CN113092165B - 一种深度可控的土壤样品采集装置 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于土壤处理相关领域，提供了一种深度可控的土壤样品采集装置，所述装置包括：采集组件；安装框；所述采集组件包括采集执行机构以及采集动力机构；所述采集执行机构包括采集扦插框、样品采集杆、采集驱动单元以及弹性件；从而实现非人力的土壤样品取样操作，降低土壤取样人员的工作强度，提高取样效率；与此同时在深度数值表以及位置刻度值的配合作用下，达到对取样土壤的深度可控目的，根据所需深度土壤针对性的对土壤取样，进一步提高土壤取样的工作效率。
Description
技术领域
本发明属于土壤处理相关领域，尤其涉及一种深度可控的土壤样品采集装置。
背景技术
土壤修复是指利用物理、化学或生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物，使其浓度降低到可接受水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。为了准确的了解到土壤的污染程度，需要对土壤进行取样分析。
现有土壤取样的方式简易，主要通过人力挖掘土壤。
现有通过人力挖据土壤的土壤取样方式存在耗费人力、土壤取样效率低，同时在人力挖据土壤向上提的过程中，土样容易脱落以及人力挖掘时不能够有效控制取样土壤的深度问题。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供深度可控的土壤样品采集装置，旨在解决现有土壤取样主要依靠人力挖掘，土壤取样效率慢、上提易脱落以及取样土壤深度不可控的问题。
本发明实施例是这样实现的，所述装置包括：
采集组件，用于土壤样品的挖掘；以及
安装框，所述采集组件设置于安装框内，用于为采集组件提供定位支撑目的；
所述采集组件包括竖向滑动设置于安装框内的采集执行机构以及用于驱动采集执行机构竖向移动的采集动力机构；
所述安装框上设置有与采集执行机构相互对应的深度数值表；
所述采集执行机构包括镂空设置的采集扦插框、横向滑动于采集扦插框侧壁的样品采集杆、设置于采集扦插框内部且用于驱动样品采集杆横向移动的采集驱动单元以及用于驱动样品采集杆复位的弹性件；
所述样品采集杆上开设有采集取样槽；所述采集取样槽的槽口为朝向样品采集杆端部的侧面敞口以及顶部敞口设置。
所述安装框上设置有与样品采集杆相互对应的位置刻度值，所述位置刻度值为样品采集杆与地面之间的距离差值。
优选地，所述采集执行机构还包括与样品采集杆相互对应的盲槽、滑动安装于盲槽内的导向板以及驱动板；
所述样品采集杆固定贯穿导向板；
所述弹性件设置于导向板与盲槽内壁之间；
所述驱动板固定安装在位于采集扦插框内部的样品采集杆端部且与采集驱动单元滑动贴合。
优选地，所述采集驱动单元包括固定安装在采集扦插框顶部内壁的电机、转动安装于电机输出端的转动丝杆、与转动丝杆相互配合的移动板以及固定安装在移动板底部的驱动件；
所述转动丝杆转动安装在采集扦插框上；
所述移动板竖向滑动于采集扦插框内部；
所述驱动件的外侧面为低端朝向转动丝杆的斜面，所述驱动板的上端面为与驱动件的外侧面相互滑动配合的斜面。
优选地，所述采集动力机构包括：
动力执行单元，滑动设置于安装框内，用于驱动采集扦插框竖向移动；以及
动力驱动单元，设置于安装框内，用于驱动动力执行单元竖向移动。
优选地，所述样品采集杆上还包括：
滑动安装于采集取样槽内的推送板以及用于驱动推送板横向移动的第二驱动件；
所述第二驱动件内嵌在样品采集杆内部。
优选地，所述装置还包括：
定位组件，对称设置于安装框两侧，用于提高安装框的放置稳固性。
优选地，所述定位组件包括：
U型定位框，对称安装于安装框两侧；
与U型定位框一一对应的定位执行机构，竖向滑动设置U型定位框内部，用于提高安装框的放置稳固性。
与U型定位框一一对应的定位驱动机构，设置于U型定位框内，用于驱动定位执行机构竖向移动。
本发明实施例提供的深度可控的土壤样品采集装置，通过安装框为采集组件实现定位放置目的，在采集动力机构的作用下，驱动采集执行机构竖向移动扦插入土壤中，即驱动采集扦插框扦插入土壤中，在采集驱动单元的作用下驱动样品采集杆对土壤进行采样，后在采集驱动单元以及弹性件的共同作用下，收纳取样的样品，从而实现非人力的土壤样品取样操作，降低土壤取样人员的工作强度，提高取样效率；与此同时在深度数值表以及位置刻度值的配合作用下，达到对取样土壤的深度可控目的，根据所需深度土壤针对性的对土壤取样，同时能够在土壤上提的过程中保证取样土壤的稳定性，进一步提高土壤取样的工作效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种深度可控的土壤样品采集装置的整体结构示意图；
图2为本发明实施例提供的图1中A向的结构示意图。
图3为本发明实施例提供的图1中B处的结构示意图。
图4为本发明实施例提供的图1中样品采集杆、推送板以及第二驱动件组合的结构示意图。
附图中：1、安装框；2、深度数值表；3、采集扦插框；4、样品采集杆；5、弹性件；6、采集取样槽；7、位置刻度值；8、压线板；9、避让槽；10、盲槽；11、导向板；12、驱动板；13、电机；14、转动丝杆；15、移动板；16、驱动件；17、执行驱动件；18、齿条；19、齿轮柱；20、推送板；21、第二驱动件；22、U型定位框；23、螺纹杆；24、转动把手；25、限位驱动件；26、主尖头扦插杆；27、辅助尖头扦插杆。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
如图1和图2所示，为本发明的一个实施例提供的一种深度可控的土壤样品采集装置的结构图，包括：
采集组件，用于土壤样品的挖掘；以及
安装框1，所述采集组件设置于安装框1内，用于为采集组件提供定位支撑目的；
所述采集组件包括竖向滑动设置于安装框1内的采集执行机构以及用于驱动采集执行机构竖向移动的采集动力机构；
所述安装框1上设置有与采集执行机构相互对应的深度数值表2；
所述采集执行机构包括镂空设置的采集扦插框3、横向滑动于采集扦插框3侧壁的样品采集杆4、设置于采集扦插框3内部且用于驱动样品采集杆4横向移动的采集驱动单元以及用于驱动样品采集杆4复位的弹性件5；
所述样品采集杆4上开设有采集取样槽6；所述采集取样槽6的槽口为朝向样品采集杆4端部的侧面敞口以及顶部敞口设置。
所述安装框1上设置有与样品采集杆4相互对应的位置刻度值7，所述位置刻度值7为样品采集杆4与地面之间的距离差值。
在本实施例中，所述安装框1可以是金属杆与金属板的拼接组成，当然也可以是通过若干金属板拼接而成的框架，只要能实现为采集组件提供定位支撑目的即可，本实施例在此不进行具体的限定。
本实施例在实际应用时，通过安装框1为采集组件实现定位放置目的，在采集动力机构的作用下，驱动采集执行机构竖向移动扦插入土壤中，即驱动采集扦插框3扦插入土壤中，在采集驱动单元的作用下驱动样品采集杆4对土壤进行采样，后在采集驱动单元以及弹性件5的共同作用下，收纳取样的样品，从而实现非人力的土壤样品取样操作，降低土壤取样人员的工作强度，提高取样效率；与此同时在深度数值表2以及位置刻度值7的配合作用下，达到对取样土壤的深度可控目的，根据所需深度土壤针对性的对土壤取样，进一步提高土壤取样的工作效率。
具体的来说，所述采集扦插框3侧壁顶部固定安装压线板8，所述安装框1的侧壁设置有避让槽9，所述压线板8滑动安装在避让槽9内，所述压线板8位于避让槽9上极限位置时，所述深度数值表2零刻度线与压线板8相互平齐。
朝向地面的采集扦插框3端部为尖头设置，提高扦插入土壤的顺畅性。
如图1和图3所示，作为本发明的一种优选实施例，所述采集执行机构还包括与样品采集杆4相互对应的盲槽10、滑动安装于盲槽10内的导向板11以及驱动板12；
所述样品采集杆4固定贯穿导向板11；
所述弹性件5设置于导向板11与盲槽10内壁之间；
所述驱动板12固定安装在位于采集扦插框3内部的样品采集杆4端部且与采集驱动单元滑动贴合；
具体的来说，
所述弹性件5为复位弹簧，所述复位弹簧套设在样品采集杆4上；
朝向土壤一侧的所述样品采集杆4的端部为尖头设置，便于扦插于土壤中。
本实施例在实际应用时，在采集驱动单元的作用下，当需要土壤样品采样时，通过驱动驱动板12带动样品采集杆4扦插入土壤中，后在采集驱动单元以及弹性件5的复位作用下，将取样的土壤收纳在采集扦插框3内，继而完成样品取样的目的。
如图1所示，作为本发明的一种优选实施例，所述采集驱动单元包括固定安装在采集扦插框3顶部内壁的电机13、转动安装于电机13输出端的转动丝杆14、与转动丝杆14相互配合的移动板15以及固定安装在移动板15底部的驱动件16；
所述转动丝杆14转动安装在采集扦插框3上；
所述移动板15竖向滑动于采集扦插框3内部；
所述驱动件16的外侧面为低端朝向转动丝杆14的斜面，所述驱动板12的上端面为与驱动件16的外侧面相互配合的斜面。
当移动板15位于转动丝杆14上极限位置时所述驱动板12的上端面与驱动件16的外侧面始终贴合。
具体的来说，所述移动板15与采集扦插框3之间的滑动配合方式不加以限制，可以是采集扦插框3内孔与移动板15均为多边形耦合，也可以是采集扦插框3内部设置滑槽对移动板15限位，只要实现移动板15仅竖向移动，避免周向转动即可，本实施例在此不进行具体的限定。
本实施例在实际应用时，电机13转动驱动转动丝杆14转动，在移动板15的竖向移动限位作用下，由于驱动件16的外侧面为低端朝向转动丝杆14的斜面，驱动板12的上端面为与驱动件16的外侧面相互配合的斜面，从而驱动板12的竖向移动带动驱动板12的横向移动，继而带动样品采集杆4扦插入土壤中。
如图1所示，作为本发明的一种优选实施例，所述采集动力机构包括：
动力执行单元，滑动设置于安装框1内，用于驱动采集扦插框3竖向移动；以及
动力驱动单元，设置于安装框1内，用于驱动动力执行单元竖向移动。
在本实施例的一种情况中，所述动力执行单元包括滑动安装在安装框1内部的执行驱动件17；
所述采集扦插框3固定安装在执行驱动件17朝向地面的端部。
在本实施例的一种情况中，所述动力驱动单元包括设置在执行驱动件17侧壁的齿条18以及与齿条18相互啮合的齿轮柱19；所述齿轮柱19转动安装在安装框1内部且与固定安装在安装框1侧壁上的第二电机输出端固定连接。
本实施例在实际应用时，通过第二电机驱动齿轮柱19转动，在相互啮合的齿轮柱19和齿条18共同作用下，带动执行驱动件17驱动采集扦插框3竖向移动。
如图4所示，作为本发明的一种优选实施例，所述样品采集杆4上还包括：
滑动安装于采集取样槽6内的推送板20以及用于驱动推送板20横向移动的第二驱动件21；
所述第二驱动件21内嵌在样品采集杆4内部。
具体的来说，所述第二驱动件21可以是气缸，也可以是电动推杆，只要实现推送板20的横向移动即可，本实施例在此不进行具体的限定。
本实施例在实际应用时，第二驱动件21和推送板20的设置，便于取样土壤的拿取。
如图1所示，作为本发明的一种优选实施例，所述装置还包括：
定位组件，对称设置于安装框1两侧，用于提高安装框1的放置稳固性。
具体的来说，
所述定位组件包括：
U型定位框22，对称安装于安装框1两侧；
与U型定位框22一一对应的定位执行机构，竖向滑动设置U型定位框22内部，用于提高安装框1的放置稳固性。
与U型定位框22一一对应的定位驱动机构，设置于U型定位框22内，用于驱动定位执行机构竖向移动。
在本实施例的一种情况中，所述定位驱动机构包括螺纹连接在U型定位框22顶部的螺纹杆23、转动把手24以及限位驱动件25。其中，所述转动把手24和限位驱动件25分别固定安装的螺纹杆23顶部和转动安装在螺纹杆23底部，所述限位驱动件25仅竖向滑动安装在U型定位框22内部，所述定位执行机构设置在限位驱动件25底部。
在本实施例的一种情况中，所述定位执行机构包括固定安装在限位驱动件25底部的主尖头扦插杆26以及沿尖头扦插杆周向布设的辅助尖头扦插杆27。
本实施例在实际应用时，通过主尖头扦插杆26和辅助尖头扦插杆27的共同作用下，提高整体装置在土壤取样时的稳定性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种深度可控的土壤样品采集装置，其特征在于，所述装置包括：
采集组件，用于土壤样品的挖掘；以及
安装框，所述采集组件设置于安装框内，用于为采集组件提供定位支撑目的；
所述采集组件包括竖向滑动设置于安装框内的采集执行机构以及用于驱动采集执行机构竖向移动的采集动力机构；
所述安装框上设置有与采集执行机构相互对应的深度数值表；
所述采集执行机构包括镂空设置的采集扦插框、横向滑动于采集扦插框侧壁的样品采集杆、设置于采集扦插框内部且用于驱动样品采集杆横向移动的采集驱动单元以及用于驱动样品采集杆复位的弹性件；
所述样品采集杆上开设有采集取样槽；所述采集取样槽的槽口为朝向样品采集杆端部的侧面敞口以及顶部敞口设置；
所述安装框上设置有与样品采集杆相互对应的位置刻度尺，所述位置刻度尺的数值为样品采集杆与地面之间的距离。
2.根据权利要求1所述的深度可控的土壤样品采集装置，其特征在于，所述采集执行机构还包括与样品采集杆相互对应的盲槽、滑动安装于盲槽内的导向板以及驱动板；
所述样品采集杆固定贯穿导向板；
所述弹性件设置于导向板与盲槽内壁之间；
所述驱动板固定安装在位于采集扦插框内部的样品采集杆端部且与采集驱动单元滑动贴合。
3.根据权利要求2所述的深度可控的土壤样品采集装置，其特征在于，所述采集驱动单元包括固定安装在采集扦插框顶部内壁的电机、转动安装于电机输出端的转动丝杆、与转动丝杆相互配合的移动板以及固定安装在移动板底部的驱动件；
所述转动丝杆转动安装在采集扦插框上；
所述移动板竖向滑动于采集扦插框内部；
所述驱动件的外侧面为低端朝向转动丝杆的斜面，所述驱动板的上端面为与驱动件的外侧面相互滑动配合的斜面。
4.根据权利要求3所述的深度可控的土壤样品采集装置，其特征在于，所述采集动力机构包括：
动力执行单元，滑动设置于安装框内，用于驱动采集扦插框竖向移动；以及
动力驱动单元，设置于安装框内，用于驱动动力执行单元竖向移动。
5.根据权利要求4所述的深度可控的土壤样品采集装置，其特征在于，所述样品采集杆上还包括：
滑动安装于采集取样槽内的推送板以及用于驱动推送板横向移动的第二驱动件；
所述第二驱动件内嵌在样品采集杆内部。
6.根据权利要求1-5任一所述的深度可控的土壤样品采集装置，其特征在于，还包括：
定位组件，对称设置于安装框两侧，用于提高安装框的放置稳固性。
7.根据权利要求6所述的深度可控的土壤样品采集装置，其特征在于，所述定位组件包括：
U型定位框，对称安装于安装框两侧；
与U型定位框一一对应的定位执行机构，竖向滑动设置U型定位框内部，用于提高安装框的放置稳固性;
与U型定位框一一对应的定位驱动机构，设置于U型定位框内，用于驱动定位执行机构竖向移动。
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