CN111649982B - 一种可监测箱内土壤湿度的温室气体采样箱 - Google Patents

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Abstract

本发明属于采样箱技术领域，尤其是一种可监测箱内土壤湿度的温室气体采样箱，现提出如下方案，包括箱体，所述箱体的底部开设有通孔，所述通孔的底部开口处安装有气体取样组件，所述箱体的内部活动套接有沿竖直方向设置的转动杆，所述转动杆的一侧固接有取土组件，所述转动杆的另一侧固接有湿度取样组件。本发明实现了土壤的样品采集、地面不同深度的湿度采集同时在进行湿度采集的时候完成对湿度传感器的探针的清理操作，确保探针的整洁，减小样品采集的误差同时保护探针安全。

Description

一种可监测箱内土壤湿度的温室气体采样箱
技术领域
本发明涉及采样箱技术领域，尤其涉及一种可监测箱内土壤湿度的温室气体采样箱。
背景技术
当前温室气体测定的方法主要有微气象法、化学法和箱法，前两种方法因技术不完全成熟并且造价高而未推广使用。箱法包括三种类型，分别是密闭式静态箱、密闭式动态箱和开放式动态箱。密闭式静态箱法因结构简单，制作相对便宜。
现有的静态箱在对土壤进行温室气体采用的时候，直接放置在土壤上采集，不能对土壤内部的不同深度的湿度进行采集，同时在土壤湿度的时候探针容易粘附土壤，导致探针采集误差变大，同时泥土长时间粘附在土壤上导致探针腐化，为此需要一种可监测箱内土壤湿度的温室气体采样箱。
发明内容
本发明提出的一种可监测箱内土壤湿度的温室气体采样箱，解决了现有技术中存在的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种可监测箱内土壤湿度的温室气体采样箱，包括箱体，所述箱体的底部开设有通孔，所述通孔的底部开口处安装有气体取样组件，所述箱体的内部活动套接有沿竖直方向设置的转动杆，所述转动杆的一侧固接有取土组件，所述转动杆的另一侧固接有湿度取样组件；
所述湿度取样组件包括与转动杆固接的第一推动机构，所述第一推动机构远离转动杆一侧的输出端固接有沿竖直方向设置的安装板，所述安装板远离转动杆的一侧开设有沿其长度方向设置的安装槽，所述安装槽内部设置有用于土壤的湿度取样机构，所述安装板的底部安装有用于湿度取样机构调整和清理的调整机构，安装槽的底部内侧壁开设有向内凹陷的凹槽，凹槽的内侧壁铰接有两组与湿度取样机构铰接的第二推动机构。
优选的，所述湿度取样机构包括与安装槽的一侧内侧侧壁滑动连接沿其长度等距分布的推板，且相邻推板相互靠近的一端向抵触，所述推板的一侧与安装槽的内侧壁滑动连接，所述推板的另一侧固接有沿其长度方向设置的卡板，所述卡板远离推板的一侧卡接有U型结构的保持板，所述保持板远离卡板的一侧开设有贯穿安装板的滑道，且滑道沿安装板的宽度方向设置，滑道的内部滑动H型结构的沿其长度方向移动的滑块，滑块的内部滑动套接有L型结构的拉杆，且拉杆伸入安装槽的一端与保持板固接；所述推板远离安装槽开口处的一侧均镶嵌有位于安装板用于推板吸附的吸附块，所述推板远离吸附块的一侧安装有湿度传感器，安装槽的开口处安装有封盖板，所述封盖板固定套接有用于湿度传感器的探头清理的清理板。
优选的，所述调整机构包括抵接在封盖板上的刮板，且刮板位于封盖板远离安装板的一侧，刮板的一端固接有与第一推动机构外侧壁固接的支撑杆，支撑杆靠近滑道的一侧固接有连接板，连接板的一侧固接有与拉杆抵触的调节板。
优选的，所述气体取样组件包括固接在箱体底部且与通孔同轴设置的固定套环，固定套环的底部外圈滑动套接有环形结构的封堵套环，封堵套环固定套接有与其内圈连通的抽气管，固定套环的内圈固定套接有环形结构的密封气囊，密封气囊的顶部连接有输气管，封堵套环的顶部安装有与箱体底部固接的第三推动机构。
优选的，所述取土组件包括与转动杆固接的第四推动机构，且第四推动机构沿转动杆长度方向设置，第四推动机构远离转动杆一侧的输出端固接有底部设置有开口的挖取筒，挖取筒的内部活动套接有同轴设置的转轴，挖取筒远离转动杆的一侧上方安装有与挖取筒连通的接土管，挖取筒的底部开口处开设有位于其内圈的导向槽，导向槽的内部抵触有与转轴固接的挖取刀片，挖取刀片的顶部安装有与转轴固定套接的螺旋结构的提升叶片，转轴伸出挖取筒顶部的一端安装有第一电机。
优选的，相邻所述卡板的两端均伸入至保持板的内部。
优选的，所述箱体的底部安装有滚轮，箱体的一侧安装有手推架，转动杆伸出箱体顶部的一端安装有第二电机。
优选的，所述封盖板开设有与清理板固定套接的安装孔，且清理板与封盖板远离安装板的一侧平齐，清理板采用弹性橡胶材料制成，清理板的中间位置开设有用于湿度传感器的探针伸出的伸出孔。
优选的，所述调节板的长度小于推板的长度的一半，调节板靠近支撑杆的一侧两端开设有倾斜设置的导向槽。
优选的，两组所述第二推动机构远离凹槽的一端输出端与最底部的推板铰接，两组第二推动机构沿最底部的推板中间对称设置。
本发明中，
通过设置的箱体、通孔、气体取样组件、转动杆、取土组件、湿度采样组件、固定套环、封堵套环、抽气管、密封气囊、输气管、第一推动机构、安装板、安装槽、推板、卡板、保持板、滑道、滑块、拉杆、吸附块、湿度传感器、封盖板、清理板、刮板、支撑杆、连接板、调节板、凹槽和第二推动机构，使得该设计实现了土壤的样品采集、地面不同深度的湿度采集同时在进行湿度采集的时候完成对湿度传感器的探针的清理操作，确保探针的整洁，减小样品采集的误差同时保护探针安全。
附图说明
图1为本发明提出的一种可监测箱内土壤湿度的温室气体采样箱湿度采样组件的结构示意图；
图2为本发明提出的一种可监测箱内土壤湿度的温室气体采样箱的结构示意图；
图3为本发明提出的一种可监测箱内土壤湿度的温室气体采样箱气体取样组件的结构示意图；
图4为本发明提出的一种可监测箱内土壤湿度的温室气体采样箱局部放大的结构示意图；
图5为本发明提出的一种可监测箱内土壤湿度的温室气体采样箱气体取样组件的结构示意图。
图中：1箱体、2通孔、3气体取样组件、4转动杆、5取土组件、6湿度采样组件、301固定套环、302封堵套环、303抽气管、304密封气囊、305输气管、601第一推动机构、602安装板、603安装槽、604推板、605卡板、606保持板、607滑道、608滑块、609拉杆、610吸附块、611湿度传感器、612封盖板、613清理板、614刮板、615支撑杆、616连接板、617调节板、618凹槽、619第二推动机构。
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。
参照图1-5，一种可监测箱内土壤湿度的温室气体采样箱，包括箱体1，箱体1的底部开设有通孔2，通孔2的底部开口处安装有气体取样组件3，箱体1的内部活动套接有沿竖直方向设置的转动杆4，转动杆4的一侧固接有取土组件5，转动杆4的另一侧固接有湿度取样组件6；
进一步的，湿度取样组件6包括与转动杆4固接的第一推动机构601，第一推动机构601远离转动杆4一侧的输出端固接有沿竖直方向设置的安装板602，安装板602远离转动杆4的一侧开设有沿其长度方向设置的安装槽603，安装槽603内部设置有用于土壤的湿度取样机构，安装板602的底部安装有用于湿度取样机构调整和清理的调整机构，安装槽603的底部内侧壁开设有向内凹陷的凹槽618，凹槽618的内侧壁铰接有两组与湿度取样机构铰接的第二推动机构619。
具体的，湿度取样机构包括与安装槽603的一侧内侧侧壁滑动连接沿其长度等距分布的推板604，且相邻推板604相互靠近的一端向抵触，推板604的一侧与安装槽603的内侧壁滑动连接，推板604的另一侧固接有沿其长度方向设置的卡板605，卡板605远离推板604的一侧卡接有U型结构的保持板606，保持板606远离卡板605的一侧开设有贯穿安装板602的滑道607，且滑道607沿安装板602的宽度方向设置，滑道607的内部滑动H型结构的沿其长度方向移动的滑块608，滑块608的内部滑动套接有L型结构的拉杆609，且拉杆609伸入安装槽603的一端与保持板606固接；推板604远离安装槽603开口处的一侧均镶嵌有位于安装板602用于推板604吸附的吸附块610，推板604远离吸附块610的一侧安装有湿度传感器611，安装槽603的开口处安装有封盖板612，封盖板612固定套接有用于湿度传感器611的探头清理的清理板613。
尤其是，调整机构包括抵接在封盖板612上的刮板614，且刮板614位于封盖板612远离安装板602的一侧，刮板614的一端固接有与第一推动机构601外侧壁固接的支撑杆615，支撑杆615靠近滑道607的一侧固接有连接板616，连接板616的一侧固接有与拉杆609抵触的调节板617。
值得说明的，气体取样组件3包括固接在箱体1底部且与通孔2同轴设置的固定套环301，固定套环301的底部外圈滑动套接有环形结构的封堵套环302，封堵套环302固定套接有与其内圈连通的抽气管303，固定套环301的内圈固定套接有环形结构的密封气囊304，密封气囊304的顶部连接有输气管305，封堵套环302的顶部安装有与箱体1底部固接的第三推动机构。
此外，取土组件5包括与转动杆4固接的第四推动机构，且第四推动机构沿转动杆4长度方向设置，第四推动机构远离转动杆4一侧的输出端固接有底部设置有开口的挖取筒，挖取筒的内部活动套接有同轴设置的转轴，挖取筒远离转动杆4的一侧上方安装有与挖取筒连通的接土管，挖取筒的底部开口处开设有位于其内圈的导向槽，导向槽的内部抵触有与转轴固接的挖取刀片，挖取刀片的顶部安装有与转轴固定套接的螺旋结构的提升叶片，转轴伸出挖取筒顶部的一端安装有第一电机。
除此之外，相邻卡板605的两端均伸入至保持板606的内部。
实施例一：
箱体1的底部安装有滚轮，箱体1的一侧安装有手推架，转动杆4伸出箱体1顶部的一端安装有第二电机。
实施例二：
封盖板612开设有与清理板613固定套接的安装孔，且清理板613与封盖板612远离安装板602的一侧平齐，清理板613采用弹性橡胶材料制成，清理板613的中间位置开设有用于湿度传感器611的探针伸出的伸出孔。
实施例三：
调节板617的长度小于推板604的长度的一半，调节板617靠近支撑杆615的一侧两端开设有倾斜设置的导向槽。
实施例四：
两组第二推动机构619远离凹槽618的一端输出端与最底部的推板604铰接，两组第二推动机构619沿最底部的推板604中间对称设置；
实施例五：
箱体1的内部安装有控制器、抽气泵和供气泵，箱体1的一侧安装有显示屏、电源接口、数据接口和船型开关，抽气泵的输入端与抽气管303连接，抽气泵的输处端连接有气体收集袋，输气管305远离密封气囊304的一端连接有三通管，三通管的一端通过气管与供气泵连接，三通管的另一端安装有排气管，气管和排气管上均安装有电磁阀，第一推动机构601和第四推动机构均采用直线模组，第二推动机构619和第三推动机构均采用推杆电机，控制器采用ARM单片机，控制器与第一电机、第二电机、电池阀、抽气泵、供气泵、直线模组、推杆电机、湿度传感器611、显示屏、电源接口、数据接口和船型开关电连接。
工作原理：使用的时候，使用之前将箱体1放置在待取样的地面上，在进行取土的时候，转动杆4顶部的第二电机启动，使转动杆4转动，使取土组件转动至箱体1的通孔2的正上方位置，将用于收集土样的样品袋套接在接土管上，之后第四推动机构和第一电机启动，使挖取筒开始沿通孔向下移动，同时位于挖取筒内部的转轴转动，使转轴上的提升叶片和挖取刀片转动，当挖取筒底部与地面抵触的之后，挖取刀片开始与地面上的土壤接触，随挖取筒继续向下移动将土壤进行挖取，挖取的土壤随提升叶片沿挖取筒向上提升，然后沿接土管移动至样品袋当中，安装上述方法进行适量深度的土壤挖取，当第四推机构启动带动挖取筒向上运动的时候，完成土壤取样；
进行土壤湿度取样的时候，第二电机启动，使气体取样组件3对转动杆4转动至通孔2的顶部正上方，第一推动机构601启动，带动安装板602向下运动，使位于安装板602内部的湿度传感器611沿安装板602从通孔2处向下运动，在安装板602向下运动的时候，当最底部的推板604顶部相邻的拉杆609从调节板617的顶部导向槽处抵触，调节板617将拉杆609向支撑杆615的方向拉动，从而使保持板606从卡板605端部伸出，从而使保持板606不对相邻的两组推板604进行卡接，这时候位于保持板606底部相邻的推板604可以沿安装板602的宽度方向移动，使位于保持板606底部相邻的推板604上的湿度传感器611移动，当第一推动机构601继续启动使安装板602继续向下运动，拉杆609从调节板617顶部导向槽伸出，在安装位于保持板606与滑块608之间且与拉杆609套接的弹簧的作用下，保持板606向卡板605的方向移动，将卡板605进行卡接，使当前保持板606相邻的两组推板604进行限制，安装上述相同的方式，依次对推板604进行松开和卡接，直到安装板602向下移动至合适深度，这时候位于调节板617底部相邻的保持板606底部的推板604和位于调节板617底部相邻的保持板606顶部的推板604不进行限制，当第二推动机构619启动的时候最低不的推板604向封盖板612的方向移动，位于调节板617底部相邻的保持板606底部的推板604上的湿度传感器611移动，位于调节板617底部相邻的保持板606顶部的推板604上的湿度传感器611不移动，从而使从位于通孔2底部的湿度传感器611活动，位于通孔2底部的湿度传感器611不活动，当湿度传感器611移动的时候，湿度传感器611的探针从封盖板612的清理板613的伸出孔伸出至土壤当中，从而进行土壤的湿度采集，最后安装上述相反的步骤将湿度采集组件6回复至初始位置，在湿度传感611向远离封盖板612的方向移动的时候，弹性材料的清理板613始终与探针表面紧密接触，粘附在探针表面的泥土阻挡在清理板613的外侧，从而对探针进行清理，确保探针整洁；当安装板602向上运动的时候，与封盖板612抵接的刮板614将位于清理板613上的泥土进行刮离；
在进行湿度采集的同时，第三推动机构启动，使封堵套环302向下运动与地面抵触，供气泵启动，气体沿输气管进入密封气囊304当中，使密封气囊304膨胀密封气囊304内圈抵接，抽气泵启动将地面开挖的孔洞内的气体抽离至气体收集袋当中；
综上所述该设计实现了土壤的样品采集、地面不同深度的湿度采集同时在进行湿度采集的时候完成对湿度传感器的探针的清理操作，确保探针的整洁，减小样品采集的误差同时保护探针安全。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可监测箱内土壤湿度的温室气体采样箱，包括箱体（1），其特征在于，所述箱体（1）的底部开设有通孔（2），所述通孔（2）的底部开口处安装有气体取样组件（3），所述箱体（1）的内部活动套接有沿竖直方向设置的转动杆（4），所述转动杆（4）的一侧固接有取土组件（5），所述转动杆（4）的另一侧固接有湿度取样组件（6）；
所述湿度取样组件（6）包括与转动杆（4）固接的第一推动机构（601），所述第一推动机构（601）远离转动杆（4）一侧的输出端固接有沿竖直方向设置的安装板（602），所述安装板（602）远离转动杆（4）的一侧开设有沿其长度方向设置的安装槽（603），所述安装槽（603）内部设置有用于土壤的湿度取样机构，所述安装板（602）的底部安装有用于湿度取样机构调整和清理的调整机构，安装槽（603）的底部内侧壁开设有向内凹陷的凹槽（618），凹槽（618）的内侧壁铰接有两组与湿度取样机构铰接的第二推动机构（619）；
所述湿度取样机构包括与安装槽（603）的一侧内侧侧壁滑动连接沿其长度等距分布的推板（604），且相邻推板（604）相互靠近的一端向抵触，所述推板（604）的一侧与安装槽（603）的内侧壁滑动连接，所述推板（604）的另一侧固接有沿其长度方向设置的卡板（605），所述卡板（605）远离推板（604）的一侧卡接有U型结构的保持板（606），所述保持板（606）远离卡板（605）的一侧开设有贯穿安装板（602）的滑道（607），且滑道（607）沿安装板（602）的宽度方向设置，滑道（607）的内部滑动H型结构的沿其长度方向移动的滑块（608），滑块（608）的内部滑动套接有L型结构的拉杆（609），且拉杆（609）伸入安装槽（603）的一端与保持板（606）固接；所述推板（604）远离安装槽（603）开口处的一侧均镶嵌有位于安装板（602）用于推板（604）吸附的吸附块（610），所述推板（604）远离吸附块（610）的一侧安装有湿度传感器（611），安装槽（603）的开口处安装有封盖板（612），所述封盖板（612）固定套接有用于湿度传感器（611）的探头清理的清理板（613）；
所述调整机构包括抵接在封盖板（612）上的刮板（614），且刮板（614）位于封盖板（612）远离安装板（602）的一侧，刮板（614）的一端固接有与第一推动机构（601）外侧壁固接的支撑杆（615），支撑杆（615）靠近滑道（607）的一侧固接有连接板（616），连接板（616）的一侧固接有与拉杆（609）抵触的调节板（617）；
所述封盖板（612）开设有与清理板（613）固定套接的安装孔，且清理板（613）与封盖板（612）远离安装板（602）的一侧平齐，清理板（613）采用弹性橡胶材料制成，清理板（613）的中间位置开设有用于湿度传感器（611）的探针伸出的伸出孔。
2.根据权利要求1所述的一种可监测箱内土壤湿度的温室气体采样箱，其特征在于，所述气体取样组件（3）包括固接在箱体（1）底部且与通孔（2）同轴设置的固定套环（301），固定套环（301）的底部外圈滑动套接有环形结构的封堵套环（302），封堵套环（302）固定套接有与其内圈连通的抽气管（303），固定套环（301）的内圈固定套接有环形结构的密封气囊（304），密封气囊（304）的顶部连接有输气管（305），封堵套环（302）的顶部安装有与箱体（1）底部固接的第三推动机构。
3.根据权利要求1所述的一种可监测箱内土壤湿度的温室气体采样箱，其特征在于，所述取土组件（5）包括与转动杆（4）固接的第四推动机构，且第四推动机构沿转动杆（4）长度方向设置，第四推动机构远离转动杆（4）一侧的输出端固接有底部设置有开口的挖取筒，挖取筒的内部活动套接有同轴设置的转轴，挖取筒远离转动杆（4）的一侧上方安装有与挖取筒连通的接土管，挖取筒的底部开口处开设有位于其内圈的导向槽，导向槽的内部抵触有与转轴固接的挖取刀片，挖取刀片的顶部安装有与转轴固定套接的螺旋结构的提升叶片，转轴伸出挖取筒顶部的一端安装有第一电机。
4.根据权利要求1所述的一种可监测箱内土壤湿度的温室气体采样箱，其特征在于，相邻所述卡板（605）的两端均伸入至保持板（606）的内部。
5.根据权利要求1所述的一种可监测箱内土壤湿度的温室气体采样箱，其特征在于，所述箱体（1）的底部安装有滚轮，箱体（1）的一侧安装有手推架，转动杆（4）伸出箱体（1）顶部的一端安装有第二电机。
6.根据权利要求1所述的一种可监测箱内土壤湿度的温室气体采样箱，其特征在于，所述调节板（617）的长度小于推板（604）的长度的一半，调节板（617）靠近支撑杆（615）的一侧两端开设有倾斜设置的导向槽。
7.根据权利要求1所述的一种可监测箱内土壤湿度的温室气体采样箱，其特征在于，两组所述第二推动机构（619）远离凹槽（618）的一端输出端与最底部的推板（604）铰接，两组第二推动机构（619）沿最底部的推板（604）中间对称设置。
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