CN113375965A - 一种多功能土壤采样装置 - Google Patents

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和丽萍
李敏敏
吴见珣
廖迎芸
杨牧青
姚红胜
眭蒙
张秋霞
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Abstract

本发明公开了一种多功能土壤采样装置，属于土壤取样工具技术领域，所述的多功能土壤采样装置包括取样管、取样头、主体安装块、连接头及信息采集装置，连接头上包括套端和连接杆端，取样管顶端设置螺纹接头，取样管底端设置螺纹连套，取样管顶端的螺纹接头与连接套端连接，取样管底端的螺纹连套连接有取样头，主体安装块两侧设置有操作把手，主体安装块内设置有为盲孔的主体安装块连接套孔，主体安装块连接套孔与连接杆端螺纹连接，信息采集装置安装在主体安装块顶部。本发明能够实现准确快速提取土壤样本，同时自动进行对土壤取样位置、海拔、温湿度等信息进行有效采集和展示，使得土壤取样、信息采集过程简单快速，满足高效的野外采样作业需求。

Description

一种多功能土壤采样装置
技术领域
本发明涉及土壤取样工具技术领域，具体的说，涉及一种多功能土壤采样装置。
背景技术
对于土壤检测而言，需要提取下层试验土壤原状土作为试样了解其性质，而取样水平的好坏与最终结果的准确性有至关重要的影响。传统的取样多为一体化设备，工具不便于携带，取样操作也较为繁琐。同时，在取样过程中需及时对取样部位的位置、海拔、温湿度、采集时间等进行记录，而目前大多是各个参数采用不同仪器设备单独检测后抄录，使得取样中的信息采集过程尤为繁琐，现有设备均不能满足方便携带、快速采集记录取样点信息的使用需求。
发明内容
针对背景技术中存在的问题，本发明提出了一种多功能土壤采样装置，结构简单、使用方便，能够实现准确快速提取土壤样本，同时自动进行对土壤取样经纬度位置、海拔、温湿度、日期时间等信息进行有效采集和展示，使得土壤取样过程简单快速，信息采集简单快速，满足高效的野外土壤采集作业需求。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：所述的多功能土壤采样装置包括取样管、取样头、主体安装块、连接头及能够采集土壤采样点位置、海拔及气候信息的信息采集装置，连接头上包括套端和连接杆端，取样管顶端设置螺纹接头，取样管底端设置螺纹连套，螺纹连套及连接套端的内螺纹均与螺纹接头的外螺纹相匹配，取样管顶端的螺纹接头与连接套端连接，取样管底端通过螺纹连套连接有取样头，主体安装块两侧设置有操作把手，主体安装块内设置有为盲孔的主体安装块连接套孔，主体安装块连接套孔内设置有内螺纹，连接杆端上设置有外螺纹段，主体安装块连接套孔与连接杆端螺纹连接，信息采集装置安装在主体安装块顶部。
作为优选，所述的信息采集装置包括电源、温湿度传感器、海拔测量模块、日期信息记录模块、北斗/GPS定位模块、处理器、数据存储器及数显屏，数显屏设置在信息采集装置外表面上，温湿度传感器、海拔测量模块、日期信息记录模块、北斗/GPS定位模块检测信号输出接至处理器，处理器输出数据储存在数据存储器内并在数显屏上显示。
作为优选，所述的信息采集装置还包括通讯模块，处理器通过通讯模块与计算机终端或手机终端连接。
作为优选，所述的取样管可拆分为左右两部分，两部分之间通过楔形槽和楔形块卡接。
作为优选，所述的信息采集装置底部设置有安装基座，安装基座外周面上设置有环状卡块，主体安装块顶部设置下沉的安装槽，安装槽内壁上开有与环状卡块相匹配的环状卡槽，安装基座卡接安装在安装槽内。
作为优选，还包括下支撑基座、上支撑基座、居中导向套筒、加强撑杆，下支撑基座和上支撑基座之间通过设置加强撑杆连接为上下支撑结构，下支撑基座与上支撑基座中部之间通过设置居中导向套筒相连通。
作为优选，所述的下支撑基座和上支撑基座均设置为圆形，下支撑基座包括第一撑梁，第一撑梁两侧分别铰接有第一半圆形基板，上支撑基座包括第二横梁，第二横梁两侧分别铰接有第二半圆形基板，第一撑梁和第二横梁中部与居中导向套筒之间均采用焊接固定连接，加强撑杆两端与第一半圆形基板、第二半圆形基板之间采用螺栓连接。
作为优选，所述的下支撑基座两侧的第一半圆形基板上均设置有锚孔，锚孔上设置安装锚钉。
作为优选，所述的连接套端顶部外侧设及主体安装块连接套孔底部设置为相匹配的锥型面。
作为优选，所述的取样管、取样头、主体安装块、连接头及操作把手均采用不锈钢材料加工制作。
上述本发明的技术方案产生如下有益效果：
1、本发明结构简单、携带和使用方便，通过操作把手能够快速将取样头和取样管打入土层，实现准确快速提取土壤样本，同时通过信息采集装置自动进行对土壤取样位置、海拔、温湿度、日期时间等信息进行有效采集和展示，使得土壤取样过程简单快速，信息采集简单快速，满足高效的野外土壤采集作业需求。
2、本发明通过设置通讯模块，能够将采集的数据快速上传至计算机或手机，便于工作人员快速获取并及时记录采集到的数据，提高了土壤信息采集的效率，避免人为记录的错误和数据丢失。
3、本发明通过设置了可分段拼接的取样管，便于进行任意取样长度的组合及拆分携带。同时取样管可拆分为左右两部分，便于土壤样本从管内取出，减少对土样上下结构的扰动，尽可能的维持土样的自然状态，为后续选取特定深度的土壤检测分析提供有力保障。
4、本发明通过设置下支撑基座、上支撑基座和居中导向套筒，在取样时能够对取样管插入土层的操作过程起到稳定导向作用，确保取样管能够竖直插入土层中，防止取样管偏斜导致取样不准确的问题。其中，下支撑基座和上支撑基座均设置为可折叠结构，便于折叠收纳和携带，为装置携带运输提供便利。
附图说明
图1为本发明的主视图。
图2为图1的左视图。
图3为图1的剖视图。
图4为本发明的主体安装块、连接头及信息采样装置配合示意图。
图5为本发明的取样管截面图。
图6为本发明的取样管端面示意图。
图7为本发明的取样管拆分为两部分之后示意图。
图8为本发明的连接头与信息采样装置配合示意图。
图9为本发明的取样管与居中导向套筒配合示意图。
图10为本发明的下支撑基座的平面图。
图11为本发明的上支撑基座的平面图。
图12为本发明的信息采集流程原理框图。
图中：下支撑基座1、上支撑基座2、居中导向套筒3、加强撑杆4、取样管5、取样头6、主体安装块7、连接头8、信息采集装置9、数显屏10、操作把手11、主体安装块连接套孔12、螺纹接头13、螺纹连套14、连接套端15、连接杆端16、外螺纹段17、楔形槽18、楔形块19、安装基座20、环状卡块21、安装槽22、环状卡槽23、第一撑梁24、第一半圆形基板25、第二横梁26、第二半圆形基板27、锚孔28、安装锚钉29。
具体实施方式
为了使本发明的目的技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。
在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，因此不能理解为对发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域所属的技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用型中的具体含义。
请参阅图1至12，所述的多功能土壤采样装置包括取样管5、取样头6、主体安装块7、连接头8及信息采集装置9，连接头8上包括套端15和连接杆端16，取样管5顶端设置螺纹接头13，取样管5底端设置螺纹连套14，螺纹连套14及连接套端15的内螺纹均与螺纹接头13的外螺纹相匹配，取样管5顶端的螺纹接头13与连接套端15连接，取样管5底端通过螺纹连套14连接有取样头6，主体安装块7两侧设置有操作把手11，主体安装块7内设置有为盲孔的主体安装块连接套孔12，主体安装块连接套孔12内设置有内螺纹，连接杆端16上设置有外螺纹段17，主体安装块连接套孔12与连接杆端16螺纹连接，信息采集装置9安装在主体安装块7顶部。通过操作把手能够快速将取样头和取样管打入土层，实现准确快速提取土壤样本。同时，取样管5可通过两端的螺纹接头13和螺纹连套14进行拼接，便于根据需求对取样管5长度进行调整，又便于拆分运输，使用方便。所述的信息采集装置9包括电源、温湿度传感器、海拔测量模块、日期信息记录模块、北斗/GPS定位模块、处理器、数据存储器及数显屏10，数显屏10设置在信息采集装置9外表面上，温湿度传感器、海拔测量模块、日期信息记录模块、北斗/GPS定位模块检测信号输出接至处理器，处理器输出数据储存在数据存储器内并在数显屏10上显示。其中，温湿度传感器能够获取采样点的空气温湿度，海拔测量模块能够获取采样点海拔高度，北斗/GPS定位模块能够获取采样点的具体位置，温湿度传感器、海拔测量模块及北斗/GPS定位模块的检测信号送往处理器进行处理，处理器将信号转换处理后储存于数据存储器，并在数显屏10将各个检测到的数据进行展示，便于工作人员进行读取。优选地，所述的信息采集装置9还包括通讯模块，处理器通过通讯模块与计算机终端或手机终端连接。通讯模块可为蓝牙通讯模块或是4G通讯模块，能够与电脑或手机连接，便于将各部分数据集中收集处理，结合取样点的空气温湿度、位置、海拔、采样日期以及土壤湿度及其它数据等信息形成全面的土样信息数据模块，为后续土壤地质分析工作提供有力保障。
进一步优选地，所述的取样管5可拆分为左右两部分，两部分之间通过楔形槽18和楔形块19卡接，便于土壤样本从管内取出，减少对土样结构的破坏，尽可能的还原土样原本的形态，为后续的土壤检测分析提供有力保障。
进一步优选地，本发明还包括下支撑基座1、上支撑基座2、居中导向套筒3、加强撑杆4，下支撑基座1和上支撑基座2之间通过设置加强撑杆4连接为上下支撑结构，下支撑基座1与上支撑基座2中部之间通过设置居中导向套筒3相连通。居中导向套筒3在取样时能够对取样管5插入土层的操作过程起到稳定导向作用，确保取样管5能够竖直插入土层中，防止取样管5偏斜导致取样不准确的问题。优选地，所述的下支撑基座1和上支撑基座2均设置为圆形，下支撑基座1包括第一撑梁24，第一撑梁24两侧分别铰接有第一半圆形基板25，上支撑基座2包括第二横梁26，第二横梁26两侧分别铰接有第二半圆形基板27，第一撑梁24和第二横梁26中部与居中导向套筒3之间均采用焊接固定连接，加强撑杆4两端与第一半圆形基板25、第二半圆形基板27之间采用螺栓连接。
进一步优选地，所述的下支撑基座1两侧的第一半圆形基板25上均设置有锚孔28，锚孔28上设置安装锚钉29。
进一步优选地，所述的连接套端15顶部外侧设及主体安装块连接套孔12底部设置为相匹配的锥型面，使得连接套端15顶部外侧对主体安装块连接套孔12形成有效支撑作用，确保连接结构稳定。
进一步优选地，所述的信息采集装置9底部设置有安装基座20，安装基座20外周面上设置有环状卡块21，主体安装块7顶部设置下沉的安装槽22，安装槽22内壁上开有与环状卡块21相匹配的环状卡槽23，安装基座20卡接安装在安装槽22内。
进一步优选地，所述的取样管5、取样头6、主体安装块7、连接头8及操作把手11以及下支撑基座1、上支撑基座2、居中导向套筒3均采用不锈钢材料加工制作，取材方便，确保装置结构轻便且坚实耐用，其中，取样头6设置外螺纹与取样管5底部的螺纹连套14连接，取样头6内部中空，底部边缘切削加工为薄刃口，便于打入土壤土层。
本发明结构简单、携带和使用方便，通过操作把手能够快速将取样头和取样管打入土层，实现准确快速提取土壤样本，同时通过信息采集装置自动进行对土壤取样位置、海拔、温湿度、日期时间等信息进行有效采集和展示，使得土壤取样过程简单快速，信息采集简单快速，满足高效的野外土壤采集作业需求。本发明通过设置通讯模块，能够将采集的数据快速上传至计算机或手机，便于工作人员快速获取并及时记录采集到的数据，提高了土壤信息采集的效率，避免人为记录的错误和数据丢失。本发明通过设置了可分段拼接的取样管，便于进行任意取样长度的组合及拆分携带。同时取样管可拆分为左右两部分，便于土壤样本从管内取出，减少对土样上下结构的扰动，尽可能的维持土样的自然状态，为后续选取特定深度的土壤检测分析提供有力保障。本发明通过设置下支撑基座、上支撑基座和居中导向套筒，在取样时能够对取样管插入土层的操作过程起到稳定导向作用，确保取样管能够竖直插入土层中，防止取样管偏斜导致取样不准确的问题。其中，下支撑基座和上支撑基座均设置为可折叠结构，便于折叠收纳和携带，为装置携带运输提供便利。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种多功能土壤采样装置，其特征在于：所述的多功能土壤采样装置包括取样管（5）、取样头（6）、主体安装块（7）、连接头（8）及能够采集土壤采样点位置、海拔及气候信息的信息采集装置（9），连接头（8）上包括套端（15）和连接杆端（16），取样管（5）顶端设置螺纹接头（13），取样管（5）底端设置螺纹连套（14），螺纹连套（14）及连接套端（15）的内螺纹均与螺纹接头（13）的外螺纹相匹配，取样管（5）顶端的螺纹接头（13）与连接套端（15）连接，取样管（5）底端通过螺纹连套（14）连接有取样头（6），主体安装块（7）两侧设置有操作把手（11），主体安装块（7）内设置有为盲孔的主体安装块连接套孔（12），主体安装块连接套孔（12）内设置有内螺纹，连接杆端（16）上设置有外螺纹段（17），主体安装块连接套孔（12）与连接杆端（16）螺纹连接，信息采集装置（9）安装在主体安装块（7）顶部。
2.根据权利要求1所述的一种多功能土壤采样装置，其特征在于：所述的信息采集装置（9）包括电源、温湿度传感器、海拔测量模块、日期信息记录模块、北斗/GPS定位模块、处理器、数据存储器及数显屏（10），数显屏（10）设置在信息采集装置（9）外表面上，温湿度传感器、海拔测量模块、日期信息记录模块、北斗/GPS定位模块检测信号输出接至处理器，处理器输出数据储存在数据存储器内并在数显屏（10）上显示。
3.根据权利要求2所述的一种多功能土壤采样装置，其特征在于：所述的信息采集装置（9）还包括通讯模块，处理器通过通讯模块与计算机终端或手机终端连接。
4.根据权利要求1或3所述的一种多功能土壤采样装置，其特征在于：所述的取样管（5）可拆分为左右两部分，两部分之间通过楔形槽（18）和楔形块（19）卡接。
5.根据权利要求4所述的一种多功能土壤采样装置，其特征在于：所述的信息采集装置（9）底部设置有安装基座（20），安装基座（20）外周面上设置有环状卡块（21），主体安装块（7）顶部设置下沉的安装槽（22），安装槽（22）内壁上开有与环状卡块（21）相匹配的环状卡槽（23），安装基座（20）卡接安装在安装槽（22）内。
6.根据权利要求1、2或5所述的一种多功能土壤采样装置，其特征在于：还包括下支撑基座（1）、上支撑基座（2）、居中导向套筒（3）、加强撑杆（4），下支撑基座（1）和上支撑基座（2）之间通过设置加强撑杆（4）连接为上下支撑结构，下支撑基座（1）与上支撑基座（2）中部之间通过设置居中导向套筒（3）相连通。
7.根据权利要求6所述的一种多功能土壤采样装置，其特征在于：所述的下支撑基座（1）和上支撑基座（2）均设置为圆形，下支撑基座（1）包括第一撑梁（24），第一撑梁（24）两侧分别铰接有第一半圆形基板（25），上支撑基座（2）包括第二横梁（26），第二横梁（26）两侧分别铰接有第二半圆形基板（27），第一撑梁（24）和第二横梁（26）中部与居中导向套筒（3）之间均采用焊接固定连接，加强撑杆（4）两端与第一半圆形基板（25）、第二半圆形基板（27）之间采用螺栓连接。
8.根据权利要求7所述的一种多功能土壤采样装置，其特征在于：所述的下支撑基座（1）两侧的第一半圆形基板（25）上均设置有锚孔（28），锚孔（28）上设置安装锚钉（29）。
9.根据权利要求1、2、5或8所述的一种多功能土壤采样装置，其特征在于：所述的连接套（8）端顶部外侧设及主体安装块连接套孔（12）底部设置为相匹配的锥型面。
10.根据权利要求1、2、5或8所述的一种多功能土壤采样装置，其特征在于：所述的取样管（5）、取样头（6）、主体安装块（7）、连接头（8）及操作把手（11）均采用不锈钢材料加工制作。
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