CN111912659A - 一种土壤检测用取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种土壤检测用取样装置，包括箱体转轴、旋转连接套、从动齿轮、圆环、取样钻筒、驱动齿轮、伺服电机和延长棱形杆，所述箱体设置有驱动室、缓冲室和放置室，所述转轴包括棱形杆和螺杆，所述转轴和旋转连接套滑动连接，旋转连接套和箱体壳体转动连接并延伸至驱动室内，旋转连接套固定连接于从动齿轮轴心，从动齿轮下端固定连接有圆环，圆环和驱动室底板转动转动连接，所述转轴和驱动室底板螺纹连接并贯穿缓冲室延伸至箱体下方，转轴底端连接有取样钻筒，所述放置室内放置有与旋转连接套相对设置的延长棱形杆。本发明取样深度较深并且携带方便，本发明钻取取样时，直线度较好，不易倾斜。

Description

一种土壤检测用取样装置

技术领域

本发明涉及环境检测领域，具体是一种土壤检测用取样装置。

背景技术

环境检测是利用GIS技术对环境检测网络进行设计，环境检测收集的信息又能通过GIS适时储存和显示，并对所选评价区域进行详细的场地监测和分析。其中土壤环境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，其一般包括布点采样、样品制备、分析方法、结果表征、资料统计和质量评价等技术内容。

在土壤的取样过程中，随着土壤的深度增大，取样难度加大，现有的土壤取样装置，大多是只是直接进行土壤表面插接检测，缺乏对深层土壤的取样能力，针对此问题，现有技术中出现了许多针对解决此问题的土壤取样取样装置，大多都具有共同点，即通过电机驱动转轴进行旋转，然后再通过气缸或液压缸等器件进行针对土壤深度的进给，从而达到对土壤的钻伸并取样的效果，但是此种方式要求需要具有气源、液压源等装置，因此会造成占用空间大，携带不方便等多种问题，不便于实际应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种土壤检测用取样装置，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：

一种土壤检测用取样装置，包括箱体、转轴、旋转连接套、从动齿轮、圆环、取样钻筒、驱动齿轮、伺服电机和延长棱形杆，所述箱体设置有驱动室、缓冲室和放置室，所述转轴包括棱形杆和螺杆，所述转轴和旋转连接套滑动连接，旋转连接套和箱体壳体转动连接并延伸至驱动室内，旋转连接套固定连接于从动齿轮轴心，从动齿轮下端固定连接有圆环，圆环和驱动室底板转动转动连接，所述从动齿轮啮合连接有驱动齿轮，驱动齿轮和伺服电机电机轴固定连接，所述转轴和驱动室底板螺纹连接并贯穿缓冲室延伸至箱体下方，转轴底端连接有取样钻筒，所述放置室内放置有与旋转连接套相对设置的延长棱形杆。

作为本发明进一步的方案：所述缓冲室内设有用于给伺服电机供电的供电组件。

作为本发明进一步的方案：所述缓冲室内设有竖直均匀分布的储存室，储存室开口向上，所述储存室和缓冲室相邻处设有斜板，斜板斜向储存室且低端位于储存室一侧。

作为本发明进一步的方案：所述箱体固定连接有均匀分布的带刹车万向轮。

作为本发明进一步的方案：所述箱体上方固定连接有伸缩手柄，伸缩手柄包括圆形内杆和第二外杆，所述圆形内杆和第二外杆滑动连接，圆形内杆嵌套有对称分布的圆弧块，圆形内杆设有与其配合的嵌套槽，嵌套槽底壁和圆弧块之间固定连接有压缩弹簧，所述圆弧块前端为半圆弧面，圆弧块半圆弧面抵接于第二外杆内壁，所述第二外杆内壁设有均匀分布的圆弧槽，圆弧槽宽度小于半圆弧面宽度。

作为本发明再进一步的方案：所述箱体外侧连接有用于固定箱体位置并防止箱体倾斜的稳固机构，所述箱体外侧连接有用于检验转轴是否竖直向下的水平测试组件。

作为本发明再进一步的方案：所述稳固机构包括棱形内杆、第一外杆、固定螺栓和平板，所述棱形内杆通过铰接座和箱体外侧铰接，棱形内杆和第一外杆滑动连接，第一外杆螺纹连接有固定螺栓，固定螺栓末端抵接于棱形内杆，所述第一外杆底端通过铰接座和平板铰接，平板底面固定连接有均匀分布的固定针。

作为本发明再进一步的方案：所述水平测试组件包括连接板和重块，所述连接板和箱体壳体固定连接，所述连接板通过软绳和重块轴心固定连接，重块轴心竖直向下。

作为本发明再进一步的方案：所述稳固机构共有四组，一组第一外杆一侧固定连接有用于绑扎四组稳固机构的绑带。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

第一，本发明通过设置箱体、转轴、旋转连接套、从动齿轮、圆环、取样钻筒、驱动齿轮、伺服电机和延长棱形杆，首先启动伺服电机，伺服电机带动驱动齿轮旋转，驱动齿轮带动从动齿轮旋转，从动齿轮带动旋转连接套旋转，旋转连接套带动棱形杆旋转，棱形杆带动螺杆旋转，螺杆和驱动室的底板螺纹连接，故螺杆边旋转边向下移动，从而螺杆带动取样钻筒对底面进行钻取，最后通过取样钻筒对土壤进行取样，通过此种方式可以不需要气源、液压源等装置来带动升降，减少占用空间、减少成本且方便携带，便于实际应用；

第二，本发明通过设置稳固机构和水平测试组件，首先当需要进行取样时，解开绑带，松动固定螺栓，调节棱形内杆和第二外杆之间的配合，通过重块拉动的软绳和箱体外壁之间的平行关系，可以判断箱体水平度，从而可以避免钻取地面时，钻取路线倾斜，导致土壤取样的深度发生改变；

第三，本发明通过设置带刹车万向轮和伸缩手柄，便于携带，既可以用交通工具运输本装置也可以通过伸缩手柄的长度，然后手动拉取伸缩手柄，带动箱体沿着路面行走。

附图说明

图1为一种土壤检测用取样装置的结构示意图；

图2为一种土壤检测用取样装置中转轴的三维结构示意图；

图3为一种土壤检测用取样装置中从动齿轮、转环的三维结构连接关系示意图；

图4为一种土壤检测用取样装置中第一滑杆、第一滑套、固定螺栓的三维结构连接关系示意图；

图5为图1的A处放大图。

图中：1-箱体、101-驱动室、102-缓冲室、103-放置室、104-储存室、2-转轴、201-棱形杆、202-螺杆、3-旋转连接套、4-从动齿轮、5-圆环、6-取样钻筒、7-驱动齿轮、8-伺服电机、9-供电组件、10-稳固机构、1001-棱形内杆、1002-第一外杆、1003-固定螺栓、1004-平板、11-连接板、12-重块、13-带刹车万向轮、14-伸缩手柄、1401-圆形内杆、1402-第二外杆、15-圆弧块、16-压缩弹簧、17-延长棱形杆、18-绑带。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。

需要说明的是，在本文中，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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装置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”等仅用于描述目的来区分对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

还需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

实施例1

请参阅图1-5，一种土壤检测用取样装置，包括箱体1、转轴2、旋转连接套3、从动齿轮4、圆环5、取样钻筒6、驱动齿轮7、伺服电机8和延长棱形杆17，所述箱体1设置有驱动室101、缓冲室102和放置室103，所述转轴2包括棱形杆201和螺杆202，所述转轴2和旋转连接套3滑动连接，旋转连接套3和箱体1壳体转动连接并延伸至驱动室101内，旋转连接套3固定连接于从动齿轮4轴心，从动齿轮4下端固定连接有圆环5，圆环5和驱动室101底板转动转动连接，所述从动齿轮4啮合连接有驱动齿轮7，驱动齿轮7和伺服电机8电机轴固定连接，所述转轴2和驱动室101底板螺纹连接并贯穿缓冲室102延伸至箱体1下方，转轴2底端连接有取样钻筒6，所述放置室103内放置有与旋转连接套3相对设置的延长棱形杆17，当取样土壤深度较深时，将延长棱形杆17通过螺纹连接和转轴2设有的棱形杆201部分连接；所述缓冲室102内设有用于给伺服电机8供电的供电组件9。

进一步，所述缓冲室102内设有竖直均匀分布的储存室104，储存室104开口向上，所述储存室104和缓冲室102相邻处设有斜板1041，斜板1041斜向储存室104且低端位于储存室104一侧，当取样完毕后，通过反转伺服电机8，将取样钻筒6待会至缓冲室102，箱体1斜向储存室104，然后打开取样钻筒6，取样钻筒6内的土壤沿着斜板1041滑落至储存室102内，然后再将箱体1恢复至原位置，所述取样钻筒6为现有技术，在此不再赘述。

所述箱体1固定连接有均匀分布的带刹车万向轮13，所述箱体1上方固定连接有伸缩手柄14，伸缩手柄14包括圆形内杆1401和第二外杆1402，所述圆形内杆1401和第二外杆1402滑动连接，圆形内杆1401嵌套有对称分布的圆弧块15，圆形内杆1401设有与其配合的嵌套槽，嵌套槽底壁和圆弧块15之间固定连接有压缩弹簧16，所述圆弧块15前端为半圆弧面，圆弧块15半圆弧面抵接于第二外杆1402内壁，所述第二外杆1402内壁设有均匀分布的圆弧槽，圆弧槽宽度小于半圆弧面宽度，当需要加长伸缩杆14的总体长度时，拉动原型内杆1401，圆弧块15通过人工拉伸，卡接于的人外杆1402设置的圆弧槽内。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上进行了拓展，进一步，所述箱体1外侧连接有用于固定箱体1位置并防止箱体1倾斜的稳固机构10，所述箱体1外侧连接有用于检验转轴2是否竖直向下的水平测试组件，所述稳固机构10包括棱形内杆1001、第一外杆1002、固定螺栓1003和平板1004，所述棱形内杆1001通过铰接座和箱体1外侧铰接，棱形内杆1001和第一外杆1002滑动连接，第一外杆1002螺纹连接有固定螺栓1003，固定螺栓1003末端抵接于棱形内杆1001，所述第一外杆1002底端通过铰接座和平板1004铰接，平板1004底面固定连接有均匀分布的固定针；所述水平测试组件包括连接板11和重块12，所述连接板11和箱体1壳体固定连接，所述连接板11通过软绳和重块12轴心固定连接，重块12轴心竖直向下。

进一步，所述稳固机构10共有四组，一组第一外杆1002一侧固定连接有用于绑扎四组稳固机构10的绑带18。

本发明的工作原理是：当需要进行取样时，解开绑带18，松动固定螺栓1403，调节棱形内杆1001和第二外杆1002之间的配合，直至重块12拉动的软绳和箱体1外壁之间形成大致平行，然后启动伺服电机8，伺服电机8带动驱动齿轮7旋转，驱动齿轮7带动从动齿轮4旋转，从动齿轮4带动旋转连接套3旋转，旋转连接套3带动棱形杆21旋转，棱形杆201带动螺杆202旋转，螺杆202和驱动室101的底板螺纹连接，故螺杆202边旋转边向下移动，从而螺杆202带动取样钻筒6对底面进行钻取，然后通过取样钻筒6对土壤进行取样，在启动伺服电机8反转，螺杆202带动取样钻筒6上升，当取样钻筒6位于缓冲室102内室，箱体1斜向储存室104，然后打开取样钻筒6，取样钻筒6内的土壤沿着斜板1041滑落至储存室102内，然后再将箱体1恢复至原位置；

进一步，当所需取样深度较深时，将延长棱形杆17通过螺纹连接和转轴2设有的棱形杆201部分连接，从而可以延长转轴2的总体长度。

有必要进行说明的是，本申请技术方案的用电部件，如动力机构等均与外部控制器连接，所述的外部控制器为现有技术，本申请技术方案未对其进行改进，因而不需要公开外部控制器的具体型号、电路结构等，不影响本申请技术方案的完整性。

上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种土壤检测用取样装置，包括箱体（1）、转轴（2）、旋转连接套（3）、从动齿轮（4）、圆环（5）、取样钻筒（6）、驱动齿轮（7）、伺服电机（8）和延长棱形杆（17），其特征在于，所述箱体（1）设置有驱动室（101）、缓冲室（102）和放置室（103），所述转轴（2）包括棱形杆（201）和螺杆（202），所述转轴（2）和旋转连接套（3）滑动连接，旋转连接套（3）和箱体（1）壳体转动连接并延伸至驱动室（101）内，旋转连接套（3）固定连接于从动齿轮（4）轴心，从动齿轮（4）下端固定连接有圆环（5），圆环（5）和驱动室（101）底板转动转动连接，所述从动齿轮（4）啮合连接有驱动齿轮（7），驱动齿轮（7）和伺服电机（8）电机轴固定连接，所述转轴（2）和驱动室（101）底板螺纹连接并贯穿缓冲室（102）延伸至箱体（1）下方，转轴（2）底端连接有取样钻筒（6），所述放置室（103）内放置有与旋转连接套（3）相对设置的延长棱形杆（17）。

2.根据权利要求1所述的一种土壤检测用取样装置，其特征在于，所述缓冲室（102）内设有用于给伺服电机（8）供电的供电组件（9）。

3.根据权利要求1所述的一种土壤检测用取样装置，其特征在于，所述缓冲室（102）内设有竖直均匀分布的储存室（104），储存室（104）开口向上，所述储存室（104）和缓冲室（102）相邻处设有斜板（1041），斜板（1041）斜向储存室（104）且低端位于储存室（104）一侧。

4.根据权利要求3所述的一种土壤检测用取样装置，其特征在于，所述箱体（1）固定连接有均匀分布的带刹车万向轮（13）。

5.根据权利要求4所述的一种土壤检测用取样装置，其特征在于，所述箱体（1）上方固定连接有伸缩手柄（14），伸缩手柄（14）包括圆形内杆（1401）和第二外杆（1402），所述圆形内杆（1401）和第二外杆（1402）滑动连接，圆形内杆（1401）嵌套有对称分布的圆弧块（15），圆形内杆（1401）设有与其配合的嵌套槽，嵌套槽底壁和圆弧块（15）之间固定连接有压缩弹簧（16），所述圆弧块（15）前端为半圆弧面，圆弧块（15）半圆弧面抵接于第二外杆（1402）内壁，所述第二外杆（1402）内壁设有均匀分布的圆弧槽，圆弧槽宽度小于半圆弧面宽度。

6.根据权利要求5所述的一种土壤检测用取样装置，其特征在于，所述箱体（1）外侧连接有用于固定箱体（1）位置并防止箱体（1）倾斜的稳固机构（10），所述箱体（1）外侧连接有用于检验转轴（2）是否竖直向下的水平测试组件。

7.根据权利要求6所述的一种土壤检测用取样装置，其特征在于，所述稳固机构（10）包括棱形内杆（1001）、第一外杆（1002）、固定螺栓（1003）和平板（1004），所述棱形内杆（1001）通过铰接座和箱体（1）外侧铰接，棱形内杆（1001）和第一外杆（1002）滑动连接，第一外杆（1002）螺纹连接有固定螺栓（1003），固定螺栓（1003）末端抵接于棱形内杆（1001），所述第一外杆（1002）底端通过铰接座和平板（1004）铰接，平板（1004）底面固定连接有均匀分布的固定针。

8.根据权利要求6所述的一种土壤检测用取样装置，其特征在于，所述水平测试组件包括连接板（11）和重块（12），所述连接板（11）和箱体（1）壳体固定连接，所述连接板（11）通过软绳和重块（12）轴心固定连接，重块（12）轴心竖直向下。

9.根据权利要求7所述的一种土壤检测用取样装置，其特征在于，所述稳固机构（10）共有四组，一组第一外杆（1002）一侧固定连接有用于绑扎四组稳固机构（10）的绑带（18）。

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