CN113884331A - 一种果树根系土取样装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种果树根系土取样装置，涉及农业设备技术领域。包括：箱体；固定板设在箱体内；两组升降机构设在固定板与箱体之间；取样筒连接在固定板的底面中部；分离机构设在取样筒的底部，包括：环形底座顶部固定在取样筒上方；环形底板设在环形底座内壁，其上开设有第一环形槽；环形顶板，设在环形底座内壁；第一电机固定在环形底板上，第一电机的输出轴竖直向上；第一齿轮套装固定在第一电机的输出轴上；第二齿轮与第一齿轮啮合；多个刀片，刀片刀柄的底部通过第一转轴与环形底板连接，刀片刀柄的顶部通过第二转轴与第二齿轮连接。本发明的优点在于分离机构可以将土壤切割开，避免拔出取样筒时底部土壤脱落，使采集样本不完整。
Description
技术领域
本发明涉及农业设备技术领域，具体涉及一种果树根系土取样装置。
背景技术
在农业科学研究中经常对植物根系进行取样，对于植物根系以及其生长的原生土壤进行研究，能够更加了解植株的生长状况，帮助研究者进一步监控作物的生长；另一方面，原生土壤样品对于测量土壤导水和导气相关参数也十分重要。根系也是果树吸收养分和水分的主要器官。果树的根部对养分的吸收就是果树营养的核心，果树的根系如果出了问题，轻则减产，重则绝收。果树地下部分的生长和管理是果品生产的关键环节，但果树根系生长由于受到土壤温湿度、理化性质、微生物等土壤环境的影响，根系分布范围差异性较大，探索果树根系分布特征对于指导果树水肥盐运筹具有重要意义。
根系取样方法多样，最常见的就是通过锤击将钻筒压入土内；然后通过一定的方法将原状土从钻筒取出，而这种土壤取样装置当破入土壤内采集到土壤后，在拔出土壤取样装置时，所采集的土壤处于最底端部位处的土壤极易与其它收集在土壤取样装置内的土壤相分离，导致采集的土壤样本不完整，对后续的检测造成不便，故现需要一种可保证采集土壤样本完整的土壤取样装置。
发明内容
本发明提供一种果树根系土取样装置，用以解决现有技术中，在拔出土壤取样装置时，所采集的土壤处于最底端部位处的土壤极易与其它收集在土壤取样装置内的土壤相分离，导致采集的土壤样本不完整，对后续的检测造成不便的问题。
本发明提供一种果树根系土取样装置，包括：
箱体；
固定板，水平设置在箱体内；
两组升降机构，对称设置在固定板与箱体之间，用于调整固定板的位置；
取样筒，可拆卸连接在固定板的底面中部，用于取样果树根系土；
分离机构，设置在取样筒的底部，用于保证采集土壤样本的完整，所述分离机构包括：环形底座，其顶部固定在取样筒上方；环形底板，设置在环形底座内壁，位于环形底座的底部，所述环形底板上开设有第一环形槽；环形顶板，设置在环形底座内壁，位于环形底座的顶部；第一电机，固定在环形底板上，所述第一电机的输出轴竖直向上；第一齿轮，套装固定在第一电机的输出轴上，位于环形顶板下方；第二齿轮，与第一齿轮啮合；多个刀片，位于环形底板与第二齿轮之间，所述刀片刀柄的底部通过第一转轴与环形底板连接，第一转轴571卡装在第一环形槽内，所述刀片刀柄的顶部通过第二转轴与第二齿轮连接。
优选地，所述第二齿轮上表面开设有第一环形凹槽，所述第一环形凹槽内卡装有导向杆，所述导向杆的另一端固定在环形顶板上。
优选地，还包括：
钻筒，固定在环形底座的下方，所述钻筒的底部周向设有锯齿。
优选地，所述取样筒包括：
外筒体，为环形筒体，所述外筒体的上表面开设有第二环形凹槽；
两个滑块，卡装在第二环形凹槽并于第二环形凹槽滑动连接；
转动腔，为环形腔体，套装在外筒体内；
盖板，为圆形，固定在转动腔的顶部，所述滑块背离第二环形凹槽的一端与盖板固定。
优选地，还包括：
伸缩杆，可拆卸连接在盖板的上表面，所述伸缩杆顶端穿过固定板和箱体延伸至箱体外，所述伸缩杆顶端设有把手，用于旋转转动腔。
优选地，所述外筒体的外侧壁设有刻度。
优选地，所述升降机构包括：
滑槽，沿箱体的高度方向开设在箱体的内侧壁；
滑块，卡装在滑槽内，并与滑槽滑动连接，所述滑块背离滑槽的一端与固定板的一端固定；
丝杆，设置在箱体内，其两端分别与箱体的顶面和底面连接，所述丝杆穿过固定板并与固定板螺纹连接；
第二电机，固定在箱体内底部；
第一锥齿轮，套装固定在第二电机的输出轴上；
第二锥齿轮，套装固定在丝杆上，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合。
优选地，还包括：取样窗，开设在箱体的侧壁，与箱体铰接，用于取出取样筒。
优选地，所述箱体的底部设有不少于两个带有锁止结构的万向轮。
与现有技术相比，本发明公开一种果树根系土取样装置，其有益效果是：
设置了分离机构，可以实现在取样筒深入土壤一定距离后将底部的开口封闭再拔出取样筒，启动第一电机，带动第一齿轮转动，从而第二齿轮转动，可以带动第一转轴和第二转轴转动带动多个刀片同时旋转封闭取样筒底部的开口，多个刀片可以将土壤切割开，避免拔出取样筒时其底部的土壤脱落，导致采集的根系土壤样本不完整的情况发生。环形顶板、第二齿轮、环形底板的中部开口的直径相同，且与取样筒底部开口的直径相同，在取样筒深入土壤内时，不会阻挡土壤进入取样筒影响取样。钻筒可以减小取样筒4下压至根系土壤内的压力，锯齿可以起到破土的作用，使取样筒深入土壤内取样更容易，也可以避免下压破坏分离机构内的结构。在外筒体内套装了转动腔，可以在取样筒深入土壤一定距离后转动转动腔，使取样筒内的土壤松动，在取出取样筒内的土壤时会更容易一些。此外，本发明结构简单，实用性强，便于推广使用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明分离机构的结构示意图；
图3为本发明取样筒的结构示意图；
图4为本发明箱体的后视图。
图中各个标号含义：1—箱体，2—固定板，3—升降机构，4—取样筒，5—分离机构，6—钻筒，7—取样窗，11—万向轮，31—丝杆，32—第二电机，33—第一锥齿轮，34—第二锥齿轮，41—外筒体，42—滑块，43—转动腔，44—盖板，45—伸缩杆，46—把手，51—环形底座，52—环形底板，53—环形顶板，54—第一电机，55—第一齿轮，56—第二齿轮，57—刀片，58—导向杆，571—第一转轴，572—第二转轴，61—锯齿。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种果树根系土取样装置如图1所示，包括：箱体1、固定板2、升降机构3、取样筒4、分离机构5。整个装置都设置在箱体1内，箱体1可以保护取样筒4等结构；固定板2水平设置在箱体1内，起到支撑取样筒4的作用；两组升降机构3对称设置在固定板2与箱体1之间，用于调整固定板2的位置，可以驱动取样筒4至果树的根系处；取样筒4可拆卸连接在固定板2的底面中部，用于取样果树根系土，取样筒4为环形，也可以根据需要设置成方形；分离机构5设置在取样筒4的底部，用于保证采集土壤样本的完整，原理是在取样筒4深入土壤一定距离后将底部的开口封闭再拔出取样筒4，如图2所示，所述分离机构5包括：环形底座51、环形底板52、环形顶板53、第一电机54、第一齿轮55、第二齿轮56、刀片57。环形底座51的顶部固定在取样筒4上方，环形底座51用于支撑保护整个分离机构5；环形底板52设置在环形底座51内壁，位于环形底座51的底部，所述环形底板52上开设有第一环形槽；环形顶板53设置在环形底座51内壁，位于环形底座51的顶部；第一电机54固定在环形底板52上，所述第一电机54的输出轴竖直向上；第一齿轮55套装固定在第一电机54的输出轴上，位于环形顶板53下方；第二齿轮56与第一齿轮55啮合；多个刀片57位于环形底板52与第二齿轮56之间，所述刀片57刀柄的底部通过第一转轴571与环形底板52连接，第一转轴571卡装在第一环形槽内，所述刀片57刀柄的顶部通过第二转轴572与第二齿轮56连接。当取样筒4深入土壤一定距离，需要封闭底端开口时，启动第一电机54，带动第一齿轮55转动，从而第二齿轮56转动，可以带动第一转轴571和第二转轴572转动带动多个刀片57同时旋转封闭取样筒4底部的开口，多个刀片57可以将土壤切割开，避免拔出取样筒4时其底部的土壤脱落，导致采集的根系土壤样本不完整的情况发生。其中，第一转轴571和第二转轴572还可以起到固定第二齿轮56的作用，与第二齿轮56通过轴承连接，可以相对于第二齿轮56转动。环形顶板53、第二齿轮56、环形底板52的中部开口的直径相同，且与取样筒4底部开口的直径相同，在取样筒4深入土壤内时，不会阻挡土壤进入取样筒4影响取样。
进一步的，所述第二齿轮56上表面开设有第二环形凹槽，所述第二环形凹槽内卡装有导向杆58，所述导向杆58的另一端固定在环形顶板53上。其中，导向杆58是为了更好的固定第二齿轮56，也可以导向第二齿轮56只转动，第二齿轮56转动时，导向杆58可以在第二环形凹槽内滑动。
进一步的，还包括：钻筒6固定在环形底座51的下方，所述钻筒6的底部周向设有锯齿61。钻筒6是为了减小将取样筒4下压至根系土壤内的压力，锯齿61可以起到破土的作用，使取样筒4深入土壤内取样更容易，也可以避免下压破坏分离机构5内的结构。
进一步的，如图3所示，所述取样筒4包括：外筒体41、滑块42、转动腔43、盖板44。外筒体41为环形筒体，所述外筒体41的上表面开设有第二环形凹槽；两个滑块42卡装在第二环形凹槽并于第二环形凹槽滑动连接；转动腔43为环形腔体，套装在外筒体41内；盖板44为圆形，固定在转动腔43的顶部，所述滑块42背离第二环形凹槽的一端与盖板44固定。在上述方案中，取样筒4为一个环形筒体就可以实现取样，但是这样在取样时会出现取样筒4内的土壤体不容易脱落的情况，因此在外筒体41内套装了转动腔43，可以在取样筒4深入土壤一定距离后转动转动腔43，使取样筒4内的土壤松动。
进一步的，还包括：伸缩杆45可拆卸连接在盖板44的上表面，所述伸缩杆45顶端穿过固定板2和箱体1延伸至箱体1外，所述伸缩杆45顶端设有把手46，用于旋转转动腔43。伸缩杆45可以根据取样筒4深入土壤的距离来调整，使取样筒4下压至土壤内时始终保持伸缩杆45在箱体1上方，把手46可以方便旋转转动腔43。
进一步的，所述外筒体41的外侧壁设有刻度。刻度可以很好的观察到取样筒4深入土壤的距离，便于取样。
进一步的，所述升降机构3包括：滑槽、滑块、丝杆31、第二电机32、第一锥齿轮33、第二锥齿轮34。滑槽沿箱体1的高度方向开设在箱体1的内侧壁；滑块卡装在滑槽内，并与滑槽滑动连接，所述滑块背离滑槽的一端与固定板2的一端固定；丝杆31设置在箱体1内，其两端分别与箱体1的顶面和底面连接，所述丝杆31穿过固定板2并与固定板2螺纹连接；第二电机32固定在箱体1内底部；第一锥齿轮33套装固定在第二电机32的输出轴上；第二锥齿轮34套装固定在丝杆31上，所述第二锥齿轮34与第一锥齿轮33啮合。升降机构3工作原理为：启动第二电机32工作，带动第一锥齿轮33转动，从而第二锥齿轮34转动，带动丝杆31转动，与丝杆31螺纹连接的固定板2上下移动，滑槽和滑块起到导向的作用，使固定板2只能上下移动不能水平运动。
进一步的，如图4所示，还包括：取样窗7开设在箱体1的侧壁，与箱体1铰接，用于取出取样筒4。在取样完毕，第一电机54带动取样筒4上升后需要取出取样筒4内的根系土时，可以打开取样窗7，将取样筒4从固定板2拆下，取出样品。
进一步的，所述箱体1的底部设有不少于两个带有锁止结构的万向轮11。便于整个装置移动。
根据上述原理，本装置在使用时，启动第二电机32工作，带动丝杆31转动，从而与其螺纹连接的固定板2向下移动破土取样，当取样筒4向下移动一定距离后，转动把手46旋转转动腔43，然后启动第一电机54，带动多个刀片57同时旋转封闭取样筒4底部的开口，然后第二电机32反转使固定板2向上移动，拔出取样筒4，然后打开取样窗7，将取样筒4从固定板2拆下，取出样品。
本发明的优点在于，设置了分离机构，可以实现在取样筒深入土壤一定距离后将底部的开口封闭再拔出取样筒，启动第一电机，带动第一齿轮转动，从而第二齿轮转动，可以带动第一转轴和第二转轴转动带动多个刀片同时旋转封闭取样筒底部的开口，多个刀片可以将土壤切割开，避免拔出取样筒时其底部的土壤脱落，导致采集的根系土壤样本不完整的情况发生。环形顶板、第二齿轮、环形底板的中部开口的直径相同，且与取样筒底部开口的直径相同，在取样筒深入土壤内时，不会阻挡土壤进入取样筒影响取样。钻筒可以减小取样筒4下压至根系土壤内的压力，锯齿可以起到破土的作用，使取样筒深入土壤内取样更容易，也可以避免下压破坏分离机构内的结构。在外筒体内套装了转动腔，可以在取样筒深入土壤一定距离后转动转动腔，使取样筒内的土壤松动，在取出取样筒内的土壤时会更容易一些。此外，本发明结构简单，实用性强，便于推广使用。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种果树根系土取样装置，其特征在于，包括：
箱体(1)；
固定板(2)，水平设置在箱体(1)内；
两组升降机构(3)，对称设置在固定板(2)与箱体(1)之间，用于调整固定板(2)的位置；
取样筒(4)，可拆卸连接在固定板(2)的底面中部，用于取样果树根系土；
分离机构(5)，设置在取样筒(4)的底部，用于保证采集土壤样本的完整，所述分离机构(5)包括：环形底座(51)，其顶部固定在取样筒(4)上方；环形底板(52)，设置在环形底座(51)内壁，位于环形底座(51)的底部，所述环形底板(52)上开设有第一环形槽；环形顶板(53)，设置在环形底座(51)内壁，位于环形底座(51)的顶部；第一电机(54)，固定在环形底板(52)上，所述第一电机(54)的输出轴竖直向上；第一齿轮(55)，套装固定在第一电机(54)的输出轴上，位于环形顶板(53)下方；第二齿轮(56)，与第一齿轮(55)啮合；多个刀片(57)，位于环形底板(52)与第二齿轮(56)之间，所述刀片(57)刀柄的底部通过第一转轴(571)与环形底板(52)连接，第一转轴(571)卡装在第一环形槽内，所述刀片(57)刀柄的顶部通过第二转轴(572)与第二齿轮(56)连接。
2.根据权利要求1所述的一种果树根系土取样装置，其特征在于，所述：所述第二齿轮(56)上表面开设有第二环形凹槽，所述第二环形凹槽内卡装有导向杆(58)，所述导向杆(58)的另一端固定在环形顶板(53)上。
3.根据权利要求1所述的一种果树根系土取样装置，其特征在于，还包括：
钻筒(6)，固定在环形底座(51)的下方，所述钻筒(6)的底部周向设有锯齿(61)。
4.根据权利要求1所述的一种果树根系土取样装置，其特征在于，所述取样筒(4)包括：
外筒体(41)，为环形筒体，所述外筒体(41)的上表面开设有第二环形凹槽；
两个滑块(42)，卡装在第二环形凹槽并于第二环形凹槽滑动连接；
转动腔(43)，为环形腔体，套装在外筒体(41)内；
盖板(44)，为圆形，固定在转动腔(43)的顶部，所述滑块(42)背离第二环形凹槽的一端与盖板(44)固定。
5.根据权利要求4所述的一种果树根系土取样装置，其特征在于，还包括：
伸缩杆(45)，可拆卸连接在盖板(44)的上表面，所述伸缩杆(45)顶端穿过固定板(2)和箱体(1)延伸至箱体(1)外，所述伸缩杆(45)顶端设有把手(46)，用于旋转转动腔(43)。
6.根据权利要求4所述的一种果树根系土取样装置，其特征在于，所述外筒体(41)的外侧壁设有刻度。
7.根据权利要求1所述的一种果树根系土取样装置，其特征在于，所述升降机构(3)包括：
滑槽，沿箱体(1)的高度方向开设在箱体(1)的内侧壁；
滑块，卡装在滑槽内，并与滑槽滑动连接，所述滑块背离滑槽的一端与固定板(2)的一端固定；
丝杆(31)，设置在箱体(1)内，其两端分别与箱体(1)的顶面和底面连接，所述丝杆(31)穿过固定板(2)并与固定板(2)螺纹连接；
第二电机(32)，固定在箱体(1)内底部；
第一锥齿轮(33)，套装固定在第二电机(32)的输出轴上；
第二锥齿轮(34)，套装固定在丝杆(31)上，所述第二锥齿轮(34)与第一锥齿轮(33)啮合。
8.根据权利要求1所述的一种果树根系土取样装置，其特征在于，还包括：取样窗(7)，开设在箱体(1)的侧壁，与箱体(1)铰接，用于取出取样筒(4)。
9.根据权利要求1所述的一种果树根系土取样装置，其特征在于，所述箱体(1)的底部设有不少于两个带有锁止结构的万向轮(11)。
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