CN115014845A - 一种土壤检测用取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明土壤检测技术领域，具体涉及一种土壤检测用取样装置，包括有钻头部、转动机构以及扶手机构，转动机构包括有安装架、电机以及转轴，电机安装于安装架上端，转轴与安装架转动连接，钻头部包括有配重钻头、钻筒以及活动套筒，配重钻头连接于钻筒内部，钻筒开设有环形腔室，环形腔室加工有开口，配重钻头上端与活动套筒连接；活动套筒与钻筒连接，钻筒设置有限位滑槽，活动套筒连接有第一限位滑杆，钻筒连接有固定杆，固定杆与转轴连接，活动套筒与转轴之间设置有升降机构；扶手机构与升降机构之间设置有提升组件；本发明具有在指定地下深度进行深层取样的功能，同时在装置从地下取出时，能够封闭开口，避免土壤掉出。

Description

一种土壤检测用取样装置

技术领域

本发明属于土壤检测技术领域，具体涉及一种土壤检测用取样装置。

背景技术

种植业是我国大力发展的产业之一，在我国广西，甘蔗种植业的发展及其壮大，广西甘蔗年种植面积和蔗糖产量占全国的60％以上，为了优化甘蔗生产，人们需要对甘蔗的种植方式以及种植地进行研究，而对种植地进行研究时，土壤取样就是其中必不可少的一个环节，人们在进行土壤取样时常常需要使用相应的取样设备，目前现有的部分取样工具比较简单，通常由一根长杆和一个取样筒构成，这种形式的取样工具在使用时存在着以下问题：

①取样筒下端开口，因此在使用时，只能在地表往下取样，而无法钻入地下所需深度后进行深层取样，不能满足种植地土壤取样研究的要求；

②同样由于取样筒下端未开口，种植地的土壤往往比较松，在取样筒取出时，土壤容易从取样筒中掉出。

为此，我们提出一种土壤检测用取样装置。

发明内容

本发明的目的是：旨在提供一种土壤检测用取样装置，用于解决背景技术中存在的问题。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种土壤检测用取样装置，包括有钻头部、转动机构以及扶手机构，所述转动机构包括有安装架、电机以及转轴，所述电机安装于所述安装架上端，所述转轴与所述安装架转动连接，所述电机输出端与所述转轴固定连接，所述钻头部从下到上依次包括有配重钻头、钻筒以及活动套筒，所述钻筒上侧为圆环结构且下侧为圆环锥形结构，所述配重钻头滑动连接于所述钻筒内部，所述钻筒内部开设有环形腔室，所述环形腔室位于所述钻筒下侧一端向内加工有开口，所述配重钻头上端与所述活动套筒内部固定连接；

所述活动套筒与所述钻筒上侧滑动连接，所述钻筒内部对称设置有限位滑槽，所述活动套筒内部固定连接有延伸至所述限位滑槽内部且与所述限位滑槽相匹配的第一限位滑杆，所述钻筒上端固定连接有若干固定杆，各个所述固定杆向上滑动贯穿所述活动套筒，各个所述固定杆上端与所述转轴固定连接，所述活动套筒与所述转轴之间设置有升降机构；

所述扶手机构与所述升降机构之间设置有提升组件。

所述扶手机构包括有两个分别固定设置于所述安装架两侧的条形把手。

所述升降机构包括有升降杆，所述升降杆固定设置于所述活动套筒上端，所述转轴下端开设有与所述升降杆滑动匹配的滑孔，所述升降杆延伸至所述滑孔内部，所述滑孔对称开设有两个条形限位槽，所述升降杆固定连接有两个与所述条形限位槽相匹配的限位滑块。

所述提升组件包括有环形滑轨、连杆以及拉板，两个所述限位滑块均与所述环形滑轨内侧滑动连接，各个所述条形把手下端均固定连接有两个第二限位滑杆，所述连杆以及所述拉板数量均为两个，各个所述条形把手的两个所述第二限位滑杆共同与所述拉板滑动连接，两个所述拉板与所述环形滑轨两侧分别通过两个所述连杆固定连接，各个所述第二限位滑杆外侧还均套设有弹簧，所述弹簧两端分别与所述条形把手以及所述拉板弹性抵接。

所述环形腔室内部下侧还固定设置有螺旋叶片。

所述钻筒两侧还均设置有可拆卸连接的弧形封盖。

所述安装架还设置有稳定杆，所述稳定杆向下延伸且与所述钻头部等长。

所述稳定杆还加工有深度刻度纹。

在装置下钻时，通过配重钻头伸出钻筒，从而封闭环形腔室，避免开口进入非取样深度的土壤，达到所取样的最小地下深度时，通过使用提升组件能够将配重钻头收入钻筒内部，将开口打开，从而在所需取样的深度内进行下钻取样土壤，能够实现在所需深度进行土壤取样，并且在从地下取出装置时，不使用提升组件，配重钻头能够自动重新伸出钻筒，将开口遮挡封闭，从而避免在装置从地下取出时，土壤从开口掉出。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明。

图1为本发明一种土壤检测用取样装置实施例一的结构示意图；

图2为图1的A处结构放大示意图；

图3为本发明实施例一的装置初始状态下，钻头部局部剖面结构示意图；

图4为图3的B处结构放大示意图；

图5为图3的C处结构放大示意图；

图6为本发明实施例一的钻头部配重钻头滑动收入钻筒内部时的局部剖面结构示意图；

图7为图6的D处结构放大示意图；

图8为本发明实施例二的钻筒剖面结构示意图；

图9为本发明实施例三的结构示意图；

主要元件符号说明如下：

实施例一：安装架100、电机101、转轴102、配重钻头103、钻筒104、活动套筒105、环形腔室106、开口107、限位滑槽108、第一限位滑杆109、固定杆110、条形把手111、升降杆112、滑孔、条形限位槽113、限位滑块114、环形滑轨115、连杆116、拉板117、第二限位滑杆118、弹簧119；

实施例二：螺旋叶片200、弧形封盖201；

实施例三：稳定杆300、深度刻度纹301。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

实施例一：

如图1-7所示的一种土壤检测用取样装置，包括有钻头部、转动机构以及扶手机构，转动机构包括有安装架100、电机101以及转轴102，电机101安装于安装架100上端，转轴102与安装架100转动连接，电机101输出端与转轴102固定连接，扶手机构包括有两个分别固定设置于安装架100两侧的条形把手111，钻头部从下到上依次包括有配重钻头103、钻筒104以及活动套筒105，钻筒104上侧为圆环结构且下侧为圆环锥形结构，配重钻头103滑动连接于钻筒104内部，钻筒104内部开设有环形腔室106，环形腔室106位于钻筒104下侧一端向内加工有开口107，配重钻头103上端与活动套筒105内部固定连接；活动套筒105与钻筒104上侧滑动连接，钻筒104内部对称设置有限位滑槽108，活动套筒105内部固定连接有延伸至限位滑槽108内部且与限位滑槽108相匹配的第一限位滑杆109，钻筒104上端固定连接有若干固定杆110，各个固定杆110向上滑动贯穿活动套筒105，各个固定杆110上端与转轴102固定连接，活动套筒105与转轴102之间设置有升降机构，升降机构包括有升降杆112，升降杆112固定设置于活动套筒105上端，转轴102下端开设有与升降杆112滑动匹配的滑孔，升降杆112延伸至滑孔内部，滑孔对称开设有两个条形限位槽113，升降杆112固定连接有两个与条形限位槽113相匹配的限位滑块114；扶手机构与升降机构之间设置有提升组件，提升组件包括有环形滑轨115、连杆116以及拉板117，两个限位滑块114均与环形滑轨115内侧滑动连接，各个条形把手111下端均固定连接有两个第二限位滑杆118，连杆116以及拉板117数量均为两个，各个条形把手111的两个第二限位滑杆118共同与拉板117滑动连接，两个拉板117与环形滑轨115两侧分别通过两个连杆116固定连接，各个第二限位滑杆118外侧还均套设有弹簧119，弹簧119两端分别与条形把手111以及拉板117弹性抵接。

安装架100用于安装电机101，由于转轴102与安装架100转动连接，因此电机101启动时，电机101输出端能够带动转轴102同步转动；条形把手111能够使人们方便的将装置扶正，避免歪斜，同时人们能够通过条形把手111向下施力，方便下钻；配重钻头103与钻筒104共同构成钻头部，配重钻头103能够相对于钻筒104滑动连接；配重钻头103与活动套筒105之间固定为一个整体，活动套筒105能够相对于钻筒104上侧升降滑动，从而使得配重钻头103能够收入和伸出钻筒104；限位滑槽108和第一限位滑杆109的配合，能够避免活动套筒105与钻筒104之间脱离；设置固定杆110能够使的钻筒104与转轴120之间相固定，使得钻筒104能够跟随转轴120同步转动，同时，固定杆110和第一限位滑杆109均能够对活动套筒105与钻筒104之间进行定位，使得活动套筒105能够跟随钻筒104同步转动；通过将活动套筒105的升降杆112伸入转轴102的滑孔中，使得活动套筒105的升降杆112能够相对于滑孔升降滑动，同时，通过条形限位槽113和限位滑块114能够避免升降杆112脱离滑孔，并且转轴102转动能够带动升降杆112以及限位滑块114同步转动；转轴102转动时，能够带动限位滑块114同步转动，使得各个限位滑块114在环形滑轨115中转动；拉板117能够相对于各个条形把手111下侧的两个第二限位滑杆118上下滑动；设置连杆116用于将拉板117与环形滑轨115相连接；

在装置的初始状态下，如图1至图5所示，因为配重钻头103的重量大，因此，装置还未下钻处于直立时，配重钻头103在重力作用下往下运动伸出钻筒104，配重钻头103与钻筒104下侧的圆环锥形结构共同构成尖锥，从而能够往下钻入地下，同时配重钻头103伸出钻筒104时，能够将环形腔室106的开口107遮挡，并且，此时活动套筒105的第一限位滑杆109滑动至钻筒104的限位滑槽108的下侧，升降杆112的限位滑块114滑至条形限位槽113下端，拉动环形滑轨115往下运动，在连杆116的作用下，将拉板117拉动至第二限位滑杆118下端，通过弹簧119弹性作用，将拉板117抵在第二限位滑杆118下端，在弹簧119弹性力以及配重钻头103的重力作用下，配重钻头103伸出钻筒104后不易回缩；

在对种植地的地下深层的土壤进行取样时，以取样地下40cm-60cm的土壤为例，包括有以下步骤：

①人们用手将处于初始状态的本装置通过扶手机构的条形把手111扶正，然后启动电机101；

②电机101启动，同步带动转轴102、配重钻头103、钻筒104以及活动套筒105转动，通过配重钻头103与钻筒104下侧的圆环锥形结构共同构成尖锥钻入地下，由于开口107被配重钻头103遮挡封闭，因此非取样深度的土壤不会进入开口107处；

③当配重钻头103与钻筒104下侧的圆环锥形结构共同构成尖锥钻至所需土壤取样的最小深度地下40cm时，此时，人们即可用手捏住拉板117，使得拉板117克服弹簧119的弹力，往上运动，通过连杆116拉动环形滑轨115往上运动，使得升降杆112的限位滑块114往上运动，使得活动套筒105以及配重钻头103往上运动，配重钻头103滑动收入钻筒104内部，此时钻筒104的环形腔室106的开口107将不再被配重钻头103遮挡，环形腔室106打开，此时如图6和图7所示；

④继续下钻，此时，由于配重钻头103收入钻筒104内部，因此，地下的土壤在随着下钻的过程中，会通过开口107进入环形腔室106中，使得取样的土壤能够通过环形腔室106进行储存；

⑤取样后，人们松开拉板117，将钻头部逐渐提出地面，在此过程中，配重钻头103会在重力作用以及弹簧119的弹性作用下，快速的回到初始位置，将环形腔室106的开口107封闭，避免在将钻头部取出的过程中，土壤从开口107掉出；

⑥装置从地下取出后，人们再次捏住拉板117，使得配重钻头103升起，打开开口107，从而能够将环形腔室106内部的土壤取出。

在本实施例中，在装置下钻时，通过配重钻头伸出钻筒，从而封闭环形腔室，避免开口进入非取样深度的土壤，达到所取样的最小地下深度时，通过使用提升组件能够将配重钻头收入钻筒内部，将开口打开，从而在所需取样的深度内进行下钻取样土壤，能够实现在所需深度进行土壤取样，并且在从地下取出装置时，不使用提升组件，配重钻头能够自动重新伸出钻筒，将开口遮挡封闭，从而避免在装置从地下取出时，土壤从开口掉出。

实施例二：

在实施例一的基础上，对环形腔室的结构作进一步优化，如图8所示，环形腔室106内部下侧还固定设置有螺旋叶片200，钻筒104两侧还均设置有可拆卸连接的弧形封盖201。

设置螺旋叶片200，在进行土壤取样时，钻筒104钻动，通过螺旋叶片200的转动，能够更加方便的土壤运送至环形腔室106中，同时在取出取样的土壤时，人们还可通过将弧形封盖201打开，更加方便的取土。

实施例三：

在实施例二的基础上，对装置的功能性作进一步优化，如图9所示，安装架100还设置有稳定杆300，稳定杆300向下延伸且与钻头部等长，稳定杆300还加工有深度刻度纹301。

设置稳定杆300，在钻入地下的过程中，稳定杆300能够跟随钻头部同步伸入地下，从而更加稳定，避免发生歪斜，同时人们可通过查看深度刻度纹301，能够方便得知下钻的深度。

上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种土壤检测用取样装置，包括有钻头部、转动机构以及扶手机构，所述转动机构包括有安装架、电机以及转轴，所述电机安装于所述安装架上端，所述转轴与所述安装架转动连接，所述电机输出端与所述转轴固定连接，其特征在于：所述钻头部从下到上依次包括有配重钻头、钻筒以及活动套筒，所述钻筒上侧为圆环结构且下侧为圆环锥形结构，所述配重钻头滑动连接于所述钻筒内部，所述钻筒内部开设有环形腔室，所述环形腔室位于所述钻筒下侧一端向内加工有开口，所述配重钻头上端与所述活动套筒内部固定连接；

所述活动套筒与所述钻筒上侧滑动连接，所述钻筒内部对称设置有限位滑槽，所述活动套筒内部固定连接有延伸至所述限位滑槽内部且与所述限位滑槽相匹配的第一限位滑杆，所述钻筒上端固定连接有若干固定杆，各个所述固定杆向上滑动贯穿所述活动套筒，各个所述固定杆上端与所述转轴固定连接，所述活动套筒与所述转轴之间设置有升降机构；

所述扶手机构与所述升降机构之间设置有提升组件。

2.根据权利要求1所述的一种土壤检测用取样装置，其特征在于：所述扶手机构包括有两个分别固定设置于所述安装架两侧的条形把手。

3.根据权利要求2所述的一种土壤检测用取样装置，其特征在于：所述升降机构包括有升降杆，所述升降杆固定设置于所述活动套筒上端，所述转轴下端开设有与所述升降杆滑动匹配的滑孔，所述升降杆延伸至所述滑孔内部，所述滑孔对称开设有两个条形限位槽，所述升降杆固定连接有两个与所述条形限位槽相匹配的限位滑块。

4.根据权利要求3所述的一种土壤检测用取样装置，其特征在于：所述提升组件包括有环形滑轨、连杆以及拉板，两个所述限位滑块均与所述环形滑轨内侧滑动连接，各个所述条形把手下端均固定连接有两个第二限位滑杆，所述连杆以及所述拉板数量均为两个，各个所述条形把手的两个所述第二限位滑杆共同与所述拉板滑动连接，两个所述拉板与所述环形滑轨两侧分别通过两个所述连杆固定连接，各个所述第二限位滑杆外侧还均套设有弹簧，所述弹簧两端分别与所述条形把手以及所述拉板弹性抵接。

5.根据权利要求4所述的一种土壤检测用取样装置，其特征在于：所述环形腔室内部下侧还固定设置有螺旋叶片。

6.根据权利要求5所述的一种土壤检测用取样装置，其特征在于：所述钻筒两侧还均设置有可拆卸连接的弧形封盖。

7.根据权利要求6所述的一种土壤检测用取样装置，其特征在于：所述安装架还设置有稳定杆，所述稳定杆向下延伸且与所述钻头部等长。

8.根据权利要求7所述的一种土壤检测用取样装置，其特征在于：所述稳定杆还加工有深度刻度纹。

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