CN115420548B - 基于插入式采集的室外土壤取样设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土壤取样技术领域，具体地说，涉及基于插入式采集的室外土壤取样设备。其包括用于伸入地表内采集土壤的取样机构，取样机构上设置有翻土机构，翻土机构上连接有定位清样组件，定位清样组件与取样机构连接并依据取样机构在逐渐伸入地表内的过程，使翻土机构将地表上层的土质翻松，且取样机构随之在定位清样组件上滑动，当定位清样组件伸入至表内且不再运动时，定位清样组件定位取样机构内顶部土壤的位置。本发明依据取样管的运动控制定位环锁定取样管内土样的位置，判定取样机构采集地表内的土壤的深度，并依据取样管及固定板的复位移动，控制定位环推出取样管内采集的土样，实现土样的便捷收集。

Description

基于插入式采集的室外土壤取样设备

技术领域

本发明涉及土壤取样技术领域，具体地说，涉及基于插入式采集的室外土壤取样设备。

背景技术

在分析土壤地质的属性时，需要通过取样器采集地上的土壤，通过分析土壤的属性来判定当前的地区是否可以进行相应的施工或其他工业操作。

目前的土壤取样器多为一个管体的结构，由管体插入至地表完成泥土的取样，但是，对于不同的地质来说，取样器所要插入至地下的深度不同，以便于采集不同深度的土样情况。

其中，在一些地面处于较为干燥的硬质或地表面存在需要清除的土质时，均需要热播为手动清除地表层的土块，以保证取样器的便捷插入及取到适配的土样；又因取样器插入的深度不同，当插入的深度较大导致泥土在取样器内会较为紧固，使取样器在插入至地表拔出后，取样器内的土壤不便于直接清出收集；

并且，当人员采用带有刻度的取样器插入至地表取土样时，因取样器多为封闭的壳体结构，土样在内部及取样器的外表面被泥土所覆盖，就导致人员无法直接判断出当前取样器内泥土的长度，即所取的土样地下泥土的深度。

发明内容

本发明的目的在于提供基于插入式采集的室外土壤取样设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明目的在于提供了基于插入式采集的室外土壤取样设备，包括用于伸入地表内采集土壤的取样机构，所述取样机构上设置有翻土机构，所述翻土机构用于将地表上的土质翻松，所述翻土机构上连接有定位清样组件，所述定位清样组件与取样机构连接并依据取样机构在逐渐伸入地表内的过程，使翻土机构将地表上层的土质翻松，且取样机构随之在定位清样组件上滑动，当定位清样组件伸入至表内且不再运动时，定位清样组件定位取样机构内顶部土壤的位置，且在取样机构脱离地表内时，定位清样组件将取样机构内采集的土样推出。

作为本技术方案的进一步改进，所述取样机构包括固定板，所述固定板上滑动设置有取样管，所述取样管通过传动件驱动，所述取样管用于伸入地表采集土样。

作为本技术方案的进一步改进，所述传动件包括转动设置在固定板上的丝杆，所述丝杆通过电机驱动，所述取样管的一侧设置有限制轴，所述限制轴、取样管以及丝杆之间通过连接臂连接，且丝杆的一端连接有支撑板。

作为本技术方案的进一步改进，所述翻土机构包括设置在固定板下方的翻土板，所述翻土板与固定板之间通过安装部连接，所述翻土板用于依据人员推动取样管向下时的压力，使自身沿着与安装部的连接处转动翻松土质，所述翻土板上开设有与取样管连接的缺口。

作为本技术方案的进一步改进，所述固定板上设置有压力件，所述压力件包括滑动设置在固定板上的压力轴，所述压力轴与固定板之间通过压力弹簧连接，所述压力轴用于将翻土板向下压动，以给定位清样组件施加压力清出取样管内采集的土样。

作为本技术方案的进一步改进，所述定位清样组件包括滑动设置在取样管上的定位环，所述定位环与翻土板之间通过连接组件连接，所述翻土板在沿着安装部进行转动时，翻土板控制连接组件使定位环在取样管内滑动，并在取样管不持续伸入地表时，定位环定位在取样管内的土样顶部。

作为本技术方案的进一步改进，所述定位环包括滑动设置在取样管外侧壁的外环，且外环上设置有滑动设置在取样管内侧壁的内环，依据外环及内环在取样管上的滑动，清出取样管内壁及外臂的泥垢。

作为本技术方案的进一步改进，所述连接组件包括两个第一连接板，其中的一个第一连接板与翻土板连接，另一个所述第一连接板与定位环连接，且两个第一连接板之间通过第二连接板连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述固定板的底面铰接有锁定板，所述翻土板的表面开设有锁定口，所述锁定板与锁定口之间通过螺栓连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述固定板上设置有喷液机构，所述喷液机构包括安装在固定板上的存液箱，存液箱内滑动设置有横板，且横板的表面铰接有压力板，所述压力板用于和连接臂连接，所述存液箱上连通有喷头。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该基于插入式采集的室外土壤取样设备中，依据取样管采集土样的运动控制定位环锁定取样管内土样的位置，确定取样机构采集地表内的土壤的深度，并依据取样管及固定板的复位移动，控制定位环推出取样管内采集的土样，实现土样的便捷收集。

2、该基于插入式采集的室外土壤取样设备中，依据取样管控制翻土板向下，使其刮动地表上的土质，使表面土质较为松散，当取样管在接触地表时更容易插入其内部，并因此使取样管采集刮动的部分土质，不仅使取样管便捷插入地表表面较硬的地质，也实现地表表面地质采集收集的情况，对当前地区土壤的属性分析更全面。

3、该基于插入式采集的室外土壤取样设备中，当取样管在沿着定位环上滑动时，定位环刮除取样管内部残留的泥垢，并配合液体的冲洗，实现取样管便捷且全面的清洗过程，利于取样管采集不同地区的土壤土样。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图之一；

图2为本发明的整体结构拆分图；

图3为本发明的整体结构示意图之二；

图4为本发明中图2的A处结构示意图；

图5为本发明的压力件结构示意图；

图6为本发明的固定板结构示意图；

图7为本发明的翻土机构结构示意图；

图8为本发明的定位清样组件局部结构示意图；

图9为本发明的喷液机构结构示意图。

图中各个标号意义为：

1、取样机构；11、固定板；12、取样管；13、丝杆；131、支撑板；132、电机；133、限制轴；134、连接臂；14、压力件；141、压力轴；142、压力弹簧；15、锁定板；

2、翻土机构；21、翻土板；22、安装部；23、锁定口；

3、定位清样组件；31、定位环；32、连接组件；321、第一连接板；322、第二连接板；

4、喷液机构；41、存液箱；42、压力板；43、喷头；44、连通管。

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。

在本发明的描述中，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”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设备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”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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1

请参阅图1-图9所示，本实施例提供了基于插入式采集的室外土壤取样设备，包括用于伸入地表内采集土壤的取样机构1，取样机构1上设置有翻土机构2，翻土机构2用于将地表上的土质翻松，翻土机构2上连接有定位清样组件3，定位清样组件3与取样机构1连接并依据取样机构1在逐渐伸入地表内的过程，使翻土机构2将地表上层的土质翻松，且取样机构1随之在定位清样组件3上滑动，当定位清样组件3伸入至表内且不再运动时，定位清样组件3定位取样机构1内顶部土壤的位置，且在取样机构1脱离地表内时，定位清样组件3将取样机构1内采集的土样推出，由此，依据取样机构1进行采集地表内土样的动作，控制定位清样组件3定位取样机构1内土壤的长度尺寸，以此判定取样机构1采集地表内的土壤的深度，并依据取样机构1的复位移动，随之控制定位清样组件3推出取样机构1内所采集的土样，更利于土样的便捷收集，完成便捷的取样操作，且如下是对上述结构及操作进行详细的阐述及实施：

取样机构1包括固定板11，固定板11上滑动设置有取样管12，取样管12通过传动件驱动，取样管12用于伸入地表采集土样；固定板11上还设置有两个把手，人员便捷的将固定板11携带，通过传动件控制取样管12伸出，并贯穿固定板11伸入地表内采集土样，实现便捷的土样采集过程；紧接着，传动件包括转动设置在固定板11上的丝杆13，丝杆13通过电机132驱动，取样管12的一侧设置有限制轴133，限制轴133、取样管12以及丝杆13之间通过连接臂134连接，且丝杆13的一端连接有支撑板131；通过电机132带动丝杆13转动，因连接臂134与取样管12固定连接，以连接臂134沿着丝杆13直线传动带动取样管12运动，使取样管12向下伸出至地表内采集土样，并使翻土机构2将地表的土质翻松。

其中，翻土机构2包括设置在固定板11下方的翻土板21，翻土板21与固定板11之间通过安装部22连接，翻土板21用于依据人员推动取样管12向下时的压力，使自身沿着与安装部22的连接处转动翻松土质，翻土板21上开设有与取样管12连接的缺口；固定板11随着人员压动取样管12向下，翻土板21在地表上刮动表面土质，使表面土质较为松散，因此，取样管12在接触地表时更容易插入其内部，并因翻土板21刮动土质向内运动，使取样管12随之采集刮动的部分土质，不仅使取样管12便捷插入地表表面较硬的地质，也实现地表表面地质采集收集的情况，对当前地区土壤的属性分析更全面。

固定板11上设置有压力件14，压力件14包括滑动设置在固定板11上的压力轴141，压力轴141与固定板11之间通过压力弹簧142连接，压力轴141用于将翻土板21向下压动，以给定位清样组件3施加压力清出取样管12内采集的土样；当取样管12插入地表后，因土壤在取样管12内较多并且处于压实的状态，当取样管12拔出地表后，当定位清样组件3无法快速的将取样机构1内的土样清出时，压力轴141滑动挤压翻土板21，使定位清样组件3将取样管12内采集的土样清出，实现土样便捷的清出。

定位清样组件3包括滑动设置在取样管12上的定位环31，定位环31与翻土板21之间通过连接组件32连接，翻土板21在沿着安装部22进行转动时，翻土板21控制连接组件32使定位环31在取样管12内滑动，并在取样管12不持续伸入地表时，定位环31定位在取样管12内的土样顶部；翻土板21与固定板11之间通过弹簧连接，依据取样管12向下控制翻土板21倾斜转动，并使定位环31定位在固定板11的底面且位于取样管12上，当取样管12在地表内不再持续伸入，且取样管12逐渐伸出地表时，在弹簧的弹性力下，翻土板21拖动定位环31复位运动，使定位环31定位在取样管12内土样的顶部，此时依据定位环31所处的位置可直接看出取样管12上的刻度位置，并经取样管12的复位传动，取样管12内的土壤受到定位环31的阻挡限制，会自动脱离于取样管12，实现便捷的土壤清出，利于土样的收集(本方案中的土样及土壤均为取样管12内所采集的物质土料)。

其中，连接组件32包括两个第一连接板321，其中的一个第一连接板321与翻土板21连接，另一个第一连接板321与定位环31连接，且两个第一连接板321之间通过第二连接板322连接。第一连接板321与翻土板21以及第一连接板321与定位环31的安装方式均为铰接，当翻土板21运动时，第二连接板322就会在第一连接板321内滑动，并控制定位环31在实现取样管12内土壤的定位效果，便于查验取样管12内采集土样的长度。

对上述取样管12的清洁做出进一步的结构延伸，定位环31包括滑动设置在取样管12外侧壁的外环，且外环上设置有滑动设置在取样管12内侧壁的内环，依据外环及内环在取样管12上的滑动，清出取样管12内壁及外臂的泥垢。实现取样管12内壁及外壁的双向处理，对取样管12做到全面的清洁步骤。

其次，固定板11的底面铰接有锁定板15，翻土板21的表面开设有锁定口23，锁定板15与锁定口23之间通过螺栓连接；当整个装置或者翻土机构2无需使用时，可通过翻土板21转动靠近锁定板15，且锁定口23与锁定板15通过螺栓连接，使翻土机构2处于折叠状态，利于整个装置的放置；其中，定位环31在不运动时，还可用于封堵取样管12，以避免外界的异物进入取样管12内造成其无法使用的情况，且异物多为：碎石、落叶等。

考虑到地表的硬度过大，取样管12无法伸入地表的情况，固定板11上设置有喷液机构4，喷液机构4包括安装在固定板11上的存液箱41，存液箱41内滑动设置有横板，且横板的表面铰接有压力板42，压力板42用于和连接臂134连接，存液箱41上连通有喷头43；存液箱41上还设置有补充液体的连通管44，且喷头43通过阀门控制，当所要采集的地面土质过硬使，通过将压力板42拨向靠近连接臂134的一侧，由连接臂134在运动时压动压力板42运动，使压力板42和横板的作用压出液体喷洒在地面上，再配合翻土板21的运动解决土质较硬取样管12无法取样的情况；其中，因喷头43喷出的液体为雾化液滴且量少，液滴不会渗入地表内较深的位置，并且喷液机构4可根据人员分析土壤的具体情况进行选用，也使整个装置在使用时更贴合实际情况。

实施例2

不同于上述实施例的一种可实施情况：

处于清洗状态时：在取样管12沿着定位环31上滑动时，定位环31刮除取样管12内部残留的泥垢，并配合液体的冲洗，实现取样管12便捷且全面的清洗过程，利于取样管12采集不同地区的土壤土样；

处于使用过程的状态时：取样管12沿着定位环31上滑动向下靠近地表或复位压缩时，定位环31刮除取样管12内部残留的泥垢，利于取样管12采集土壤土样。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.基于插入式采集的室外土壤取样设备，包括用于伸入地表内采集土壤的取样机构（1），其特征在于：所述取样机构（1）上设置有翻土机构（2），所述翻土机构（2）用于将地表上的土质翻松，所述翻土机构（2）上连接有定位清样组件（3），所述定位清样组件（3）与取样机构（1）连接并依据取样机构（1）在逐渐伸入地表内的过程，使翻土机构（2）将地表上层的土质翻松，且取样机构（1）随之在定位清样组件（3）上滑动，当定位清样组件（3）伸入至表内且不再运动时，定位清样组件（3）定位取样机构（1）内顶部土壤的位置，且在取样机构（1）脱离地表内时，定位清样组件（3）将取样机构（1）内采集的土样推出；

所述取样机构（1）包括固定板（11），所述固定板（11）上滑动设置有取样管（12），所述取样管（12）通过传动件驱动，所述取样管（12）用于伸入地表采集土样；

所述翻土机构（2）包括设置在固定板（11）下方的翻土板（21），所述翻土板（21）与固定板（11）之间通过安装部（22）连接，所述翻土板（21）用于依据人员推动取样管（12）向下时的压力，使自身沿着与安装部（22）的连接处转动翻松土质，所述翻土板（21）上开设有与取样管（12）连接的缺口；固定板（11）随着人员压动取样管（12）向下，翻土板（21）在地表上刮动表面土质；

所述固定板（11）上设置有压力件（14），所述压力件（14）包括滑动设置在固定板（11）上的压力轴（141），所述压力轴（141）与固定板（11）之间通过压力弹簧（142）连接，所述压力轴（141）用于将翻土板（21）向下压动，以给定位清样组件（3）施加压力清出取样管（12）内采集的土样；当取样管（12）插入地表后，因土壤在取样管（12）内较多并且处于压实的状态，当取样管（12）拔出地表后，当定位清样组件（3）无法快速的将取样机构（1）内的土样清出时，压力轴（141）滑动挤压翻土板（21），使定位清样组件（3）将取样管（12）内采集的土样清出；

所述定位清样组件（3）包括滑动设置在取样管（12）上的定位环（31），所述定位环（31）与翻土板（21）之间通过连接组件（32）连接，所述翻土板（21）在沿着安装部（22）进行转动时，翻土板（21）控制连接组件（32）使定位环（31）在取样管（12）内滑动，并在取样管（12）不持续伸入地表时，定位环（31）定位在取样管（12）内的土样顶部；

翻土板（21）与固定板（11）之间通过弹簧连接，依据取样管（12）向下控制翻土板（21）倾斜转动，并使定位环（31）定位在固定板（11）的底面且位于取样管（12）上，当取样管（12）在地表内不再持续伸入，且取样管（12）逐渐伸出地表时，在弹簧的弹性力下，翻土板（21）拖动定位环（31）复位运动，使定位环（31）定位在取样管（12）内土样的顶部，此时依据定位环（31）所处的位置可直接看出取样管（12）上的刻度位置；

所述定位环（31）包括滑动设置在取样管（12）外侧壁的外环，且外环上设置有滑动设置在取样管（12）内侧壁的内环，依据外环及内环在取样管（12）上的滑动，清出取样管（12）内壁及外臂的泥垢；

所述连接组件（32）包括两个第一连接板（321），其中的一个第一连接板（321）与翻土板（21）连接，另一个所述第一连接板（321）与定位环（31）连接，且两个第一连接板（321）之间通过第二连接板（322）连接，第一连接板（321）与翻土板（21）以及第一连接板（321）与定位环（31）的安装方式均为铰接，当翻土板（21）运动时，第二连接板（322）就会在第一连接板（321）内滑动，并控制定位环（31）在实现取样管（12）内土壤的定位效果，便于查验取样管（12）内采集土样的长度。

2.根据权利要求1所述的基于插入式采集的室外土壤取样设备，其特征在于：所述传动件包括转动设置在固定板（11）上的丝杆（13），所述丝杆（13）通过电机（132）驱动，所述取样管（12）的一侧设置有限制轴（133），所述限制轴（133）、取样管（12）以及丝杆（13）之间通过连接臂（134）连接，且丝杆（13）的一端连接有支撑板（131）。

3.根据权利要求1所述的基于插入式采集的室外土壤取样设备，其特征在于：所述固定板（11）的底面铰接有锁定板（15），所述翻土板（21）的表面开设有锁定口（23），所述锁定板（15）与锁定口（23）之间通过螺栓连接。

4.根据权利要求2所述的基于插入式采集的室外土壤取样设备，其特征在于：所述固定板（11）上设置有喷液机构（4），所述喷液机构（4）包括安装在固定板（11）上的存液箱（41），存液箱（41）内滑动设置有横板，且横板的表面铰接有压力板（42），所述压力板（42）用于和连接臂（134）连接，所述存液箱（41）上连通有喷头（43）。