CN115791270A - 土壤采样装置 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例提供一种土壤采样装置，包括：手持部、筒形主体、至少一个采样装置和伸缩装置。筒形主体包括相对可旋转的外壳体和内壳体；外壳体上开设有第一孔洞，内壳体上开设有第二孔洞，筒形主体具有以下状态：第一孔洞被内壳体遮挡且第二孔洞被外壳体遮挡的第一状态，第一孔洞与第二孔洞贯通的第二状态。每个采样装置包括：驱动件，连接于驱动件两端的采样器；驱动件用于驱动采样器沿着径向进行伸缩；采样器的尺寸小于目标孔洞尺寸，目标孔洞尺寸为第一孔洞和第二孔洞贯通后对应的孔洞尺寸。伸缩装置位于筒形主体的容置空间内，连接于筒形主体的顶端和驱动件之间，用于调节采样器的高度。利用该装置能够避免土壤采样中的样品污染。

Description

土壤采样装置

技术领域

本公开涉及环保和土壤采集技术领域，尤其涉及一种土壤采样装置。

背景技术

在环保领域，为了检测某一地区的土壤土质，需要对该地区的土壤进行取样分析。存在对不同深度的土壤层进行取样的需求。例如，需要利用一些土壤取样装置来对不同深度的土壤进行分层取样。然而，目前的土壤取样装置大多存在以下技术问题：(1)在贯穿土层从上往下进行土壤取样的过程中，会使得上方的土层压到下方的土层中，如此造成下方土层在取样前被污染；(2)无法准确对某一层土壤进行取样。

发明内容

为了解决或者部分解决上述提及的技术问题，本公开的实施例提供了一种土壤采样装置。

本公开一些实施例提供一种土壤采样装置，上述土壤采样装置包括：手持部、筒形主体、至少一个采样装置和伸缩装置。所述筒形主体与所述手持部连接；所述筒形主体包括相对可旋转的外壳体和内壳体，所述筒形主体内部具有容置空间；所述外壳体上开设有第一孔洞，所述内壳体上开设有第二孔洞，所述筒形主体具有以下状态：所述第一孔洞被所述内壳体遮挡且所述第二孔洞被所述外壳体遮挡的第一状态，所述第一孔洞与所述第二孔洞贯通的第二状态。每个采样装置包括：驱动件，连接于所述驱动件两端的采样器；所述驱动件用于驱动所述采样器沿着径向进行伸缩；所述采样器的尺寸小于目标孔洞尺寸，所述目标孔洞尺寸为所述第一孔洞和所述第二孔洞贯通后对应的孔洞尺寸。所述伸缩装置位于所述容置空间内，连接于所述筒形主体的顶端和所述驱动件之间，用于调节所述采样器的高度。

在一些实施例中，所述第一孔洞和所述第二孔洞的个数均为多个，且多个所述第一孔洞具有不同的高度；多个所述第二孔洞具有不同的高度。在多个所述第一孔洞中，具有至少一组第一孔洞集合；在同一组第一孔洞集合内，各个第一孔洞之间的高度间隔是相等的；在具有多组第一孔洞集合的情况下，不同组第一孔洞集合对应的孔洞高度间隔是不同的。在多个所述第二孔洞中，具有至少一组第二孔洞集合，在同一组第二孔洞集合内，各个第二孔洞之间的高度间隔是相等的；在具有多组第二孔洞集合的情况下，不同组第二孔洞集合对应的孔洞高度间隔是不同的。各组所述第一孔洞集合和各组所述第二孔洞集合各自的孔洞之间具有孔洞位置匹配关系，所述孔洞位置匹配关系用于使得其中一个所述第一孔洞和所述第二孔洞被旋转至对应位置实现贯通的情况下，其余第一孔洞和第二孔洞仍处于第一状态。

在一些实施例中，所述第一孔洞和所述第二孔洞的分布呈现以下形式：

所述第一孔洞沿着轴向依次排布于不同高度位置，所述第二孔洞沿着斜线依次排布于不同高度位置和不同周向位置，且所述第二孔洞在周向之间无交叉区域；或者，

所述第二孔洞沿着轴向依次排布于不同高度位置，所述第一孔洞沿着斜线依次排布于不同高度位置和不同周向位置，且所述第一孔洞在周向之间无交叉区域。

在一些实施例中，当所述筒形主体处于第二状态时，所述采样器具有伸出状态和缩回状态，在所述伸出状态下，所述采样器贯穿对应位置的第一孔洞和第二孔洞并伸入至待采样土壤中；在所述缩回状态下，携带有土壤样品的所述采样器贯穿对应位置的第一孔洞和第二孔洞并缩回至所述容置空间内，且所述采样器的端部抵接于所述筒形主体的内壁。

在一些实施例中，所述筒形主体内还设置有挡土板，所述挡土板位于所述采样装置下方，所述筒形主体的内壳体侧壁与所述挡土板下方的区域形成密封空间。

在一些实施例中，所述采样器包括：采样主体，所述采样主体为一端具有开口的槽型或筒形，所述开口朝外设置，所述采样主体在所述开口处的端部具有锯齿形结构或间隔设置的锥形结构。

在一些实施例中，所述筒形主体的底部设置有锯齿形结构或间隔设置的锥形结构；和/或，所述外壳体的外表面上设置有用于标记高度信息的刻度线。

在一些实施例中，所述内壳体的内壁还设置有保护垫，在所述筒形主体处于所述第二状态且两个相对设置的采样器中的一个采样器进行采样的过程中，对侧的另一个采样器处于经由所述保护垫缓冲抵接于所述内壳体的内壁的状态。

在一些实施例中，所述手持部上设置有用于抓握的把手和用于进行土壤采样操控的控制按钮，所述控制按钮与位于所述手持部内部的控制电路板电学连接，所述控制电路板与所述伸缩装置和所述驱动件之间均连接，连接方式为电学连接和/或无线通信连接。其中，所述控制电路板通过控制所述伸缩装置的伸缩运动来控制所述采样装置所处的高度，通过控制所述驱动件来驱动所述采样器处于伸出状态或缩回状态。

在一些实施例中，所述手持部和所述筒形主体之间连接有第一旋转件，所述第一旋转件用于驱动所述筒形主体的内壳体和外壳体中至少一个发生旋转；所述驱动件与所述伸缩装置之间连接有第二旋转件，所述第二旋转件用于驱动所述采样器沿着周向发生旋转。所述控制电路板与所述第一旋转件和所述第二旋转件之间均连接，连接方式为电学连接和/或无线通信连接；其中，所述控制电路板通过控制所述第一旋转件的转动来控制所述筒形主体处于所述第一状态或所述第二状态，通过控制所述第二旋转件的转动来控制所述采样器与对应高度的孔洞进行对齐或错位。

在一些实施例中，所述驱动件和所述采样器之间设置有第三旋转件，该第三旋转件用于驱动所述采样器发生横滚转动；所述控制电路板与所述第三旋转件连接，连接方式为电学连接和/或无线通信连接；所述控制电路板通过控制所述第三旋转件的转动来控制所述采样器的横滚位置。

相对于相关技术，本公开的实施例至少具有以下技术效果：

该土壤采样装置通过设置手持部、筒形主体、至少一个采样装置和伸缩装置，基于筒形主体的内壳体和外壳体的相对旋转，能够实现筒形主体在第一状态和第二状态之间的切换，在筒形主体处于第一状态时，用户可以手握手持部将该装置插入至所要进行采样的土壤中，由于内壳体和外壳体各自的孔洞均被对应的壳体遮挡，避免土壤从侧边漏进该装置，从而有效避免在土壤采样装置插入至土壤过程中不同高度的土壤层之间的污染；在筒形主体处于第二状态时，由于第一孔洞在外壳体上的相对高度是确定的，能够通过调节筒形主体伸入至土壤的深度来使得第一孔洞对齐于采样深度，如此一来，通过伸缩装置调节采样装置的高度，使得采样器正对于采样深度对应位置的贯通的第一孔洞和第二孔洞，采样器在驱动器的驱动作用下能够穿过贯通的第一孔洞和第二孔洞，实现对所需要深度土壤的精准定位采样，对侧的采样器能够承担驱动器驱动过程中的横向作用力，使得该装置的可靠性和稳定性提升；此外，沿着伸缩装置可以设置多个采样装置，对应于不同的采样深度能够一次性进行多层土壤的采样，有效提升土壤采样的效率。

上述土壤采样装置可以应用于草地土壤取样，在从采样后的采样器里面取出所需量的样品之后，还能够利用该土壤采样装置将剩余的土壤样品送回至原采样位置，能够大幅度减少取样过程对草地的损害。

附图说明

为了更清楚地说明本公开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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施例，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为本公开一些实施例提供的土壤采样装置的结构示意图；

图2为本公开另一些实施例提供的土壤采样装置的结构示意图；

图3为本公开又一些实施例提供的土壤采样装置的结构示意图；

图4为本公开一些实施例提供的土壤采样装置中筒形主体处于第二状态且采样器处于伸出状态的结构示意图；

图5A为本公开一些实施例提供的土壤采样装置中外壳体中第一孔洞的分布形式示意图；

图5B为本公开一些实施例提供的土壤采样装置中内壳体中第二孔洞的分布形式示意图；

图6为本公开一些实施例提供的土壤采样装置中包含的多个沿着不同高度分布的采样装置沿着横截面剖开后在俯视的视角下观察的一种状态示意图。

具体实施方式

为了使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，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它实施例，都属于本公开保护的范围。

在本公开实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。

本公开一些实施例提供一种土壤采样装置，上述土壤采样装置包括：手持部、筒形主体、至少一个采样装置和伸缩装置。所述筒形主体与所述手持部连接；所述筒形主体包括相对可旋转的外壳体和内壳体，所述筒形主体内部具有容置空间；所述外壳体上开设有第一孔洞，所述内壳体上开设有第二孔洞，所述筒形主体具有以下状态：所述第一孔洞被所述内壳体遮挡且所述第二孔洞被所述外壳体遮挡的第一状态，所述第一孔洞与所述第二孔洞贯通的第二状态。每个采样装置包括：驱动件，连接于所述驱动件两端的采样器；所述驱动件用于驱动所述采样器沿着径向进行伸缩；所述采样器的尺寸小于目标孔洞尺寸，所述目标孔洞尺寸为所述第一孔洞和所述第二孔洞贯通后对应的孔洞尺寸。所述伸缩装置位于所述容置空间内，连接于所述筒形主体的顶端和所述驱动件之间，用于调节所述采样器的高度。

该土壤采样装置通过设置手持部、筒形主体、至少一个采样装置和伸缩装置，基于筒形主体的内壳体和外壳体的相对旋转，能够实现筒形主体在第一状态和第二状态之间的切换，在筒形主体处于第一状态时，用户可以手握手持部将该装置插入至所要进行采样的土壤中，由于内壳体和外壳体各自的孔洞均互相遮挡，避免土壤从侧边漏进该装置，从而有效避免在土壤采样装置插入至土壤过程中不同高度的土壤层之间的污染；在筒形主体处于第二状态时，由于第一孔洞在外壳体上的相对高度是确定的，能够通过调节筒形主体伸入至土壤的深度来使得第一孔洞对齐于采样深度，如此一来，通过伸缩装置调节采样装置的高度，使得采样器正对于采样深度对应位置的贯通的第一孔洞和第二孔洞，采样器在驱动器的驱动作用下能够穿过贯通的第一孔洞和第二孔洞，实现对所需要深度土壤的精准定位采样，对侧的采样器能够承担驱动器驱动过程中的横向作用力，使得该装置的可靠性和稳定性提升；此外，沿着伸缩装置可以设置多个采样装置，对应于不同的采样深度能够一次性进行多层土壤的采样，有效提升土壤采样的效率。

在相关技术中，对于草地类型的土壤进行取样时，在取样过后，容易对草皮产生破坏。上述土壤采样装置可以应用于草地土壤取样，在从采样后的采样器里面取出所需量的样品之后，能够利用该土壤采样装置的筒形主体将采样前挖取出来的土壤放回至原位置(例如用于筒形主体内下部的容置空间)，能够大幅度减少取样过程对草地的损害。

下面结合附图详细说明本公开的可选实施例。

图1为本公开一些实施例提供的土壤采样装置的结构示意图。图2为本公开另一些实施例提供的土壤采样装置的结构示意图。图3为本公开又一些实施例提供的土壤采样装置的结构示意图。

参照图1～图3所示，本公开一些实施例提供的土壤采样装置1，包括：手持部10、筒形主体20、至少一个采样装置40和伸缩装置30。

在图1和图2中以该土壤采样装置1包含1个采样装置40作为示例，在图3中以该土壤采样装置1包含2个采样装置20作为示例。

参照图1～图3所示，所述筒形主体20与所述手持部10连接；所述筒形主体20包括相对可旋转的外壳体21和内壳体22，所述筒形主体20内部具有容置空间201；所述外壳体21上开设有第一孔洞211，所述内壳体22上开设有第二孔洞221。

所述筒形主体20具有以下状态：所述第一孔洞被所述内壳体遮挡且所述第二孔洞被所述外壳体遮挡的第一状态，所述第一孔洞与所述第二孔洞贯通的第二状态。例如，在图1中示意了多个不同高度的第一孔洞211(具体为第一高度的第一孔洞211a、第二高度的第一孔洞211b、第三高度的第一孔洞211c和第四高度的第一孔洞211d)被内壳体22遮挡(参照图1示意的右侧壁视图)且多个不同高度的第二孔洞221(具体为第一高度的第二孔洞221a、第二高度的第二孔洞221b、第三高度的第二孔洞221c和第二高度的第二孔洞221d)被外壳体21遮挡(参照图1示意的左侧壁视图)的第一状态。

参照图1～图3所示，所述伸缩装置30位于所述容置空间201内，连接于所述筒形主体20的顶端和所述驱动件41之间，用于调节所述采样器42的高度。

参照图1～图3所示，每个采样装置40包括：驱动件41，连接于所述驱动件41两端的采样器42；所述驱动件41用于驱动所述采样器42沿着径向进行伸缩。所述采样器42的尺寸(具体可以是指采样器的开口所对应的端部外轮廓的尺寸)小于目标孔洞尺寸，所述目标孔洞尺寸为所述第一孔洞211和所述第二孔洞221贯通后对应的孔洞尺寸。

其中，第一孔洞211的尺寸和第二孔洞221的尺寸可以相等，也可以不相等。这里以第一孔洞211的尺寸和第二孔洞221的尺寸大小相等作为示例。此外，第一孔洞211的形状和第二孔洞221的形状可以相同，也可以不同。在第一孔洞211和第二孔洞221的尺寸大小不等的情况下，目标孔洞尺寸为第一孔洞211和第二孔洞221位置对齐后对应的交集部分的尺寸。

下面介绍该土壤采样装置的使用过程和各个部件的细节。

在一些实施例中，以使用该土壤采样装置进行草地土壤的采样作为示例。本公开实施例提供的土壤采样装置能够适用于类似于草地土壤等类型的具有一定湿度且能够保持形状的土质类型。

在一些实施例中，在开启上述土壤采样装置后，通过设置伸入深度并点击把手10上设置的功能按钮，例如为钻土按钮(控制按钮的一种)，筒形主体20会进行快速旋转，用户可以通过手握把手将该土壤采样装置1往草地上压去，在筒形主体底部设置的锯齿形结构或锥形结构(例如后续实施例示例的锥形结构2001)的作用下，更轻松地将该土壤采样装置钻入草地。同时在用户设置好采样深度的情况下，通过控制伸缩装置30的伸缩距离使得采样装置40收缩至对应位置，不影响该土壤采样装置1的下沉。当该土壤采样装置在采样位置钻入设定深度后，将该土壤采样装置从草地中拔出，此时该土壤采样装置底部的容置空间内携带有土壤。通过点击退土功能按钮后，筒型主体内的土壤会被推出，此时产生一个能够容纳该土壤采样装置的筒形空间。

接下来，再次将该土壤采样装置放入钻好的筒形空间中，设置好横向采样的采样深度，点击采样功能按钮，采样器会从第二状态的筒形主体对应贯通的第一孔洞和第二孔洞中伸出，进行无污染地横向取样。通过在不同高度设置多个采集器，能够同时在不同的深度进行无污染取样；由于在设定的采样深度进行对应的横向取样，所以能够准确得知某一深度下土壤的真实情况，实现精准深度取样。

当取样完成后，还可以将之前放到一旁的土壤和草皮组成的圆柱体重新放回原位。例如，能够利用该土壤采样装置的筒形主体将采样前挖取出来的土壤放回至原位置(例如用于筒形主体内下部的容置空间)，能够大幅度减少取样过程对草地的损害。此外，在一些湿度较大的土壤中，在一定时段内被挖掉一部分之后仍然能保持原先的形状，这种情况下利用该土壤采样装置还可以将采完样的横向的土壤样品再放置回原先的位置，进一步实现横向的土壤复原。

在另一些实施例中，还可以基于其他装置来挖出能够容纳该土壤采样装置的筒形空间和进行筒形空间内土壤的复原等。

图4为本公开一些实施例提供的土壤采样装置中筒形主体处于第二状态且采样器处于伸出状态的结构示意图。

在一些实施例中，该土壤采样装置中的第一孔洞211和第二孔洞221可以仅设置一个，这种情况下，该土壤采样装置一次只能采样一个深度位置对应的土壤层；要采样不同采样深度对应的土壤层的话，需要调节土壤采样装置的筒形主体位于不同的深度分多次进行采样。

在另一些实施例中，参照图1～图4所示，在一些实施例中，所述第一孔洞211和所述第二孔洞221的个数均为多个，且多个所述第一孔洞具有不同的高度，例如在图4中示例了四个第一孔洞，按照高度由高到低分别对应为第一高度的第一孔洞211a,第二高度的第一孔洞211b,第三高度的第一孔洞211c和第四高度的第一孔洞211d；多个所述第二孔洞221也对应具有不同的高度，例如，4个第二孔洞的高度也和上面的第一高度、第二高度、第三高度和第四高度相同。

在图4的视角中，只示意了第四高度的第二孔洞221d，此时在第四高度的第二孔洞221d和第四高度的第一孔洞211d处于贯通的第二状态；其他高度的第一孔洞和第二孔洞均处于被遮挡的第一状态，结合图1～图4可以进行理解。可以理解的是，第一孔洞和第二孔洞是成对出现的，成对的第一孔洞和第二孔洞具有相同的高度。

在该土壤采样装置具有一个或多个不同高度的第一孔洞和第二孔洞的情况下，第一孔洞和第二孔洞可以经过外壳体和内壳体的相互旋转而分别呈现第一状态和第二状态。如此一来，在第一孔洞和第二孔洞贯通的情况下，即，筒形主体处于第二状态的情况下，此时处于第二状态的筒形主体提供了一个供采样装置的采样器出入的通道；在第一孔洞和第二孔洞均被遮挡的情况下，即，筒形主体处于第一状态的情况下，此时处于第一状态的筒形主体在伸入至土壤各层的过程中，由于内壳体和外壳体各自的孔洞均被对应的壳体遮挡，能够避免土壤从侧边漏进该装置，从而有效避免在土壤采样装置插入至土壤过程中不同高度的土壤层之间的污染。那么通过控制筒形装置在第一状态和第二状态之间切换，便能够实现土壤采样前的该土壤采样装置的插入动作(例如对应于筒形装置的第一状态)、土壤采样时采样器穿过贯通的第一孔洞和第二孔洞(例如对应于筒形装置的第二状态)进行采样动作、采样完成后采样器穿过贯通的第一孔洞和第二孔洞(例如对应于筒形装置的第二状态)进行缩回至原位置的动作、采样完成后第一孔洞和第二孔洞错位遮挡(例如对应于筒形装置的第一状态)使得采样器里面采样的土壤样品能够保持不掉落，以免通过孔洞掉落至采样器外部或由于重力作用而从采样器边缘掉落至下方等。

在该土壤采样装置取样完成并从土壤里面取出的情况下，还可以通过调节筒形装置在第一状态和第二状态之间切换来实现对已取样品的排出(例如包括放置回原采样位置)以及下一次进行取样等。具体过程可以参照前面的描述进行逆向过程理解。

参照图4所示，在该实施例中，该土壤采样装置通过设置手持部、筒形主体、至少一个采样装置和伸缩装置，基于筒形主体的内壳体和外壳体的相对旋转，能够实现筒形主体在第一状态和第二状态之间的切换，在筒形主体处于第一状态时，用户可以手握手持部将该装置插入至所要进行采样的土壤中，由于内壳体和外壳体各自的孔洞均被对应的壳体遮挡，避免土壤从侧边漏进该装置，从而有效避免在土壤采样装置插入至土壤过程中不同高度的土壤层之间的污染；在筒形主体处于第二状态时，由于第一孔洞在外壳体上的相对高度是确定的，能够通过调节筒形主体伸入至土壤的深度来使得第一孔洞对齐于采样深度，如此一来，通过伸缩装置调节采样装置的高度，使得一侧的采样器，例如图4示例的第一采样器42a正对于采样深度对应位置的贯通的第四高度的第一孔洞211d和第四高度的第二孔洞221d，第一采样器42a在驱动器的驱动作用下能够穿过贯通的第四高度的第一孔洞211d和第四高度的第二孔洞221d，实现对所需要深度土壤的精准定位采样，对侧的第二采样器42b能够承担驱动器41驱动过程中的横向作用力，使得该土壤采样装置的可靠性和稳定性提升。

图6为本公开一些实施例提供的土壤采样装置中包含的多个沿着不同高度分布的采样装置沿着横截面剖开后在俯视的视角下观察的一种状态示意图。

在一些实施例中，当所述筒形主体20处于第二状态时，所述采样器42具有伸出状态和缩回状态，在所述伸出状态下，所述采样器42贯穿对应位置的第一孔洞和第二孔洞(例如在图4中示意的第一采样器42a贯穿处于贯通状态下的第四高度的第一孔洞411d和第四高度的第二孔洞421d)并伸入至待采样土壤中；在所述缩回状态下，携带有土壤样品的所述采样器42贯穿对应位置的第一孔洞和第二孔洞并缩回至所述容置空间201内，且所述采样器的端部抵接于所述筒形主体的内壁。例如，抵接于内壳体22或外壳体21的内壁。

此外，结合图3、图4和图6所示，沿着伸缩装置30可以设置多个采样装置40，例如设置2个采样装置，上下两个采样装置在伸缩装置30的伸缩带动下，能够分别和不同高度的孔洞进行高度对齐，参照图3所示，以对齐于第三高度和第四高度的孔洞作为示例；在一些实施例中，采样装置沿着周向能够旋转，例如图6中示例的其中一个采样装置对应的两个相对设置的采样器：第三采样器42c和第四采样器42d的连线与另外一个采样装置对应的两个相对设置的采样器：第一采样器42a和第二采样器42b的连线是垂直的。

在一些实施例中，可以通过调节采样深度对应高度的第一孔洞及第二孔洞处于第二状态，并通过驱动件41驱动采样器处于伸出状态而进行采样动作。在采样完成后，保持采样深度对应高度的第一孔洞及第二孔洞在第二状态不动，通过驱动件41驱动采样器处于缩回状态，实现将采样器缩回至原位置。之后，可以通过调节筒形主体20的内壳体22和外壳体21之间进行相对旋转(可以是一个转动另一个不动，也可以二者同时转动)，使得此时携带有土壤样品的采样器一侧具有侧壁，该侧壁可以是由外壳体或内壳体进行提供。

通过设置多个采样装置，对应于不同的采样深度能够一次性进行多层土壤的采样，有效提升土壤采样的效率。这里的一次性的含义包括：例如筒形主体伸入土壤一次，分开控制多个采样装置多次采样，这种情况下，需要每次将一个待采样的采样装置旋转至采样深度对应高度的孔洞所在位置；或者，筒形主体伸入土壤一次，同时控制多个采样装置在同一个时段内同时独立取样，这种情况下，需要多个采样装置对应的孔洞能够同时处于第二状态并且各个采样装置对应的采样位置在周向方向上无交叉(需要分布在周向的不同位置)，具体孔洞的分布形式可以根据需要进行调整。

在一些实施例中，筒形主体20中内壳体22和外壳体21之间发生相对旋转可以由用户手动操作；也可以设置有自动调节转动的部件来实现内壳体22和外壳体21之间的相对旋转。

例如，参照图1～图3所示，所述手持部10和所述筒形主体20之间连接有第一旋转件101，所述第一旋转件101用于驱动所述筒形主体20的内壳体22和外壳体21中至少一个发生旋转。

参照图1～图3所示，在一些实施例中，所述驱动件41与所述伸缩装置30之间连接有第二旋转件301，所述第二旋转件301用于驱动所述采样器42沿着周向发生旋转，实现采样器与孔洞的位置对齐或错开调控。

参照图1～图3所示，在一些实施例中，驱动件41和采样器42之间设置有第三旋转件401，该第三旋转件401用于驱动所述采样器42发生横滚转动。这一横滚转动有利于进行不同形状的采样器42的位置调整，使得采样器42的截面形状经调整后与土壤切面形状适配，例如将矩形横截面的采样器调整至平行于某一土层。

在一些实施例中，参照图2和图3所示，所述筒形主体20内还设置有第一挡土板51，所述第一挡土板51位于所述采样装置40下方，所述筒形主体的内壳体42侧壁与所述第一挡土板51下方的区域形成密封空间。第一挡土板51的设置，能够避免在筒形装置插入至土壤的过程中，部分土壤通过缝隙进入至采样装置的采样器中，确保采样前采样器内无其他土壤样品，保证后续采样得到的采样样品无污染。

在一些实施例中，参照图3所示，除了包括位于采样装置40下方的第一挡土板51之外，还可以包括位于采样装置40上方的第二挡土板52，在存在多个采样装置40的情况下，该第二挡土板52有助于隔绝由于意外从上方的采样装置掉落的土壤样品，进一步降低了在取样完成后各个采样装置之间装载的不同深度土壤样品互相污染的风险。可以理解的是，在存在一个采样装置的情况下，也可以同时设置第一挡土板51和第二挡土板52；或者仅设置第一挡土板51。

在一些实施例中，参照图2和图3所示，所述采样器42包括：采样主体420，所述采样主体420为一端具有开口的槽型或筒形，所述开口朝外设置，所述采样主体在所述开口处的端部具有锯齿形结构或间隔设置的锥形结构4201。通过设置锯齿形结构或锥形结构，有助于在采样主体伸入至侧壁的土壤采样过程中增大压强，顺利进行采样。

在一些实施例中，参照图2和图3所示，所述筒形主体20的底部设置有锯齿形结构或间隔设置的锥形结构2001。

在一些实施例中，参照图2～图4所示，所述内壳体22的内壁还设置有保护垫2201，在所述筒形主体20处于所述第二状态且两个相对设置的采样器中的一个采样器(例如为图4示意的第一采样器42a)进行采样的过程中，对侧的另一个采样器(例如为图4示意的第二采样器42b)处于经由所述保护垫2201缓冲抵接于所述内壳体22的内壁的状态。该保护垫2201一方面能够缓冲采样器和筒形主体之间的作用力，避免对侧的另一个采样器由于推力较大导致折断或损伤；另一方面还能够避免由于采样器的尖端较为尖锐而在长期使用过程中对内壳体的过度损耗，有助于延长该土壤采样装置中筒形主体和采样器的寿命。

在一些实施例中，参照图2和图3所示，为了便于读取筒形主体伸入至土壤的深度，所述外壳体21的外表面上设置有用于标记高度信息的刻度线2101。

在一些实施例中，参照图1所示，所述手持部10上设置有用于抓握的把手11和用于进行土壤采样操控的控制按钮(图中未示意)，所述控制按钮与位于所述手持部内部的控制电路板12电学连接，所述控制电路板12与所述伸缩装置30和所述驱动件41之间均连接，连接方式为电学连接和/或无线通信连接。

在一些实施例中，上述手持部10内还设置有电源模块13。该电源模块13可以是和外部电源进行连接后，使得该装置进行工作；或者该电源模块13是储能装置，能够独立供电使得该装置进行工作。

上述控制按钮可以包含：控制进行伸出采样的第一控制按钮；控制在采样完成后返回至原位置的第二控制按钮等，进一步可以包括的功能以及各个功能的实施细节可以参照前面关于具体执行过程和第一状态、第二状态切换的描述。

其中，所述控制电路板12通过控制所述伸缩装置30的伸缩运动来控制所述采样装置40所处的高度，通过控制所述驱动件41来驱动所述采样器42处于伸出状态或缩回状态。

在一些实施例中，所述控制电路板12与所述第一旋转件101和所述第二旋转件301之间均连接，连接方式为电学连接和/或无线通信连接。

其中，所述控制电路板12通过控制所述第一旋转件101的转动来控制所述筒形主体20处于所述第一状态或所述第二状态，通过控制所述第二旋转件301的转动来控制所述采样器42与对应高度的孔洞进行对齐或错位。

在一些实施例中，所述控制电路板12还可以与所述第三旋转件401连接。连接方式为电学连接和/或无线通信连接。所述控制电路板12通过控制所述第三旋转件401的转动来控制采样器42的横滚位置。

本公开的实施例还对第一孔洞和第二孔洞的分布形式进行了优化设置。此外，考虑到现实需求中可能存在多种深度间隔的采样需求，例如有的是需要间隔10cm进行采样，有的是需要间隔7cm进行采样。针对以上需求和发现的问题，本公开的实施例通过设置孔洞集合来进行多样化分布的调整。

在固定设置相同深度间隔的一组孔洞集合的情况下，可以通过更换具有不同分布参数的筒形主体来实现不同深度间隔的需求。在一个筒形主体上具有多组不同间隔的孔洞集合的情况下，一个筒形主体可以适配于多个场景，适用范围更广。

参照图5A和图5B所示，以一组第一孔洞集合和一组第二孔洞集合作为示例。在多个所述第一孔洞中，具有至少一组第一孔洞集合。在同一组第一孔洞集合内，各个第一孔洞之间的高度间隔是相等的，例如均为10cm；在具有多组第一孔洞集合的情况下，不同组第一孔洞集合对应的孔洞高度间隔是不同的，例如一组的高度间隔是10cm，另一组的高度间隔是7cm。在多个所述第二孔洞中，具有至少一组第二孔洞集合，在同一组第二孔洞集合内，各个第二孔洞之间的高度间隔是相等的，例如均为10cm；在具有多组第二孔洞集合的情况下，不同组第二孔洞集合对应的孔洞高度间隔是不同的例如一组的高度间隔是10cm，另一组的高度间隔是7cm。

在一些实施例中，各组所述第一孔洞集合和各组所述第二孔洞集合各自的孔洞之间具有孔洞位置匹配关系，所述孔洞位置匹配关系用于使得其中一个所述第一孔洞和所述第二孔洞被旋转至对应位置实现贯通的情况下，其余第一孔洞和第二孔洞仍处于第一状态。这样的分布形式可以是多种多样的，下面以一种情况进行示例。例如，第一孔洞和第二孔洞可以是条形区域、圆形、矩形、多边形、三角形等。

在一些实施例中，所述第一孔洞和所述第二孔洞的分布呈现以下形式：

所述第一孔洞沿着轴向依次排布于不同高度位置，所述第二孔洞沿着斜线依次排布于不同高度位置和不同周向位置，且所述第二孔洞在周向之间无交叉区域；或者，

所述第二孔洞沿着轴向依次排布于不同高度位置，所述第一孔洞沿着斜线依次排布于不同高度位置和不同周向位置，且所述第一孔洞在周向之间无交叉区域。

所述第一孔洞沿着轴向依次排布于不同高度位置，例如图5A中示例的外壳体21中包含一组第一孔洞集合，分别包括第一高度的第一孔洞211a、第二高度的第一孔洞211b、第三高度的第一孔洞211c和第四高度的第一孔洞211d；这些第一孔洞之间的高度间隔为10cm。

所述第二孔洞沿着斜线依次排布于不同高度位置和不同周向位置，且所述第二孔洞在周向之间无交叉区域；例如图5B中示例的内壳体22中包含一组第二孔洞集合，分别包括第一高度的第二孔洞221a、第二高度的第二孔洞221b、第三高度的第二孔洞221c和第四高度的第二孔洞221d，这些第二孔洞之间的高度间隔为10cm。

类似的，在具有多组第一孔洞集合和多组第二孔洞集合的情况下，可以按照类似的排布方式进行分布，差异之处在于，多组孔洞集合各自的高度间隔不同，此外，多组孔洞集合之间在周向要保证无交叉；例如，沿着外围展开，两组孔洞集合的情况下，两组第一孔洞集合可以是沿着一条竖向的直线分布的8个第一孔洞，上面4个第一孔洞的间隔为10cm,下面4个第一孔洞的间隔是7cm；或者是两条错开的竖向直线，其中一条有4个第一孔洞且间隔为10cm，另一条有4个第一孔洞且间隔为7cm；相应的，两组第二孔洞集合对应呈现一个V型，一条斜线包含4个第二孔洞且间隔为10cm，对应于一组第二孔洞集合；另一条斜线包含4个第二孔洞且间隔为7cm，对应于另一组第二孔洞集合。

通过优化设置孔洞的分布，在固定设置相同深度间隔的一组孔洞集合的情况下，可以通过更换具有不同分布参数的筒形主体来实现不同深度间隔的需求。在一个筒形主体上具有多组不同间隔的孔洞集合的情况下，一个筒形主体可以适配于多个场景，适用范围更广，而且在采样过程中能有效避免发生样品污染。

上述土壤采样装置中提到的各个实施例和结构之间可以进行组合或者置换结合成为新的实施例。需要说明的是，上述土壤采样装置中提到的各个部件之间可以以可拆卸的方式进行连接和更换。

最后应说明的是：本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统或装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

以上实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，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公开各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种土壤采样装置，其特征在于，包括：

手持部；

筒形主体，与所述手持部连接；所述筒形主体包括相对可旋转的外壳体和内壳体，所述筒形主体内部具有容置空间；所述外壳体上开设有第一孔洞，所述内壳体上开设有第二孔洞，所述筒形主体具有以下状态：所述第一孔洞被所述内壳体遮挡且所述第二孔洞被所述外壳体遮挡的第一状态，所述第一孔洞与所述第二孔洞贯通的第二状态；

至少一个采样装置，每个所述采样装置包括：驱动件，连接于所述驱动件两端的采样器；所述驱动件用于驱动所述采样器沿着径向进行伸缩；所述采样器的尺寸小于目标孔洞尺寸，所述目标孔洞尺寸为所述第一孔洞和所述第二孔洞贯通后对应的孔洞尺寸；

伸缩装置，位于所述容置空间内，连接于所述筒形主体的顶端和所述驱动件之间，用于调节所述采样器的高度。

2.根据权利要求1所述的土壤采样装置，其特征在于，所述第一孔洞和所述第二孔洞的个数均为多个，且多个所述第一孔洞具有不同的高度；多个所述第二孔洞具有不同的高度；

在多个所述第一孔洞中，具有至少一组第一孔洞集合；在同一组第一孔洞集合内，各个第一孔洞之间的高度间隔是相等的；在具有多组第一孔洞集合的情况下，不同组第一孔洞集合对应的孔洞高度间隔是不同的；

在多个所述第二孔洞中，具有至少一组第二孔洞集合，在同一组第二孔洞集合内，各个第二孔洞之间的高度间隔是相等的；在具有多组第二孔洞集合的情况下，不同组第二孔洞集合对应的孔洞高度间隔是不同的；

各组所述第一孔洞集合和各组所述第二孔洞集合各自的孔洞之间具有孔洞位置匹配关系，所述孔洞位置匹配关系用于使得其中一个所述第一孔洞和所述第二孔洞被旋转至对应位置实现贯通的情况下，其余第一孔洞和第二孔洞仍处于第一状态。

3.根据权利要求1或2所述的土壤采样装置，其特征在于，所述第一孔洞和所述第二孔洞的分布呈现以下形式：

所述第一孔洞沿着轴向依次排布于不同高度位置，所述第二孔洞沿着斜线依次排布于不同高度位置和不同周向位置，且所述第二孔洞在周向之间无交叉区域；或者，

所述第二孔洞沿着轴向依次排布于不同高度位置，所述第一孔洞沿着斜线依次排布于不同高度位置和不同周向位置，且所述第一孔洞在周向之间无交叉区域。

4.根据权利要求1所述的土壤采样装置，其特征在于，当所述筒形主体处于第二状态时，所述采样器具有伸出状态和缩回状态，在所述伸出状态下，所述采样器贯穿对应位置的第一孔洞和第二孔洞并伸入至待采样土壤中；在所述缩回状态下，携带有土壤样品的所述采样器贯穿对应位置的第一孔洞和第二孔洞并缩回至所述容置空间内，且所述采样器的端部抵接于所述筒形主体的内壁。

5.根据权利要求1所述的土壤采样装置，其特征在于，所述筒形主体内还设置有挡土板，所述挡土板位于所述采样装置下方，所述筒形主体的内壳体侧壁与所述挡土板下方的区域形成密封空间。

6.根据权利要求1所述的土壤采样装置，其特征在于，所述采样器包括：采样主体，所述采样主体为一端具有开口的槽型或筒形，所述开口朝外设置，所述采样主体在所述开口处的端部具有锯齿形结构或间隔设置的锥形结构。

7.根据权利要求1所述的土壤采样装置，其特征在于，

所述筒形主体的底部设置有锯齿形结构或间隔设置的锥形结构；和/或，

所述外壳体的外表面上设置有用于标记高度信息的刻度线。

8.根据权利要求1所述的土壤采样装置，其特征在于，所述内壳体的内壁还设置有保护垫，在所述筒形主体处于所述第二状态且两个相对设置的采样器中的一个采样器进行采样的过程中，对侧的另一个采样器处于经由所述保护垫缓冲抵接于所述内壳体的内壁的状态。

9.根据权利要求1所述的土壤采样装置，其特征在于，所述手持部上设置有用于抓握的把手和用于进行土壤采样操控的控制按钮，所述控制按钮与位于所述手持部内部的控制电路板电学连接，所述控制电路板与所述伸缩装置和所述驱动件之间均连接，连接方式为电学连接和/或无线通信连接；

其中，所述控制电路板通过控制所述伸缩装置的伸缩运动来控制所述采样装置所处的高度，通过控制所述驱动件来驱动所述采样器处于伸出状态或缩回状态。

10.根据权利要求9所述的土壤采样装置，其特征在于，所述手持部和所述筒形主体之间连接有第一旋转件，所述第一旋转件用于驱动所述筒形主体的内壳体和外壳体中至少一个发生旋转；

所述驱动件与所述伸缩装置之间连接有第二旋转件，所述第二旋转件用于驱动所述采样器沿着周向发生旋转；

所述控制电路板与所述第一旋转件和所述第二旋转件之间均连接，连接方式为电学连接和/或无线通信连接；

其中，所述控制电路板通过控制所述第一旋转件的转动来控制所述筒形主体处于所述第一状态或所述第二状态，通过控制所述第二旋转件的转动来控制所述采样器与对应高度的孔洞进行对齐或错位。

11.根据权利要求9或10所述的土壤采样装置，其特征在于，所述驱动件和所述采样器之间设置有第三旋转件，该第三旋转件用于驱动所述采样器发生横滚转动；

所述控制电路板与所述第三旋转件连接，连接方式为电学连接和/或无线通信连接；所述控制电路板通过控制所述第三旋转件的转动来控制所述采样器的横滚位置。

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