CN113281083B - 一种用于森林生态系统的土壤收集装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于森林生态系统的土壤收集装置，包括环刀，环刀位于箱体设有的套筒中，转轴上的螺旋输送叶片底部连接弧形刀，环刀顶部设有出料口，环刀顶部转动连接的螺纹杆延伸至箱体外，出料口通过穿过套筒侧壁的导料管与收集槽连接；收集槽设在导料管出料端下方，收集槽一侧水平方向滑动连接有推板，另一侧竖直方向滑动连接挡板，收集槽底壁设有重量传感器，箱体内设有固定板，固定板通过电动伸缩杆与推板垂直连接，重量传感器控制电动伸缩杆的伸缩；当收集槽内土壤样品重量达到设定阈值时，电动伸缩杆伸长，推动推板在收集槽内向挡板靠近，换向移动机构带动挡板上移，取样土壤从收集槽出样端连接的导料板滑入出样口。

Description

一种用于森林生态系统的土壤收集装置

技术领域

本发明涉及采样收集技术领域，尤其涉及一种用于森林生态系统的土壤收集装置。

背景技术

森林不仅能够为人类提供大量的木材和都中林副业产品，而且在维持生物圈的稳定、改善生态环境等方面起着重要的作用。森林生态系统是最大的生态系统，与陆地其他生态系统相比，森林生态系统有着最复杂的组成，最完整的结构，能量转换和物质循环最旺盛，因而生物生产力最高，生态效应最强。

随着科学技术的发展和人们对生态环境的日益重视，土壤分析变得越来越重要，土壤分析是对土壤的组成分和(或)物理、化学性质进行的定性、定量测定。是进行土壤生成发育、肥力演变、土壤资源评价、土壤改良和合理施肥研究的基础工作，也是环境科学中进行环境质量评价的重要手段

森林生态系统研究是进一步更合理有效保护生态环境，尤其是森林中的土壤让对于森林植物着至关重要的影响，需要定期的对森林土壤进行采集检测分析，检测是否森林土壤来更加具体掌握生态系统中土壤的变化情况，及时观测土壤是否被污染以及污染的程度，以便及时对整个研究做出调整。

现有土壤取样装置技术中在给森林取土样时，需要人力挖土来完成取样，费时费力，并且为了保证检测有效性，需要做平行样，样品的重量应是接近一致的，现有的土壤取样装置无法在取样时就将样品等分。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种可以轻松取样并且可以将取样品做成平行样品的用于森林生态系统的土壤收置。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案，一种用于森林生态系统的土壤收集装置，包括环刀，所述环刀位于箱体设有的套筒中，所述环刀内设有转轴,所述转轴上端与位于环刀内顶部上的电机固定连接，所述转轴上的螺旋输送叶片底部连接弧形刀，所述环刀顶部设有出料口，所述环刀顶部转动连接一螺纹杆，所述螺纹杆端部延伸至箱体外，所述出料口通过穿过套筒侧壁的导料管与收集槽连接；

所述套筒上端用过导料管与收集槽连通，所述收集槽设在导料管出料端下方，所述收集槽一侧水平方向滑动连接有推板，另一侧竖直方向滑动连接挡板，所述收集槽底壁设有重量传感器，所述箱体内设有固定板，所述固定板通过电动伸缩杆与推板垂直连接，所述挡板通过设在收集槽上方的换向移动机构连接，重量传感器控制电动伸缩杆的伸缩；

所述箱体底部设有出样口，所述出样口通过导料板与收集槽连接；

当收集槽内土壤样品重量达到设定阈值时，电动伸缩杆伸长，推动推板在收集槽内向挡板靠近，换向移动机构带动挡板上移，取样土壤从收集槽出样端连接的导料板滑入出样口。

进一步地，所述换向移动机构包括第一定滑轮与第二定滑轮，所述挡板竖直上方设有第一定滑轮，所述推板上方设有第二定滑轮，所述挡板顶部连接一绳索，所述绳索另一端分别依次绕过第一定滑轮与第二定滑轮换向后与挡板顶部连接。

进一步地，所述箱体内设有一弧形挡板，所述弧形挡板上端延伸至箱体外，所述弧形挡板与箱体滑动连接，所述弧形挡板与环刀顶部开口部分边缘连接，所述弧形挡板侧边与套筒接触，所述弧形挡板侧壁之间距离大于导料管入端直径。

进一步地，所述箱体外设有驱动，所螺纹杆上端与驱动连接，所述螺纹杆下端通过轴承与环刀顶部转动连接。

进一步地，所述收集槽侧壁两端设有限位板，所述限位板与收集槽侧壁垂直固定连接。

进一步地，所述收集槽连接挡板一端的限位板为L限位板，所述挡板底部与收集槽底部通过弹簧连接。

进一步地，所述导料板为弧形。

进一步地，所述驱动设置为驱动手柄。

与现有技术相比较，本发明可以：在取样时，根据不同检测需要，来取不同深度的样品，并且可以将取出的土壤样品进行等分，做成平行样品进行密封打包处理，半环刀拼接环刀，取样更加简便，半环刀侧壁上也开有刀刃，底部连接弧形刀，在土壤取样时，可以冲多角度取样，保证所取样品的多样性和有效性。

附图说明

图1是本发明主视剖面结构示意图；

图2是本发明分样装置俯视结构示意图；

图3是本发明环刀内螺旋输送叶片的结构示意图；

实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

实施例

请参阅图1，一种用于森林生态系统的土壤收集装置，一种用于森林生态系统的土壤收集装置，包括环刀2，所述环刀2位于箱体1设有的套筒20中，所述环刀2内设有转轴3,所述转轴3上端与位于环刀2内顶部上的电机固定连接，所述转轴3上的螺旋输送叶片4底部连接弧形刀16，所述环刀2顶部设有出料口，所述环刀2顶部转动连接一螺纹杆21，所述螺纹杆21端部延伸至箱体1外，所述出料口通过穿过套筒20侧壁的导料管8与收集槽连接；

所述套筒20上端用过导料管8与收集槽连通，所述收集槽9设在导料管8出料端下方，所述收集槽9一侧水平方向滑动连接有推板10，另一侧竖直方向滑动连接挡板12，所述收集槽9底壁设有重量传感器11，所述箱体1内设有固定板22，所述固定板12通过电动伸缩杆13与推板10垂直连接，所述挡板12通过设在收集槽9上方的换向移动机构15连接，重量传感器11控制电动伸缩杆13的伸缩；

所述箱体1底部设有出样口14，所述出样口14通过导料板17与收集槽9连接；

当收集槽9内土壤样品重量达到设定阈值时，电动伸缩杆13伸长，推动推板10在收集槽9内向挡板12靠近，换向移动机构15带动挡板12上移，取样土壤从收集槽9出样端连接的导料板17滑入出样口14。

在具体实施过程中，首先将整个装置放置在需要进行土壤收集采样的地点后，将弧形刀16刀尖与地面接触，然后通过驱动组件6转动，通过螺纹杆21带动环刀2下移动，进而带动环刀2在套筒20内下移，并且环刀内的转轴3在电机带动下转动，带动转轴3上的螺旋输送叶片4进行转动，螺旋输送叶片4底部连接弧形刀16也跟着一起转动且下移，并且在整个环刀转动下移过程中，弧形刀16插入土壤中，对土壤进行的取样，收集土壤，将取样土壤通过螺旋输送叶片4输送至环刀上端即套筒20的上端，取样土壤从环刀2顶部的出料口进入导料管8，通过连接套筒20与分样装置的导料管8进入分样装置中的收集槽9中，收集槽9底部设于重量传感器11，在收集槽9中的取样土壤达到设定的平行样的要求重量阈值内时，重量传感器11发出信号，收集槽9端部滑动连接的推板10在收到电动伸缩杆13的推动下，推板10与收集槽9另一端的挡板12通过换向移动机构15连接，推板10靠近挡板12一端时，挡板12上移，将收集槽9中的土壤样品推向收集槽9另一端，将土壤样品送入到连接在收集槽9端的导料板17上，导料板17将土壤样品导送至出样口14处，采样人员将准备好的收集密封袋放置在收样口14下，将土壤样品收集后密封保存，带回实验室进行检测。

进一步地，所述换向移动机构15包括第一定滑轮19与第二定滑轮23，所述挡板12竖直上方设有第一定滑轮19，所述推板10上方设有第二定滑轮23，所述挡板12顶部连接一绳索18，所述绳索18另一端分别依次绕过第一定滑轮19与第二定滑轮23换向后与挡板12顶部连接。为了保证整个挡板12在移动过程中的稳定性，也可以根据实际需求设置两个以上的滑轮。

请参阅图2，进一步地，所述箱体1内设有一弧形挡板5，所述弧形挡板5上端延伸至箱体1外，所述弧形挡板5与箱体1滑动连接，所述弧形挡板5与环刀2顶部开口部分边缘连接，所述弧形挡板5侧边与套筒20接触，所述弧形挡板5侧壁之间距离大于导料管8入端直径。

进一步地，在本实施例中，所述收集槽9连接挡板12一端的限位板901为L限位板，为了保证挡板12在移动过程中稳定，不会发生偏移或者倾斜，所述挡板12底部与收集槽9底部通过弹簧连接，在挡板12上移中，弹簧处于拉伸状态，在推板10将土壤样品推出收集槽9后，推板10在电动伸缩杆13中回位，挡板12也在弹簧施加的拉力的作用下复位。

进一步地，在本实施例中，所述换向移动机构15为滑轮组件，所述滑轮组件至少包括绳索18、第一定滑轮19与第二定滑轮23，所述挡板12上方设有第一定滑轮19，所述推板10上方设有第二定滑轮23，所述绳索18一端与挡板12固定连接，另一端绕过第一定滑轮19与第二定滑轮23与挡板12固定连接，进一步地，所述导料板17为弧形，防止土壤样品在会洒出。

进一步地，为了便于控制环刀的深度进而控制取样的多少，一般驱动6设置为驱动手柄，在需要进行大量取样时，为了提高效率也可以设置为电机驱动。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。

以上实施例仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于森林生态系统的土壤收集装置，其特征在于，包括环刀（2），所述环刀（2）位于箱体（1）设有的套筒（20）中，所述环刀（2）内设有转轴（3）,所述转轴（3）上端与位于环刀（2）内顶部上的电机固定连接，所述转轴（3）上的螺旋输送叶片（4）底部连接弧形刀（16），所述环刀（2）顶部设有出料口，所述环刀（2）顶部转动连接一螺纹杆（21），所述螺纹杆（21）端部延伸至箱体（1）外，所述出料口通过穿过套筒（20）侧壁的导料管（8）与收集槽连接；

所述套筒（20）上端用过导料管（8）与收集槽连通，所述收集槽（9）设在导料管（8）出料端下方，所述收集槽（9）一侧水平方向滑动连接有推板（10），另一侧竖直方向滑动连接挡板（12），所述收集槽（9）底壁设有重量传感器（11），所述箱体（1）内设有固定板（22），所述固定板（22）通过电动伸缩杆（13）与推板（10）垂直连接，所述挡板（12）通过设在收集槽（9）上方的换向移动机构（15）连接，重量传感器（11）控制电动伸缩杆（13）的伸缩；

所述箱体（1）底部设有出样口（14），所述出样口（14）通过导料板（17）与收集槽（9）连接；

当收集槽（9）内土壤样品重量达到设定阈值时，电动伸缩杆（13）伸长，推动推板（10）在收集槽（9）内向挡板（12）靠近，换向移动机构（15）带动挡板（12）上移，取样土壤从收集槽（9）出样端连接的导料板（17）滑入出样口（14）。

2.根据权利要求1所述一种用于森林生态系统的土壤收集装置，其特征在于，所述换向移动机构（15）包括第一定滑轮（19）与第二定滑轮（23），所述挡板（12）竖直上方设有第一定滑轮（19），所述推板（10）上方设有第二定滑轮（23），所述挡板（12）顶部连接一绳索（18），所述绳索（18）另一端分别依次绕过第一定滑轮（19）与第二定滑轮（23）换向后与挡板（12）顶部连接。

3.根据权利要求1所述一种用于森林生态系统的土壤收集装置，其特征在于，所述箱体（1）内设有一弧形挡板（5），所述弧形挡板（5）上端延伸至箱体（1）外，所述弧形挡板（5）与箱体（1）滑动连接，所述弧形挡板（5）与环刀（2）顶部开口部分边缘连接，所述弧形挡板（5）侧边与套筒（20）接触，所述弧形挡板（5）侧壁之间距离大于导料管（8）入端直径。

4.根据权利要求1所述一种用于森林生态系统的土壤收集装置，其特征在于，所述箱体（1）外设有驱动（6），所螺纹杆（21）上端与驱动（6）连接，所述螺纹杆下端通过轴承（7）与环刀（2）顶部转动连接。

5.根据权利要求1所述一种用于森林生态系统的土壤收集装置，其特征在于，所述收集槽（9）侧壁两端设有限位板（901），所述限位板（901）与收集槽（9）侧壁垂直固定连接。

6.根据权利要求1所述一种用于森林生态系统的土壤收集装置，其特征在于，所述收集槽（9）连接挡板（12）一端的限位板（901）为L限位板，所述挡板（12）底部与收集槽（9）底部通过弹簧连接。

7.根据权利要求1所述一种用于森林生态系统的土壤收集装置，其特征在于，所述导料板（17）为弧形。

8.根据权利要求4所述一种用于森林生态系统的土壤收集装置，其特征在于，所述驱动（6）设置为驱动手柄。

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