CN112871799A - 一种基于单个取样器的土壤检测取样器自清洁系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于单个取样器的土壤检测取样器自清洁系统，包括四个支撑柱，四个所述支撑柱上端共同固定连接有放置板，所述放置板上壁固定连接有两个导向杆，两个所述导向杆上端共同固定连接有固定板，两个所述导向杆侧壁共同套设有能够上下移动的滑块，所述滑块侧壁固定连接有连接板。本发明结构设计合理，只需控制电机即可实现土壤采样，大大简化了操作步骤,通过刷毛转动能够提高该装置对螺旋取土钻的清洗效果，无需人工清洗，且延缓了钻头的老化速度，通过排气孔中喷出的热气提高了螺旋取土钻的干燥效率，能够防止螺旋取土钻生锈，保护了钻头。
Description
技术领域
本发明涉及土壤检测取样技术领域，尤其涉及一种基于单个取样器的土壤检测取样器自清洁系统。
背景技术
土壤取样是从事土壤和生态研究科技工作的重要基础性工作之一，而土壤取样器则是测土配方施肥、土壤监测和耕地地力调查与质量评价项目中土壤采样的专用工具，根据不同的土质钻头种类有所不同，分别有原状钻头、荷兰钻头、螺旋取土钻等等，一般在土壤松软地区取样时，通过螺旋取土钻转动，钻到地面以下进行取样，在取样完成后通过人工用水冲洗的方式进行清洗，此种方式主要存在以下问题：
1、通过人工的方式在冲洗时，由于螺旋取土钻自身呈麻花状，扭曲处空间较为狭窄，仅通过水冲洗，难以将附着在缝隙内的泥土完全清洗干净，容易污染下次采样的泥土样本，影响土壤检测数据的精确度，且土壤长时间附着在取样器上后会造成钻头腐蚀，加快了螺旋取土钻的老化速度；
2、在人工冲洗后螺旋取土钻表面会附着大量水珠，直接晾干时间较长，影响人们的采样效率，若通过人工擦拭，增大了人们的工作量，且人工擦拭存在因为自身疏忽导致部分附着在螺旋取土钻表面的水未完全擦除，水分随着螺旋取土钻与采样后的土壤接触，会影响采样的土壤样本的湿度数据的精确度。
所以，需要设计一种基于单个取样器的土壤检测取样器自清洁系统来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于单个取样器的土壤检测取样器自清洁系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于单个取样器的土壤检测取样器自清洁系统，包括四个支撑柱，四个所述支撑柱上端共同固定连接有放置板，所述放置板上壁固定连接有两个导向杆，两个所述导向杆上端共同固定连接有固定板，两个所述导向杆侧壁共同套设有能够上下移动的滑块，所述滑块侧壁固定连接有连接板；
所述滑块与放置板上设有土壤取样机构，所述土壤取样机构包括固定连接在滑块侧壁的电机，所述电机的输出轴固定连接有螺纹杆，所述放置板侧壁贯穿设有螺纹槽，所述螺纹槽内壁与螺纹杆侧壁螺纹连接，所述螺纹杆下端固定连接有螺旋取土钻；
所述放置板上设有用于清洁螺旋取土钻的清洗机构，所述清洗机构包括固定连接在固定板侧壁的固定筒，所述固定筒内壁密封滑动连接有活塞，所述活塞下端固定连接有移动杆，所述移动杆侧壁套设有移动筒，所述移动筒下端固定连接有连接杆，所述连接杆的截面为倒置的T型结构，所述连接杆的竖直端贯穿连接板，所述移动杆下端固定连接有挡板，所述挡板下壁通过弹簧与移动筒内底部弹性连接，所述移动筒上端与固定筒下端均固定连接有导电块，所述放置板上壁固定连接有水箱，所述固定筒通过进水管与水箱连通；
所述放置板上壁固定连接有固定盒，所述固定盒内壁通过转轴转动连接有叶轮，所述转轴下端延伸至固定盒外，所述转轴下端固定连接有齿轮；
所述放置板下壁设有固定槽，所述固定槽内顶部转动连接有转动管，所述转动管侧壁固定连接有齿圈，所述齿圈与齿轮啮合，所述转动管内壁固定连接有多个转动板，多个所述转动板侧壁均设有刷毛，多个所述转动板内均设有空腔，多个所述转动板侧壁均设有通孔，位于同一所述转动板上的多个通孔均与对应的空腔连通，所述转动管内设有水腔，所述水腔通过连接管与多个空腔连通，所述水腔通过导管与固定盒连通，所述固定筒通过出水管与固定盒连通；
所述固定筒与四个支撑柱上共同设有用于加速螺旋取土钻侧壁水分干燥的泵气机构。
优选地，所述泵气机构包括固定连接在四个支撑柱侧壁的加热管，所述加热管内设有电热丝，所述加热管侧壁贯穿设有多个排气孔，所述加热管通过导气管与固定筒连通。
优选地，所述进水管上设有单向阀，所述出水管上设有电磁阀，所述出水管、进水管与固定筒的连通处均密封。
优选地，所述进水管、出水管与固定筒连通处位于活塞上方，所述导气管与固定筒连通处位于活塞下方。
优选地，所述固定槽的截面为环形结构，所述转动管与固定槽贯穿处密封。
优选地，所述连接板上壁与移动筒下端接触，所述移动筒与固定筒的材质均为塑料制。
本发明具备以下有益效果：
1、本发明通过电机带动螺纹杆转动，螺纹杆在转动的过程中带动螺旋取土钻转动，同时在螺纹槽的配合下，使得螺纹杆与螺旋取土钻下移，进而使得螺旋取土钻钻入地面，待螺旋取土钻移动到指定深度后，使得电机反转，电机带动螺纹杆反转，螺纹杆在反转时在螺纹槽的配合下上移，进而带动螺旋取土钻上移，从而将土带出，只需控制电机即可实现土壤采样，大大简化了操作步骤，便于工作人员对土壤的采样，进而提高了工作人员的土壤采样效率；
2、本发明在螺旋取土钻完全位于刷毛之间时，两个导电块接触时，电路导通，同时电磁阀通电打开，在弹簧的弹力作用下，活塞上移，活塞上方的固定筒内的水沿着出水管喷出，进而推动叶轮转动，叶轮带动转轴转动，转轴带动齿轮转动，齿轮带动转动管与转动板转动，转动板带动刷毛转动，由于刷毛较为柔软，在转动时可以发生形变并且伸进螺旋取土钻较为狭窄的地方，能够除去螺旋取土钻缝隙内的泥土，提高了该装置对螺旋取土钻的清洗效果，且无需人工清洗，同时配合从通孔中喷出的水流能够对螺旋取土钻表面进行冲洗，防止附着在螺旋取土钻上的泥土污染下次的土壤采样样本，提高了土壤检测结果的精确度，且防止因土壤附着在钻头上造成的土壤中的腐蚀性物质腐蚀钻头情况的出现，延缓了钻头的老化速度；
3、本发明在两个导电块接触时，电路导通，电热丝工作并升温，且能够对加热管内的气体加热，在活塞下移时，活塞下方的固定筒内的气体沿着导气管进入加热管内，并被电热丝的余热加热，升温后的气体从排气孔中喷出，喷出的气流能够使得附着在螺旋取土钻上的水滴快速落下，且加快螺旋取土钻的表面水分蒸发速度，从而大大提高了螺旋取土钻的干燥效率，防止螺旋取土钻生锈，保护了钻头。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于单个取样器的土壤检测取样器自清洁系统的结构示意图；
图2为本发明提出的一种基于单个取样器的土壤检测取样器自清洁系统A处结构放大图；
图3为本发明提出的一种基于单个取样器的土壤检测取样器自清洁系统的叶轮与固定盒的结构示意图；
图4为本发明提出的一种基于单个取样器的土壤检测取样器自清洁系统加热管结构示意图。
图中：1支撑柱、2放置板、3导向杆、4滑块、5电机、6固定板、7螺纹杆、8螺纹槽、9螺旋取土钻、10转动管、11齿圈、12转动板、13电热丝、14水箱、15连接板、16固定筒、17活塞、18移动杆、19挡板、20导电块、21固定盒、22叶轮、23转轴、24齿轮、25空腔、26水腔、27通孔、28固定槽、29加热管、30排气孔、31移动筒、32连接杆、33导气管33、34进水管、35出水管。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
参照图1-4，一种基于单个取样器的土壤检测取样器自清洁系统，包括四个支撑柱1，四个支撑柱1上端共同固定连接有放置板2，放置板2上壁固定连接有两个导向杆3，两个导向杆3上端共同固定连接有固定板6，两个导向杆3侧壁共同套设有能够上下移动的滑块4，能够限制滑块4的位移，使得滑块4只能沿着竖直方向上下移动，滑块4侧壁固定连接有连接板15，连接板15上壁与移动筒31下端接触，使得连接板15上移时能够带动移动筒31上移，移动筒31与固定筒16的材质均为塑料制，塑料是一种绝缘体，能够防止漏电。
滑块4与放置板2上设有土壤取样机构，土壤取样机构包括固定连接在滑块4侧壁的电机5，电机5的输出轴固定连接有螺纹杆7，放置板2侧壁贯穿设有螺纹槽8，螺纹槽8内壁与螺纹杆7侧壁螺纹连接，螺纹杆7在转动时会沿着螺纹槽8上下移动，螺纹杆7下端固定连接有螺旋取土钻9，螺旋取土钻9在转动时向下移动，进而能够使得螺旋取土钻9钻入地面下进行土壤采样。
放置板2上设有用于清洁螺旋取土钻9的清洗机构，清洗机构包括固定连接在固定板6侧壁的固定筒16，固定筒16内壁密封滑动连接有活塞17，活塞17下端固定连接有移动杆18，移动杆18侧壁套设有移动筒31，移动筒31下端固定连接有连接杆32，连接杆32的截面为倒置的T型结构，连接板15下壁与连接杆32水平端接触时，会带动连接杆32下移，连接杆32的竖直端贯穿连接板15，移动杆18下端固定连接有挡板19，挡板19下壁通过弹簧与移动筒31内底部弹性连接，移动筒31上端与固定筒16下端均固定连接有导电块20，两个导电块20均为铜制，放置板2上壁固定连接有水箱14，固定筒16通过进水管34与水箱14连通。
放置板2上壁固定连接有固定盒21，固定盒21内壁通过转轴23转动连接有叶轮22，转轴23下端延伸至固定盒21外，转轴23下端固定连接有齿轮24。
放置板2下壁设有固定槽28，固定槽28的截面为环形结构，便于转动管10在固定槽28内转动，转动管10与固定槽28贯穿处密封，固定槽28内顶部转动连接有转动管10，转动管10侧壁固定连接有齿圈11，齿圈11与齿轮24啮合，转动管10内壁固定连接有多个转动板12，多个转动板12侧壁均设有刷毛，刷毛较为柔软，在转动时可以发生形变，并伸进螺旋取土钻9较为狭窄的地方，能够除去螺旋取土钻9缝隙内的泥土，提高了该装置对螺旋取土钻9的清洗效果。
多个转动板12内均设有空腔25，多个转动板12侧壁均设有通孔27，位于同一转动板12上的多个通孔27均与对应的空腔25连通，转动管10内设有水腔26，水腔26通过连接管与多个空腔25连通，水腔26通过导管与固定盒21连通，固定筒16通过出水管35与固定盒21连通，进水管34上设有单向阀，出水管35上设有电磁阀，出水管35、进水管34与固定筒16的连通处均密封，进水管34、出水管35与固定筒16连通处位于活塞17上方，导气管33与固定筒16连通处位于活塞17下方，位于进水管34上的单向阀使得水只能沿着进水管34进入固定筒16内，位于出水管35上的单向阀使得固定筒16内的水只能沿着出水管35离开固定筒16。
固定筒16与四个支撑柱1上共同设有用于加速螺旋取土钻9侧壁水分干燥的泵气机构，使得附着在螺旋取土钻9上的水滴快速落下从而大大提高了螺旋取土钻9的干燥效率9，泵气机构包括固定连接在四个支撑柱1侧壁的加热管29，加热管29内设有电热丝13，电热丝13在通电时会产生热量，能够对加热管29内的气体加热，加热管29侧壁贯穿设有多个排气孔30，加热管29通过导气管33与固定筒16连通，从排气孔30中喷出的热气，能够加快螺旋取土钻9的表面水分蒸发速度，进一步缩短了螺旋取土钻9的干燥时间，防止螺旋取土钻9生锈，保护了螺旋取土钻9。
取土时，启动电机5，电机5带动螺纹杆7转动，螺纹杆7在转动的过程中带动螺旋取土钻9转动，同时在螺纹槽8的配合下，使得螺纹杆7与螺旋取土钻9下移，进而使得螺旋取土钻9钻入地面，待螺旋取土钻9移动到指定深度后，使得电机5反转，电机5带动螺纹杆7反转，螺纹杆7在反转时在螺纹槽8的配合下上移，进而带动螺旋取土钻9上移，从而将土带出，然后关闭电机5。
在将螺旋取土钻9上的土取下后，需要清洗螺旋取土钻9时，只需启动电机5，使得电机5反转，电机5带动螺纹杆7转动，螺纹杆7在转动的过程中上移，进而带动螺旋取土钻9上移，直到螺旋取土钻9完全位于刷毛之间即可关闭电机5。
螺旋取土钻9上移时，电机5与滑块4一同上移，滑块4带动连接板15上移，连接板15带动移动筒31上移，移动筒31上移时由于电磁阀与单向阀均为关闭状态，此时活塞17上方的固定筒16内的气体无法排出，活塞17无法向上移动，移动筒31带动位于下方的导电块20上移，移动筒31移动时使得弹簧压缩，当两个导电块20接触时，电路导通，此时电磁阀通电打开，活塞17上方的固定筒16内的气体再排出，同时活塞17在弹簧的弹力作用下上移。
当活塞17上端与移动筒31内顶部接触时，启动电机5，使得电机5带动螺纹杆7正转，螺纹杆7下移，进而带动电机5、滑块4与连接板15下移，连接板15在下移时，在活塞17、移动杆18、挡板19、移动筒31与连接杆32的重量作用下，活塞17下移一段距离，此时两个导电块20不再接触，电路断开，电磁阀关闭，连接板15继续下移，直到连接板15下壁与连接杆32水平端接触，连接板15带动连接杆32下移，连接杆32带动移动筒31下移，移动筒31带动挡板19下移，挡板19带动移动杆18与活塞17下移，活塞17下移时，水箱14内的水沿着进水管34进入固定筒16内，当连接杆32移动到最下端时，关闭电机5。
此时即可开始清洗，只需启动电机5，使得使得电机5反转，直到螺旋取土钻9完全位于刷毛之间即可关闭电机5，螺旋取土钻9上移时，电机5与滑块4一同上移，滑块4带动连接板15上移，连接板15带动移动筒31上移，移动筒31上移时由于电磁阀与单向阀均为关闭状态，此时活塞17上方的固定筒16内的水无法排出，活塞17不能移动，移动筒31带动位于下方的导电块20上移，移动筒31移动时使得弹簧压缩。
当两个导电块20接触时，电路导通，电热丝13工作并升温，且能够对加热管29内的气体加热，同时电磁阀通电打开，在弹簧的弹力作用下，活塞17上移，活塞17上方的固定筒16内的水沿着出水管35喷出，由于固定筒16的直径远大于出水管35的直径，水流在流入出水管35内时流速大大提高，高速水流流入固定盒21内，能够大大增加水流的对叶轮22的推力，进而推动叶轮22转动，然后水沿着导管流入固定槽28内，再流入水腔26内，然后沿着连接管流入空腔25内，并从各个通孔27中喷出，叶轮22带动转轴23转动，转轴23带动齿轮24转动，齿轮24带动转动管10转动，转动管10带动转动板12转动，转动板12带动刷毛转动，由于刷毛较为柔软，在转动时可以发生形变，能够出去螺旋取土钻9上的泥土，同时配合从通孔27中喷出的水流能够对螺旋取土钻9表面进行冲洗，在活塞17与移动筒31内顶部接触时，清洗完成。
此时启动电机5，使得电机5带动螺纹杆7正转，螺纹杆7下移，进而带动电机5、滑块4与连接板15下移，连接板15在下移时两个导电块20不再接触，此时电路断开，电磁阀关闭，当连接板15下壁与连接杆32接触时，连接板15带动连接杆32下移，连接杆32带动移动筒31下移，移动筒31带动挡板19下移，挡板19带动移动杆18与活塞17下移，活塞17下移时，水箱14内的水沿着进水管34进入固定筒16内，活塞17下方的固定筒16内的气体沿着导气管33进入加热管29内，并被电热丝13的余热加热，升温后的气体从排气孔30中喷出，能够使得附着在螺旋取土钻9上的水滴快速落下，且加快螺旋取土钻9的表面水分蒸发速度，从而加快了螺旋取土钻9的干燥效率。
以上，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 (6)
1.一种基于单个取样器的土壤检测取样器自清洁系统，包括四个支撑柱(1)，其特征在于，四个所述支撑柱(1)上端共同固定连接有放置板(2)，所述放置板(2)上壁固定连接有两个导向杆(3)，两个所述导向杆(3)上端共同固定连接有固定板(6)，两个所述导向杆(3)侧壁共同套设有能够上下移动的滑块(4)，所述滑块(4)侧壁固定连接有连接板(15)；
所述滑块(4)与放置板(2)上设有土壤取样机构，所述土壤取样机构包括固定连接在滑块(4)侧壁的电机(5)，所述电机(5)的输出轴固定连接有螺纹杆(7)，所述放置板(2)侧壁贯穿设有螺纹槽(8)，所述螺纹槽(8)内壁与螺纹杆(7)侧壁螺纹连接，所述螺纹杆(7)下端固定连接有螺旋取土钻(9)；
所述放置板(2)上设有用于清洁螺旋取土钻(9)的清洗机构，所述清洗机构包括固定连接在固定板(6)侧壁的固定筒(16)，所述固定筒(16)内壁密封滑动连接有活塞(17)，所述活塞(17)下端固定连接有移动杆(18)，所述移动杆(18)侧壁套设有移动筒(31)，所述移动筒(31)下端固定连接有连接杆(32)，所述连接杆(32)的截面为倒置的T型结构，所述连接杆(32)的竖直端贯穿连接板(15)，所述移动杆(18)下端固定连接有挡板(19)，所述挡板(19)下壁通过弹簧与移动筒(31)内底部弹性连接，所述移动筒(31)上端与固定筒(16)下端均固定连接有导电块(20)，所述放置板(2)上壁固定连接有水箱(14)，所述固定筒(16)通过进水管(34)与水箱(14)连通；
所述放置板(2)上壁固定连接有固定盒(21)，所述固定盒(21)内壁通过转轴(23)转动连接有叶轮(22)，所述转轴(23)下端延伸至固定盒(21)外，所述转轴(23)下端固定连接有齿轮(24)；
所述放置板(2)下壁设有固定槽(28)，所述固定槽(28)内顶部转动连接有转动管(10)，所述转动管(10)侧壁固定连接有齿圈(11)，所述齿圈(11)与齿轮(24)啮合，所述转动管(10)内壁固定连接有多个转动板(12)，多个所述转动板(12)侧壁均设有刷毛，多个所述转动板(12)内均设有空腔(25)，多个所述转动板(12)侧壁均设有通孔(27)，位于同一所述转动板(12)上的多个通孔(27)均与对应的空腔(25)连通，所述转动管(10)内设有水腔(26)，所述水腔(26)通过连接管与多个空腔(25)连通，所述水腔(26)通过导管与固定盒(21)连通，所述固定筒(16)通过出水管(35)与固定盒(21)连通；
所述固定筒(16)与四个支撑柱(1)上共同设有用于加速螺旋取土钻(9)侧壁水分干燥的泵气机构。
2.根据权利要求1所述的一种基于单个取样器的土壤检测取样器自清洁系统，其特征在于，所述泵气机构包括固定连接在四个支撑柱(1)侧壁的加热管(29)，所述加热管(29)内设有电热丝(13)，所述加热管(29)侧壁贯穿设有多个排气孔(30)，所述加热管(29)通过导气管(33)与固定筒(16)连通。
3.根据权利要求1所述的一种基于单个取样器的土壤检测取样器自清洁系统，其特征在于，所述进水管(34)上设有单向阀，所述出水管(35)上设有电磁阀，所述出水管(35)、进水管(34)与固定筒(16)的连通处均密封。
4.根据权利要求3所述的一种基于单个取样器的土壤检测取样器自清洁系统，其特征在于，所述进水管(34)、出水管(35)与固定筒(16)连通处位于活塞(17)上方，所述导气管(33)与固定筒(16)连通处位于活塞(17)下方。
5.根据权利要求1所述的一种基于单个取样器的土壤检测取样器自清洁系统，其特征在于，所述固定槽(28)的截面为环形结构，所述转动管(10)与固定槽(28)贯穿处密封。
6.根据权利要求3所述的一种基于单个取样器的土壤检测取样器自清洁系统，其特征在于，所述连接板(15)上壁与移动筒(31)下端接触，所述移动筒(31)与固定筒(16)的材质均为塑料制。
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