CN114544224A - 一种土壤采样和土壤气体采样一体化装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于土壤采样技术领域，提供了一种土壤采样和土壤气体采样一体化装置，包括：基座，其顶部设置有伸缩杆控制面板、底部设置有多级伸缩杆，多级伸缩杆与伸缩杆控制面板电连接；安装座，其顶部与多级伸缩杆固定连接；第一壳体，其顶端通过螺纹与安装座可拆卸连接；第二壳体，其同轴套设在第一壳体上并与第一壳体滑动连接，其顶端与安装座固定连接；以及滑套，其同轴套设在第二壳体上并与第二壳体保持密封，其顶端与安装座活动连接，其上设置有第二出气孔以及第二进气孔，第二出气孔处设置有气嘴。本发明所提供的土壤采样和土壤气体采样一体化装置，结构简单，可同时对土壤和土壤气体进行采集，采集效率较高。

Description

一种土壤采样和土壤气体采样一体化装置

技术领域

本发明涉及土壤采样技术领域，具体涉及一种土壤采样和土壤气体采样一体化装置。

背景技术

土壤的质地对该区域内的生物的生存具有重要的意义。土壤气体作为土壤的重要组成部分，对生物的生存同样具有重要的意义。

目前，对于土壤与土壤气体的采样通常都是用两种不一样的装置分别进行。若需要采样土壤与土壤气体，则要一套土壤采样装置和一套土壤气体采样装置，不仅操作不便，而且两个设备的交换使用费时费力，导致采样效率较低。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种土壤采样和土壤气体采样一体化装置，使其可以同时对土壤和土壤气体进行采样，从而提高采样效率。

为了实现上述目的，本发明提供一种土壤采样和土壤气体采样一体化装置，包括：

基座，其顶部设置有伸缩杆控制面板、底部设置有多级伸缩杆，所述多级伸缩杆与所述伸缩杆控制面板电连接；

安装座，其顶部与所述多级伸缩杆的动力输出端固定连接；

第一壳体，其设置有中空的土壤采集腔，其顶端通过螺纹与所述安装座可拆卸连接、底端设置有土壤样品进口；

第二壳体，其同轴套设在所述第一壳体上并与所述第一壳体滑动连接，其顶端与所述安装座固定连接，其设置有中空的气体采集腔，其外壁上设置有第一出气孔和第一进气孔；以及

滑套，其同轴套设在所述第二壳体上并与所述第二壳体保持密封，其顶端设置有连接臂，其通过所述连接臂与所述安装座活动连接，其可在第一工作位置和第二工作位置之间作往复运动，其上设置有与所述第一出气孔相配合的第二出气孔以及与所述第一进气孔相配合的第二进气孔，所述第二出气孔处设置有气嘴。

进一步地，还包括保护套，其同轴套设在所述滑套的外围并与所述第二壳体固定连接，其与所述滑套滑动连接并保持密封，其上设置有与所述第一出气孔相对应的第三出气孔以及与所述第一进气孔相对应的第三进气孔。

进一步地，所述第二进气孔处设置有过滤网。

进一步地，所述气体采集腔的数量为多个，多个所述气体采集腔沿所述第二壳体的轴心线依次间隔设置。

进一步地，所述第一壳体的侧壁上设置有取样窗口。

进一步地，所述取样窗口的一侧或者两侧设置有用于表示取样深度的刻度线。

进一步地，所述第二壳体的底端设置为倒锥形。

进一步地，还包括多个多级伸缩副杆，多个所述多级伸缩副杆平均分为两组，两组所述多级伸缩副杆分别设置在所述多级伸缩杆的两侧，所述多级伸缩副杆的顶端与所述基座固定连接、底端与所述安装座固定连接，且所述多级伸缩副杆与所述伸缩杆控制面板电连接。

进一步地，还包括锁止结构，其用于将所述滑套保持在所述第一工作位置和所述第二工作位置。

进一步地，所述锁止结构包括：

锁止拉杆，其设置在所述安装座的顶部，其第一端与所述安装座铰接、第二端设置有滑动部；

设置在所述连接臂上用于给所述滑动部的滑动进行导向的导向槽，其呈心形，其包括滑入滑出引导部、第一引导部、暂定部和第二引导部，所述滑动部沿所述滑入滑出引导部和所述第一引导部滑动到所述暂定部并可暂时定位在所述暂定部，所述滑动部离开所述暂定部后沿所述第二引导部和所述滑入滑出引导部滑动；以及

复位弹簧，其套设在所述第二壳体上，其两端分别与所述第二壳体和所述滑套固定连接，且自然状态下，所述复位弹簧具有使所述滑套向上运动的趋势。

本发明的有益效果：

本发明所提供的土壤采样和土壤气体采样一体化装置，通过设置具有土壤采集腔的第一壳体和具有气体采集腔的第二壳体，从而达到了同时对土壤和土壤气采集的双重目的，结构简单，采集效率较高。且在采集土壤气时，无需事先钻好一个容纳土壤气体采样装置的孔，那么就不存在空气进入孔内与土壤气体发生交换的情况，从而让测量数据更加准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明一实施例提供的土壤采样和土壤气体采样一体化装置的结构视图；

图2为图1所示的土壤采样和土壤气体采样一体化装置的剖视图；

图3为图2所示的A处的放大视图；

图4为图2所示的B处的放大视图；

图5为图2所示的C处的放大视图；

图6为图1所示的土壤采样和土壤气体采样一体化装置的锁止拉杆与导向槽的配合结构图；

图7为图1所示的土壤采样和土壤气体采样一体化装置的第一壳体的结构视图。

附图标记：

基座100、伸缩杆控制面板110、多级伸缩杆120、多级伸缩副杆130、安装座200、第一壳体300、土壤采集腔310、土壤样品进口320、取样窗口330、刻度线340、第二壳体400、气体采集腔410、第一出气孔420、第一进气孔430、滑套500、连接臂510、第二出气孔520、第二进气孔530、气嘴540、过滤网550、保护套600、第三出气孔610、第三进气孔620、锁止结构700、锁止拉杆710、滑动部711、导向槽720、滑入滑出引导部721、第一引导部722、暂定部723、第二引导部724、复位弹簧730。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1-7所示，本发明提供一种土壤采样和土壤气体采样一体化装置，包括基座100、安装座200、第一壳体300、第二壳体400和滑套500。

其中，基座100的顶部安装有伸缩杆控制面板110、底部固定安装有多级伸缩杆120，多级伸缩杆120与伸缩杆控制面板110电连接。安装座200的顶部与多级伸缩杆120的动力输出端固定连接。第一壳体300具有中空的土壤采集腔310，其顶端通过螺纹与安装座200可拆卸连接、底端开设有土壤样品进口320。第二壳体400同轴套设在第一壳体300上并与第一壳体300滑动连接，其顶端与安装座200固定连接，其具有中空的气体采集腔410，其外壁上开设有第一出气孔420和第一进气孔430。具体地，第一进气孔430的数量为多个，上述多个第一进气孔430呈矩形阵列设置在所述第二壳体400的外壁上。

滑套500同轴套设在第二壳体400上并与第二壳体400保持密封，其顶端具有连接臂510，滑套500通过该连接臂510与安装座200活动连接，其可在第一工作位置和第二工作位置之间作往复运动。具体地，当滑套500与安装座200转动连接时，其可在第一工作位置和第二工作位置之间往复转动；而当其与安装座200滑动连接时，其可沿着第二壳体400的轴心线方向在第一工作位置和第二工作位置之间作往复直线运动。其上开设有与第一出气孔420相配合的第二出气孔520以及与第一进气孔430相配合的第二进气孔530。优选地，连接臂510的数量为多个，上述多个连接臂510呈圆弧阵列设置在滑套500上。

第二出气孔520处固定安装有气嘴540，气嘴540的作用在于当需要抽取气体采集腔410内的气体时，只需要将与气泵连接的充气针插入，而后启动气泵即可，而在将充气针拔出后，即可将气体采集腔410进行密封，即外界的空气无法从第二出气口内进入气体采集腔410，气体采集腔410内的气体也无法通过第二出气口流出。

具体地，当滑套500处于第一工作位置时，第二出气孔520与第一出气孔420相对应，而第一进气孔430与第二进气孔530相互错开，即当滑套500处于第一工作位置时，第二出气孔520与第一出气孔420相连通，而第一进气孔430与第二进气孔530不连通；同理，当滑套500处于第二工作位置时，第二进气孔530与第一进气孔430相对应，而第一出气孔420与第二出气孔520相互错开，即当滑套500处于第二工作位置时，第二进气孔530与第一进气孔430相连通，外界的气体可以依次通过第二进气孔530和第一进气孔430进入气体采集腔410内，而第一出气孔420与第二出气孔520不连通，即气体采集腔410内的气体无法从第一出气孔420和第二出气孔520内出来。

使用时，首先将滑套500置于第一工作位置，使得第一出气孔420与第二出气孔520相对应；而后利用气泵对气体采集腔410抽真空；之后，启动多级伸缩杆120，使之将第一壳体300和第二壳体400以及滑套500插入土壤内，在插入的过程中，土壤通过第一壳体300底部的土壤样品进口320进入第一壳体300内，从而达到土壤样品采集的目的；当将第一壳体300、第二壳体400以及滑套500插入土壤内之后，将滑套500从第一工作位置移动或者转动至第二工作位置，从而使得第一进气孔430与第二进气孔530相对应，由于气体采集腔410内已被抽为真空，在负压的作用下，土壤内的气体依次通过第二进气孔530和第一进气孔430进入气体采集腔410内，从而达到气体采集的目的；当采集完成后，将滑套500从第二工作位置移动或者转动至第一工作位置以将第一进气孔430和第二进气孔530错开，从而将气体采集腔410进行密封，以免采集的气体通过第一进气孔430和第二进气孔530与外界的空气发生交换，影响测量精度。

本发明所提供的土壤采样和土壤气体采样一体化装置，通过设置具有土壤采集腔310的第一壳体300和具有气体采集腔410的第二壳体400，从而达到了同时对土壤和土壤气采集的双重目的，结构简单，采集效率较高。且在采集土壤气时，无需事先钻好一个容纳土壤气体采样装置的孔，那么就不存在空气进入孔内与土壤气体发生交换的情况，从而让测量数据更加准确。

但是，上述土壤采样和土壤气体采样一体化装置存在的不足之处在于：将其插入土壤之后，在滑套500与土壤的摩擦力的作用下，滑套500不易移动，从而给操作人员的操作造成极大的不便。因此，在一个实施例中，还包括保护套600，其同轴套设在滑套500的外围并与第二壳体400固定连接，其与滑套500滑动连接并保持密封，其上开设有与第一出气孔420相对应的第三出气孔610以及与第一进气孔430相对应的第三进气孔620。优选地，第三壳体600与第二壳体400一体成型。

使用时，通过保护套600和第二壳体400将滑套500笼罩在内，使得滑套500在移动的过程中不会与土壤接触，从而达到缩小滑套500所受到的摩擦力的目的，进而达到省力的目的，以使得操作人员便于操作使得滑套500在第一工作位置和第二工作位置之间移动。

但是，上述土壤采样和土壤气体采样一体化装置存在的不足之处在于：采集土壤气的过程当中，土壤易依次通过第三进气孔620、第二进气孔530和第一进气孔430进入气体采集腔410内。因此，在一个实施例中，第二进气孔530处安装有过滤网550。

在第二进气孔530处安装过滤网550的好处在于：第一、在采集土壤气的过程中，在过滤网550的作用下，土壤无法通过第二进气孔530进入气体采集腔410内；第二、在将土壤采样和土壤气体采样一体化装置插入土壤的过程中，由于滑套500处于第一工作位置，第二进气孔530与第一进气孔430和第三进气孔620相互错开，因此，不会导致土壤将过滤网550堵塞。

但是，上述土壤采样和土壤气体采样一体化装置存在的不足之处在于：其无法对不同深度的土壤气进行采集。因此，在一个实施例中，气体采集腔410的数量为多个，多个气体采集腔410沿第二壳体400的轴心线依次间隔设置。通过设置多个气体采集腔410，从而达到对不同深度的土壤气进行采集的目的。

但是，上述土壤采样和土壤气体采样一体化装置存在的不足之处在于：其不便于将土壤样品从土壤采集腔310内取出。因此，在一个实施例中，第一壳体300的侧壁上开设有取样窗口330。通过开设取样窗口330，从而达到便于取样的目的。

但是，上述土壤采样和土壤气体采样一体化装置存在的不足之处在于：其在取出土壤采样腔内的土壤样品时，不知道其深度，从而导致测量准确地较差。因此，在一个实施例中，取样窗口330的一侧或者两侧设置有用于表示取样深度的刻度线340。通过在取样窗口330设置刻度线340，从而达到了解取样深度的目的，进而达到提高测量准确性的目的。

但是，上述土壤采样和土壤气体采样一体化装置存在的不足之处在于：其第二壳体400设置有气体采集腔410，必然会使得第二壳体400的厚度较厚，从而导致其不易插入土壤内。因此，在一个实施例中，第二壳体400的底端设置为倒锥形。通过将第二壳体400的底部设置为倒锥形，便于第二壳体400插入土壤内。

在一个实施例中，还包括多个多级伸缩副杆130，多个多级伸缩副杆130平均分为两组，两组多级伸缩副杆130分别设置在多级伸缩杆120的两侧，多级伸缩副杆130的顶端与基座100固定连接、底端与安装座200固定连接，且多级伸缩副杆130与伸缩杆控制面板110电连接。

但是，上述土壤采样和土壤气体采样一体化装置存在的不足之处在于：在采集土壤气的过程中当中，需要操作人员将滑套500保持在第一工作位置或第二工作位置，从而导致操作不便。因此，在一个实施例中，还包括锁止结构700，其用于将滑套500保持在第一工作位置和第二工作位置。通过设置锁止结构700，当将滑套500移动至第一工作位置或第二工作位置时，可以利用锁止结构700将其保持在该位置，使得操作更加简单。

在一个实施例中，锁止结构700包括锁止拉杆710、导向槽720和复位弹簧730。

其中，锁止拉杆710位于安装座200的顶部，其第一端与安装座200铰接、第二端具有有滑动部711。

导向槽开设在连接臂510上，其用于对滑动部711的滑动进行导向，其导向槽包括滑入滑出引导部721、第一引导部722、暂定部723和第二引导部724，具体地，滑入滑出引导部721、第一引导部722、暂定部723和第二引导部724依次首尾连接，以形呈心形槽。

具体地，滑动部711沿滑入滑出引导部721和第一引导部722滑动到暂定部723并可暂时定位在暂定部723，这个过程为滑套500从第一工作位置向第二工作位置运动的过程，且当滑动部711暂时定位在暂定部723时，滑套500停留在第二工作位置。

滑动部711离开暂定部723后沿第二引导部724和滑入滑出引导部721滑动，这个过程为滑套500从第二工作位置向第一工作位置运动的过程，且当滑动部711回到初始位置(即位于滑入滑出引导部721的远离与暂定部723的一端的一个位置)时，滑套500停留在第一工作位置。

复位弹簧730套设在第二壳体400上，其两端分别与第二壳体400和滑套500固定连接。具体地，复位弹簧730安装在，滑套500、第二壳体400以及保护套600所围设成的安装腔内。且自然状态下，复位弹簧730具有使滑套500向上运动的趋势。

此结构的锁定结构，结构简单，且通过按压一次连接臂510，即可使滑套500从第一工作位置运动至第二工作位置，通过再次按压一次连接臂510，即可使滑套500从第二工作位置运动至第一工作位置，解锁和锁定都比较方便，效率较高。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种土壤采样和土壤气体采样一体化装置，其特征在于：包括：

基座，其顶部设置有伸缩杆控制面板、底部设置有多级伸缩杆，所述多级伸缩杆与所述伸缩杆控制面板电连接；

安装座，其顶部与所述多级伸缩杆的动力输出端固定连接；

第一壳体，其设置有中空的土壤采集腔，其顶端通过螺纹与所述安装座可拆卸连接、底端设置有土壤样品进口；

第二壳体，其同轴套设在所述第一壳体上并与所述第一壳体滑动连接，其顶端与所述安装座固定连接，其设置有中空的气体采集腔，其外壁上设置有第一出气孔和第一进气孔；以及

滑套，其同轴套设在所述第二壳体上并与所述第二壳体保持密封，其顶端设置有连接臂，其通过所述连接臂与所述安装座活动连接，其可在第一工作位置和第二工作位置之间作往复运动，其上设置有与所述第一出气孔相配合的第二出气孔以及与所述第一进气孔相配合的第二进气孔，所述第二出气孔处设置有气嘴。

2.根据权利要求1所述的土壤采样和土壤气体采样一体化装置，其特征在于：还包括保护套，其同轴套设在所述滑套的外围并与所述第二壳体固定连接，其与所述滑套滑动连接并保持密封，其上设置有与所述第一出气孔相对应的第三出气孔以及与所述第一进气孔相对应的第三进气孔。

3.根据权利要求2所述的土壤采样和土壤气体采样一体化装置，其特征在于：所述第二进气孔处设置有过滤网。

4.根据权利要求1所述的土壤采样和土壤气体采样一体化装置，其特征在于：所述气体采集腔的数量为多个，多个所述气体采集腔沿所述第二壳体的轴心线依次间隔设置。

5.根据权利要求1所述的土壤采样和土壤气体采样一体化装置，其特征在于：所述第一壳体的侧壁上设置有取样窗口。

6.根据权利要求5所述的土壤采样和土壤气体采样一体化装置，其特征在于：所述取样窗口的一侧或者两侧设置有用于表示取样深度的刻度线。

7.根据权利要求1所述的土壤采样和土壤气体采样一体化装置，其特征在于：所述第二壳体的底端设置为倒锥形。

8.根据权利要求1所述的土壤采样和土壤气体采样一体化装置，其特征在于：还包括多个多级伸缩副杆，多个所述多级伸缩副杆平均分为两组，两组所述多级伸缩副杆分别设置在所述多级伸缩杆的两侧，所述多级伸缩副杆的顶端与所述基座固定连接、底端与所述安装座固定连接，且所述多级伸缩副杆与所述伸缩杆控制面板电连接。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的土壤采样和土壤气体采样一体化装置，其特征在于：还包括锁止结构，其用于将所述滑套保持在所述第一工作位置和所述第二工作位置。

10.根据权利要求9所述的土壤采样和土壤气体采样一体化装置，其特征在于：所述锁止结构包括：

锁止拉杆，其设置在所述安装座的顶部，其第一端与所述安装座铰接、第二端设置有滑动部；

设置在所述连接臂上用于给所述滑动部的滑动进行导向的导向槽，其呈心形，其包括滑入滑出引导部、第一引导部、暂定部和第二引导部，所述滑动部沿所述滑入滑出引导部和所述第一引导部滑动到所述暂定部并可暂时定位在所述暂定部，所述滑动部离开所述暂定部后沿所述第二引导部和所述滑入滑出引导部滑动；以及

复位弹簧，其套设在所述第二壳体上，其两端分别与所述第二壳体和所述滑套固定连接，且自然状态下，所述复位弹簧具有使所述滑套向上运动的趋势。

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