沿着T型滑槽211向上移动，T型杆26则带动封口板354向上移动，将存储腔35打开；

启动微型电机381，使其带动连杆382转动，铰轴383在挖土板37顶部的腰型槽371内滑动，挖土板37绕其末端往复转动，将土样挖至存储腔35中，关闭微型电机381，两组挖土板37合拢将第二通孔36封住；

向下移动转杆24，此时T型杆26带动封口板354沿着T型滑槽211向下移动，当定位杆27对接卡合在定位槽342中时，封口板354的底部插入弧形凹槽353中，转动转杆24，存储腔35带动封口板354同步转动，封口板354与T型杆26分离，下一组存储腔35的封口板354则转动至T型杆26的下方。

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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (8)

1.一种土壤检测样本采集取样器，包括驱动机构(10)和连接在驱动机构(10)输出端的传动机构(20)，传动机构(20)的底部设置有可拆卸的存储机构(30)，存储机构(30)的底部设置有可拆卸的钻土机构(40)；其特征在于：所述驱动机构(10)包括矩形框架(11)和对称设置在矩形框架(11)两侧的扶手(16)，矩形框架(11)的顶板下表面设置有驱动马达(12)，驱动马达(12)的输出端转轴固定套设有主动齿轮(13)，所述传动机构(20)转动设置在矩形框架(11)的底板上，且传动机构(20)的顶部固定套设有与主动齿轮(13)相啮合的从动齿轮(14)；

所述传动机构(20)包括第一圆筒(21)和设置在第一圆筒(21)内的转杆(24)，所述第一圆筒(21)的内部靠顶端设置有支架(23)，支架(23)的中部开设有便于转杆(24)贯穿的导向孔，转杆(24)的顶端设置有转动把手(241)，转杆(24)的底部同轴连接有定位杆(27)，定位杆(27)由圆轴和一体成型在圆轴外周的多组凸起组成；

所述存储机构(30)包括第二圆筒(31)和设置在第二圆筒(31)底部的底板(33)，底板(33)的顶部转动安装有中心轴(34)，中心轴(34)的顶部对应定位杆(27)的位置开设有与之形状相同的定位槽(342)；中心轴(34)的外壁设置有多组可拆卸的存储腔(35)，所述存储腔(35)的底部与底板(33)的顶部相接触，第二圆筒(31)的外环面呈开口状；

所述第二圆筒(31)的外壁开设有第二通孔(36)，第二通孔(36)的内部两侧转动设置有挖土板(37)，第二通孔(36)的顶部设置有用于驱动挖土板(37)转动的摆动单元(38)；所述摆动单元(38)包括安装在第二通孔(36)顶部的微型电机(381)和连接在微型电机(381)输出端转轴的连杆(382)，连杆(382)的末端转动设置有铰轴(383),挖土板(37)的顶部开设有腰型槽(371)，铰轴(383)滑动设置在腰型槽(371)内；

所述第二圆筒(31)的外壁开设有多组沿其长度方向延伸的条形凹槽(32)，条形凹槽(32)的两端延伸至第二圆筒(31)的上下两侧，且条形凹槽(32)在第二圆筒(31)的外周呈均匀环形分布；所述第一圆筒(21)的外壁对应条形凹槽(32)的位置设置有第一条形凸起(22)，第一条形凸起(22)滑动对接在条形凹槽(32)中，所述圆环(41)的外壁对应条形凹槽(32)的位置设置有第二条形凸起(43)，第二条形凸起(43)滑动对接在条形凹槽(32)中；所述第二条形凸起(43)与第一条形凸起(22)通过固定销(39)固定连接；

所述钻土机构(40)包括与圆环(41)和安装在圆环(41)底部的锥形钻头(42)。

2.根据权利要求2所述一种土壤检测样本采集取样器，其特征在于：所述第一条形凸起(22)与第二条形凸起(43)的外壁均开设有销孔，固定销(39)包括连接杆和设置在连接杆两端的销钉，销钉插入销孔内。

3.根据权利要求1所述一种土壤检测样本采集取样器，其特征在于：所述支架(23)由圆板和一体成型在环圆板外壁的水平板组成，水平板的末端与第一圆筒(21)的内壁固定连接，导向孔开设在圆板的中心。

4.根据权利要求1所述一种土壤检测样本采集取样器，其特征在于：所述转杆(24)的中部套设有轴承(25)，且轴承(25)的外壁水平设置有T型杆(26)，T型杆(26)的材质为磁铁，所述第一圆筒(21)的内壁开设有沿其长度方向延伸的T型滑槽(211)，T型杆(26)的末端伸入T型滑槽(211)中并与T型滑槽(211)滑动对接，所述T型杆(26)与第二通孔(36)相对应。

5.根据权利要求1所述一种土壤检测样本采集取样器，其特征在于：所述存储腔(35)的剖切面呈扇形，中心轴(34)的外壁开设有多组沿其长度方向延伸的安装槽(341)，安装槽(341)在中心轴(34)的外周呈环形分布，且其两端呈开口状，存储腔(35)的内环面上对应安装槽(341)的位置设置有安装板(351)，安装板(351)滑动对接在安装槽(341)内。

6.根据权利要求5所述一种土壤检测样本采集取样器，其特征在于：所述存储腔(35)的顶部靠近外环面开设有弧形通孔(352)，存储腔(35)的底部对应弧形通孔(352)的位置开设有弧形凹槽(353)，弧形通孔(352)内设置有封口板(354)，封口板(354)的底部插入弧形凹槽(353)中，封口板(354)为铁制品。

7.根据权利要求1所述一种土壤检测样本采集取样器，其特征在于：所述矩形框架(11)的底板对应传动机构(20)的位置开设有第一通孔(15)，第一通孔(15)延伸至矩形框架(11)的顶板，所述转杆(24)的顶端高出第一圆筒(21)的顶部。

8.根据权利要求1所述一种土壤检测样本采集取样器，其特征在于：所述挖土板(37)的竖直外沿设置有沿其长度方向分布的尖齿(372)，两组挖土板(37)上的尖齿(372)呈交叉分布。

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