CN111896290A - 一种土壤检测旋转式取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种取样装置，尤其涉及一种土壤检测旋转式取样装置。要解决的技术问题为：提供一种可自动对土壤进行取样，且取样速度较快的土壤检测旋转式取样装置。一种土壤检测旋转式取样装置，包括有：底座；第一导向杆，对称的安装在底座上；第二导向杆，对称的安装在底座上；动力组件，安装在第二导向杆上；存储组件，安装在第一导向杆与动力组件之间；取样组件，安装在存储组件上；推动组件，安装在存储组件上；调节组件，安装在第一导向杆上。通过电机带动取样组件转动式伸入土壤中，加快了土壤取样的效率；在电机旋转的过程中，会使得取样组件与存储组件自动下降；可以控制取样组件下降的距离。

Description

一种土壤检测旋转式取样装置

技术领域

本发明涉及一种取样装置，尤其涉及一种土壤检测旋转式取样装置。

背景技术

土壤是指地球表面的一层疏松的物质，由各种颗粒状矿物质、有机物质、水分、空气、微生物等组成，能生长植物。土壤由岩石风化而成的矿物质、动植物、微生物残体腐解产生的有机质、土壤生物以及水分、空气、氧化的腐殖质等组成。

专利授权公告号为CN107449630A的专利公布了一种直接推进土壤取样的装置，包括外钻杆和位于外钻杆下端的第一切削钻头，外钻杆为空心管，内部设有表层土壤取样台或者深层土壤取样器，表层土壤取样台包括第一取样管和保持器，深层土壤取样器包括内钻杆、位于内钻杆下端的第二切削钻头以及内钻杆内部的第二取样管；表层土壤取样工作时，将表层土壤取样台安装于外钻杆内部，深沉土壤取样工作时，将表层土壤取样台取出，更换深层土壤取样器插入到外钻杆内部进行连续取样。本发明通过表层土壤取样台和深层土壤取样器配合使用，完成表层深层土壤同步取样操作，保证了取样质量和工作效率，提高表层土壤取样率。该装置虽然能对土壤进行取样，但是取样过程全部为人工手动完成，取样速度较慢，取样过程较为麻烦。

因此亟需研发一种可自动对土壤进行取样，且取样速度较快的土壤检测旋转式取样装置。

发明内容

为了克服目前土壤取样装置在取样过程中取样过程全部为人工手动完成，取样速度较慢，取样过程较为麻烦的缺点，要解决的技术问题为：提供一种可自动对土壤进行取样，且取样速度较快的土壤检测旋转式取样装置。

本发明的技术方案为：一种土壤检测旋转式取样装置，包括有：底座；第一导向杆，对称的安装在底座上；第二导向杆，对称的安装在底座上；动力组件，安装在第二导向杆上，通过电机提供动力带动其他组件进行工作；存储组件，安装在第一导向杆与动力组件之间，负责储存土壤样本；取样组件，安装在存储组件上；推动组件，安装在存储组件上，推动取样组件打开；调节组件，安装在第一导向杆上。

作为优选，动力组件包括有：减速电机，安装在第二导向杆上；转杆，通过联轴器安装在减速电机的输出轴上，转杆可伸缩。

作为优选，存储组件包括有：安装架，滑动式安装在第一导向杆上；圆筒，转动式安装在安装架之间，圆筒连接在转杆一端；第一弹簧，安装在安装架与第一导向杆之间。

作为优选，取样组件包括有：第一固定杆，至少两根第一固定杆均匀间隔的安装在圆筒上；挡板，转动式安装在第一固定杆上；滑套，通过万向球安装在挡板上；圆环，转动式安装在滑套之间；第一直角杆，安装在圆环上，圆筒上开有一字孔，第一直角杆穿过一字孔；环形板，安装在第一直角杆上；第二弹簧，安装在第一直角杆与圆筒之间，位于一字孔内。

作为优选，推动组件包括有：竖杆，安装在底座上；轴承，转动式安装在圆筒上，同时滑动式安装在竖杆上；第二固定杆，安装在轴承上；摆动杆，转动式安装在第二固定杆上，摆动杆与环形板配合；第三弹簧，安装在摆动杆与第二固定杆之间，第三弹簧与摆动杆之间为接触连接。

作为优选，调节组件包括有：斜面板，安装在第一导向杆上，斜面板与摆动杆配合，斜面板上开有第一滑槽，斜面板一侧均匀间隔的开有至少两个圆形孔；第一滑块，滑动式安装在第一滑槽上；横杆，安装在第一滑块上；第二直角杆，滑动式安装在横杆上，第二直角杆与圆形孔配合；第四弹簧，安装在第二直角杆与横杆之间；楔形块，安装在第二直角杆上，楔形块与摆动杆配合。

作为优选，还包括有：小齿轮，安装在转杆上；大齿轮，转动式安装在第一导向杆上，大齿轮与小齿轮啮合；框体，安装在第一导向杆上；导杆，滑动式安装在框体上；第二滑块，安装在导杆；第五弹簧，安装在第二滑块与框体之间；齿条，滑动式安装在框体上，齿条与大齿轮啮合，齿条上部开有第二滑槽，第二滑块位于第二滑槽内；第一异型杆，安装在齿条上；第三滑块，底座上开有第三滑槽，第三滑块滑动式安装在第三滑槽上；连接杆，安装在第三滑块之间；连杆，转动式安装在第三滑块上，连杆一端转动式连接在安装架上；伸缩杆，安装在连接杆上，伸缩杆一端与第一异型杆一端连接；第二异型杆，滑动式安装在第一异型杆上；第六弹簧，安装在第二异型杆与伸缩杆之间；第七弹簧，安装在第二异型杆与第一异型杆之间。

作为优选，还包括有：异型块，底座前侧开有第四滑槽，异型块滑动式安装在第四滑槽上，异型块与第二异型杆配合；丝杆，转动式安装在底座上，丝杆与异型块螺纹连接。

本发明的有益效果：1、通过电机带动取样组件转动式伸入土壤中，加快了土壤取样的效率；

2、在电机旋转的过程中，会使得取样组件与存储组件自动下降，减少了人们的工作量，同时也更加安全；

3、可以控制取样组件下降的距离，并通过调整调节组件部分零件的位置控制取样组件下降到一定距离后停止取样，使得取样过程更加准确。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明动力组件的立体结构示意图。

图3为本发明存储组件的立体结构示意图。

图4为本发明的第一种部分立体结构示意图。

图5为本发明的第二种部分立体结构示意图。

图6为本发明推动组件的立体结构示意图。

图7为本发明调节组件的立体结构示意图。

图8为本发明的第三种部分立体结构示意图。

图9为本发明的第四种部分立体结构示意图。

图10为本发明的第五种部分立体结构示意图。

附图标号：1_底座，2_第一导向杆，3_第二导向杆，4_减速电机，5_转杆，6_安装架，7_圆筒，8_第一弹簧，9_第一固定杆，10_挡板，11_圆环，12_滑套，13_第一直角杆，14_一字孔，15_环形板，16_第二弹簧，17_轴承，18_竖杆，19_第二固定杆，20_摆动杆，21_第三弹簧，22_斜面板，23_第一滑槽，24_圆形孔，25_第一滑块，26_横杆，27_第二直角杆，28_第四弹簧，29_楔形块，30_小齿轮，31_大齿轮，32_框体，33_导杆，34_第二滑块，35_第五弹簧，36_齿条，37_第二滑槽，38_第一异型杆，39_第三滑槽，40_第三滑块，41_连接杆，42_连杆，43_第六弹簧，44_伸缩杆，45_第二异型杆，46_第七弹簧，47_第四滑槽，48_异型块，49_丝杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步地进行说明。

实施例1

一种土壤检测旋转式取样装置，如图1-7所示，包括有底座1、第一导向杆2、第二导向杆3、动力组件、存储组件、取样组件、推动组件和调节组件，底座1后侧上部左右对称的通过螺栓固接有第一导向杆2，底座1后侧上部左右对称的通过螺栓固接有第二导向杆3，第二导向杆3上部设有通过电机提供动力带动其他组件进行工作的动力组件，第一导向杆2与动力组件之间设有储存土壤样本的存储组件，存储组件下部设有取样组件，存储组件左侧设有推动取样组件打开的推动组件，左侧第一导向杆2后部设有调节组件。

在使用该装置进行土壤取样工作时，先将该装置放置于地面上，然后控制动力组件开始工作，带动存储组件和取样组件进行转动，然后按压储存组件，使得存储组件和取样组件向下移动，存储组件向下移动的过程中，会带动推动组件向下移动，并在调节组件的配合下使得推动组件部分零件进行转动，从而推动取样组件下部的零件打开，使得取样组件下部呈锥形，更加方便伸进土壤进行取样，在推动组件移动至调节组件最低处时，此时推动组件部分零件在调节组件与取样组件的配合下旋转，使得取样组件进行关闭，然后停止按压储存组件，使得储存组件自行复位，带动取样组件和推动组件复位，然后控制动力组件停止工作。

动力组件包括有减速电机4和转杆5，第二导向杆3上部通过螺栓固接有减速电机4，减速电机4的输出轴上通过联轴器连接有转杆5，转杆5可伸缩。

在使用该装置进行土壤取样工作时，先将该装置放置于地面上，然后控制减速电机4开始转动，带动转杆5进行转动，从而带动存储组件和取样组件进行转动，在进行土壤取样工作时，转杆5会被拉伸，当后续的土壤取样工作完成后，各组件复位，带动转杆5收缩复位，然后控制减速电机4停止转动。

存储组件包括有安装架6、圆筒7和第一弹簧8，第一导向杆2前侧均滑动式设有安装架6，安装架6之间转动式设有圆筒7，圆筒7上端连接在转杆5下端，安装架6与第一导向杆2之间连接有第一弹簧8。

在使用该装置进行土壤取样工作时，减速电机4转动会通过转杆5带动圆筒7进行旋转，圆筒7旋转会带动取样组件进行旋转，当圆筒7进行旋转后，对安装架6进行按压，令安装架6向下移动，带动圆筒7向下移动，此时第一弹簧8被压缩，圆筒7向下移动的过程中，会使得取样组件打开呈锥形，开始进行土壤取样工作，当圆筒7向下移动到一定距离后，取样组件关闭，此时土壤取样工作完成，停止按压安装架6，第一弹簧8开始进行复位，带动安装架6向上升起复位，从而带动圆筒7与取样组件进行复位，当各组件复位后，控制减速电机4停止转动。

取样组件包括有第一固定杆9、挡板10、圆环11、滑套12、第一直角杆13、环形板15和第二弹簧16，圆筒7下侧均匀间隔的焊接有四根第一固定杆9，第一固定杆9下端均转动式设有挡板10，挡板10内侧均通过短杆转动式设有滑套12，滑套12之间转动式设有圆环11，圆环11左侧焊接有第一直角杆13，圆筒7左侧中部开有一字孔14，第一直角杆13上部穿过一字孔14，第一直角杆13左侧通过螺栓固接有环形板15，第一直角杆13与圆筒7之间连接有第二弹簧16，第二弹簧16位于一字孔14内。

在使用该装置进行土壤取样工作时，圆筒7下降会带动取样组件与推动组件进行下降，在推动组件下降时，会在调节组件的配合下，使得推动组件的部分零件进行旋转，从而推动环形板15向下移动，并带动第一直角杆13向下移动，此时第二弹簧16被压缩，在第一直角杆13向下移动时，会带动圆环11向下移动，从而使得滑套12与挡板10向下进行旋转，令挡板10呈锥形，使得取样组件在下降过程中更方便伸入土壤，并进行土壤取样工作，当圆筒7下降到一定距离后，推动组件部分零件在调节组件的配合下旋转复位，此时推动组件不再推动环形板15，使得第二弹簧16开始复位，带动第一直角杆13复位，从而使得环形板15与圆环11复位，在圆环11复位的同时，会带动滑套12与挡板10复位，在取样组件完全复位后，令圆筒7复位。

推动组件包括有轴承17、竖杆18、第二固定杆19、摆动杆20和第三弹簧21，底座1上部后侧设有竖杆18，圆筒7中部设有轴承17，轴承17同时滑动式安装在竖杆18上，轴承17左侧设有第二固定杆19，第二固定杆19左侧转动式设有摆动杆20，摆动杆20与环形板15配合，摆动杆20与第二固定杆19之间设有第三弹簧21，第三弹簧21与摆动杆20之间为接触连接。

在使用该装置进行土壤取样工作时，圆筒7下降会带动轴承17下降，但圆筒7在进行旋转时，轴承17在竖杆18的作用下不会进行旋转，在轴承17下降的过程中，会带动第二固定杆19下降，从而带动摆动杆20和第三弹簧21下降，摆动杆20下降时，会与调节组件进行接触，使得摆动杆20进行旋转，将环形板15下压，当圆筒7下降到一定距离后，摆动杆20与调节组件其他零件接触，使得摆动杆20向前侧移动，此时第三弹簧21被压缩，在摆动杆20向前侧移动一定距离后，摆动杆20不再与调节组件部分零件接触，环形板15在第二弹簧16作用下复位，再由环形板15推动摆动杆20旋转复位，此时第三弹簧21依旧被压缩，当圆筒7上升复位后，摆动杆20随之进行上升，当圆筒7回到原位时，此时摆动杆20不再与调节组件接触，使得第三弹簧21进行复位，推动摆动杆20向后侧移动复位。

调节组件包括有斜面板22、第一滑块25、横杆26、第二直角杆27、第四弹簧28和楔形块29，左方的第一导向杆2后侧设有斜面板22，斜面板22与摆动杆20配合，斜面板22中部开有第一滑槽23，斜面板22右侧均匀间隔的开有九个圆形孔24，第一滑槽23上滑动式设有第一滑块25，第一滑块25后侧设有横杆26，横杆26上滑动式设有第二直角杆27，第二直角杆27与圆形孔24配合，第二直角杆27与横杆26之间连接有第四弹簧28，第二直角杆27左侧通过螺栓固接有楔形块29，楔形块29与摆动杆20配合。

在使用该装置进行土壤取样工作时，圆筒7下降带动摆动杆20下降，摆动杆20下降的过程中会与斜面板22接触，使得摆动杆20旋转，此时摆动杆20处于斜面板22右侧，当摆动杆20随圆筒7下降直至与楔形块29接触时，摆动杆20下降会在楔形块29的作用下向前移动，当摆动杆20向前移动直至不与楔形块29接触时，取样组件复位，摆动杆20会在环形板15作用下旋转至原来的状态，此时摆动杆20左部处于斜面板22内侧，并在斜面板22的阻挡下无法向后移动复位，当圆筒7向上升起带动摆动杆20升起后，使得摆动杆20不再与斜面板22接触时，摆动杆20在第三弹簧21作用下进行复位，在需要调节楔形块29的位置时，通过向后拉动第二直角杆27，使得第二直角杆27不再卡在圆形孔24内，此时第四弹簧28被压缩，然后通过向上移动第一滑块25与第二直角杆27，带动楔形块29移动，在调整好楔形块29的位置后，松开第二直角杆27，使得第四弹簧28进行复位，带动第二直角杆27复位，令第二直角杆27重新卡在新的圆形孔24内，以此来调节楔形块29的位置，从而控制取样组件复位时圆筒7下降的距离。

实施例2

在实施例1的基础之上，如图1、8、9和10所示，还包括有小齿轮30、大齿轮31、框体32、导杆33、第二滑块34、第五弹簧35、齿条36、第一异型杆38、第三滑块40、连接杆41、伸缩杆44、第六弹簧43、连杆42、第二异型杆45和第七弹簧46，转杆5中部键连接有小齿轮30，左侧的第一导向杆2上部转动式设有大齿轮31，大齿轮31与小齿轮30啮合，左侧的第一导向杆2上部通过螺栓固接有框体32，框体32上部滑动式设有导杆33，导杆33下端设有第二滑块34，第二滑块34与框体32之间连接有第五弹簧35，框体32下部滑动式设有齿条36，齿条36与大齿轮31啮合，齿条36上部开有第二滑槽37，第二滑块34位于第二滑槽37内，第二滑块34前端通过螺栓固接有第一异型杆38，底座1左右两侧均开有第三滑槽39，第三滑槽39内均滑动式设有第三滑块40，第三滑块40之间通过螺栓固接有连接杆41，第三滑块40上部转动式设有连杆42，连杆42上部转动式连接在安装架6上，连接杆41上侧中部通过螺栓固接有伸缩杆44，伸缩杆44上端与第一异型杆38下端连接，第一异型杆38下部滑动式设有第二异型杆45，第二异型杆45与伸缩杆44之间设有第六弹簧43，第二异型杆45与第一异型杆38之间连接有第七弹簧46。

在减速电机4旋转带动转杆5旋转时，减速电机4进行顺时针旋转，带动转杆5顺时针旋转，使得转杆5上的小齿轮30顺时针旋转，带动大齿轮31逆时针旋转，从而带动齿条36沿框体32向前移动，并在移动过程中推动第一异型杆38向前移动，第一异型杆38向前移动会带动伸缩杆44、第二异型杆45、连接杆41和第三滑块40向前移动，在第三滑块40向前移动时，会通过连杆42将安装架6向下拉动，使得安装架6与圆筒7自动下降，如此，无需人工手动按压安装架6，使得操作过程更加安全，当安装架6与圆筒7下降到所需位置时，可手动将第二异型杆45向上抬起并保持第三滑块40与连接杆41的位置，第二异型杆45向上升起会使得第六弹簧43被拉伸，第七弹簧46被压缩，当第七弹簧46被压缩的一定程度后，第二异型杆45向上升起会带动使得第一异型杆38向上升起，此时伸缩杆44被拉伸，第一异型杆38向上升起会使得齿条36向上升起，令齿条36与大齿轮31脱离，在齿条36向上升起时，会带动导杆33与第二滑块34向上升起，第五弹簧35被压缩，当土壤取样工作完成后，控制减速电机4停止旋转，松开第二异型杆45，此时第一弹簧8会带动安装架6与圆筒7复位，从而通过连杆42带动第三滑块40与连接杆41复位，第五弹簧35、第六弹簧43和第七弹簧46复位带动导杆33、第二滑块34、齿条36、第一异型杆38、第二异型杆45和伸缩杆44复位。

还包括有异型块48和丝杆49，底座1前侧中部开有第四滑槽47，第四滑槽47上滑动式设有异型块48，异型块48与第二异型杆45配合，底座1前侧转动式设有丝杆49，丝杆49与异型块48螺纹连接。

在第二异型杆45向前移动的过程中，会与异型块48接触，使得第二异型杆45在向前移动的过程中自动向上升起，并在升起一定距离使得齿条36与大齿轮31脱离时，第二异型杆45卡在异型块48前侧，将安装架6、第三滑块40和连接杆41的位置进行固定，同时，可通过转动丝杆49调节异型块48的位置，从而控制安装架6下降的距离，当土壤取样工作完成后，可令第二异型杆45不再与异型块48接触，使得各零件复位。

应当理解，以上的描述仅仅用于示例性目的，并不意味着限制本发明。本领域的技术人员将会理解，本发明的变型形式将包含在本文的权利要求的范围内。

Claims (8)

1.一种土壤检测旋转式取样装置，其特征是，包括有：

底座（1）；

第一导向杆（2），对称的安装在底座（1）上；

第二导向杆（3），对称的安装在底座（1）上；

动力组件，安装在第二导向杆（3）上，通过电机提供动力带动其他组件进行工作；

存储组件，安装在第一导向杆（2）与动力组件之间，负责储存土壤样本；

取样组件，安装在存储组件上；

推动组件，安装在存储组件上，推动取样组件打开；

调节组件，安装在第一导向杆（2）上。

2.按照权利要求1所述的一种土壤检测旋转式取样装置，其特征是，动力组件包括有：

减速电机（4），安装在第二导向杆（3）上；

转杆（5），通过联轴器安装在减速电机（4）的输出轴上，转杆（5）可伸缩。

3.按照权利要求2所述的一种土壤检测旋转式取样装置，其特征是，存储组件包括有：

安装架（6），滑动式安装在第一导向杆（2）上；

圆筒（7），转动式安装在安装架（6）之间，圆筒（7）连接在转杆（5）一端上；

第一弹簧（8），安装在安装架（6）与第一导向杆（2）之间。

4.按照权利要求3所述的一种土壤检测旋转式取样装置，其特征是，取样组件包括有：

第一固定杆（9），至少两根第一固定杆（9）均匀间隔的安装在圆筒（7）上；

挡板（10），转动式安装在第一固定杆（9）上；

滑套（12），通过万向球安装在挡板（10）上；

圆环（11），转动式安装在滑套（12）之间；

第一直角杆（13），安装在圆环（11）上，圆筒（7）上开有一字孔（14），第一直角杆（13）穿过一字孔（14）；

环形板（15），安装在第一直角杆（13）上；

第二弹簧（16），安装在第一直角杆（13）与圆筒（7）之间，位于一字孔（14）内。

5.按照权利要求4所述的一种土壤检测旋转式取样装置，其特征是，推动组件包括有：

竖杆（18），安装在底座（1）上；

轴承（17），转动式安装在圆筒（7）上，同时滑动式安装在竖杆（18）上；

第二固定杆（19），安装在轴承（17）上；

摆动杆（20），转动式安装在第二固定杆（19）上，摆动杆（20）与环形板（15）配合；

第三弹簧（21），安装在摆动杆（20）与第二固定杆（19）之间，第三弹簧（21）与摆动杆（20）之间为接触连接。

6.按照权利要求5所述的一种土壤检测旋转式取样装置，其特征是，调节组件包括有：

斜面板（22），安装在第一导向杆（2）上，斜面板（22）与摆动杆（20）配合，斜面板（22）上开有第一滑槽（23），斜面板（22）一侧均匀间隔的开有至少两个圆形孔（24）；

第一滑块（25），滑动式安装在第一滑槽（23）上；

横杆（26），安装在第一滑块（25）上；

第二直角杆（27），滑动式安装在横杆（26）上，第二直角杆（27）与圆形孔（24）配合；

第四弹簧（28），安装在第二直角杆（27）与横杆（26）之间；

楔形块（29），安装在第二直角杆（27）上，楔形块（29）与摆动杆（20）配合。

7.按照权利要求6所述的一种土壤检测旋转式取样装置，其特征是，还包括有：

小齿轮（30），安装在转杆（5）上；

大齿轮（31），转动式安装在第一导向杆（2）上，大齿轮（31）与小齿轮（30）啮合；

框体（32），安装在第一导向杆（2）上；

导杆（33），滑动式安装在框体（32）上；

第二滑块（34），安装在导杆（33）；

第五弹簧（35），安装在第二滑块（34）与框体（32）之间；

齿条（36），滑动式安装在框体（32）上，齿条（36）与大齿轮（31）啮合，齿条（36）上部开有第二滑槽（37），第二滑块（34）位于第二滑槽（37）内；

第一异型杆（38），安装在齿条（36）上；

第三滑块（40），底座（1）上开有第三滑槽（39），第三滑块（40）滑动式安装在第三滑槽（39）上；

连接杆（41），安装在第三滑块（40）之间；

连杆（42），转动式安装在第三滑块（40）上，连杆（42）一端转动式连接在安装架（6）上；

伸缩杆（44），安装在连接杆（41）上，伸缩杆（44）与第一异型杆（38）一端连接；

第二异型杆（45），滑动式安装在第一异型杆（38）上；

第六弹簧（43），安装在第二异型杆（45）与伸缩杆（44）之间；

第七弹簧（46），安装在第二异型杆（45）与第一异型杆（38）之间。

8.按照权利要求7所述的一种土壤检测旋转式取样装置，其特征是，还包括有：

异型块（48），底座（1）前侧开有第四滑槽（47），异型块（48）滑动式安装在第四滑槽（47）上，异型块（48）与第二异型杆（45）配合；

丝杆（49），转动式安装在底座（1）上，丝杆（49）与异型块（48）螺纹连接。

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