CN116147968A - 一种土地资源规划用土壤取样器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种土地资源规划用土壤取样器，包括：取样储箱、旋挖组件、升降支撑组件和高频震荡组件，取样储箱包括设备顶座和支撑立座，设备顶座和支撑立座的表面设有若干插片，支撑立座的底面设有排废栅孔和提升孔，旋挖组件包括减速电机、钻杆以及固定于钻杆外侧的旋挖叶。本发明中，通过设置高频震荡组件结构，通过在升降支撑组件底面布置高频震荡组件结构在旋挖组件工作中，由偏转驱动杆驱动超声波震荡头偏转对向旋挖叶的外周进行土层的超声波高频震荡，利用高频震荡分别在湿软土层内部消除土层之间粘滞效果以及在碎石土层内震荡偏移避免对旋挖叶旋进阻挡影响，从而提高该取样结构的实用性适用于各种土层的快速取样，并提高取样工作效率。

Description

一种土地资源规划用土壤取样器

技术领域

本发明涉及土壤取样技术领域，具体为一种土地资源规划用土壤取样器。

背景技术

目前在土地资源规划中通过对土地土壤的研究以确定土壤性质、水分和肥力等等的相关因素进行土地资源的合理规划和合理使用，需要对待规划区域土壤进行随机采样并针对性分析，需要使用到土壤取样器。土壤采样是指采集土壤样品的方法，包括采样的布设和取样技术。采剖面土样，应在剖面观察记载结束后进行，在采样前应先将剖面整修、清理，削去最表层的浮土，然后再按层次自上而下逐层从中心典型部位取样，若要分析土壤中各种物质含量以及水分湿度，则应避免使用土壤取样器进行重复取样。

现有的土壤取样器主要通过旋挖钻头和旋挖筒体的下行，由旋挖钻头进行提升土壤进入旋挖筒体的内部，在通过人工或升降机架极性旋挖钻头和筒体的提升导出即可进行取出样本，而该类取样结构在取出样品后难以进行清理导致在重复使用中，内部残留杂物影响二次取样操作污染后续样本，结构固定无法进行拆装和无死角清理，另外，旋挖结构存在一定的弊端，在湿软土层内部由于淤泥的流动性和粘滞性，在旋挖取样中由于粘滞力影响，旋挖结构易下行但受土层之间的粘滞难以提升取出，以及在碎石含量较多的土层，旋挖结构则受碎石阻挡难以进行下行工作，可适用土层范围较小，实用性低。

有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种土地资源规划用土壤取样器，来解决目前存在的问题，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。

发明内容

本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种土地资源规划用土壤取样器，包括：取样储箱、旋挖组件、升降支撑组件和高频震荡组件，所述取样储箱包括设备顶座和支撑立座，所述设备顶座和支撑立座的表面设有若干插片，所述支撑立座的底面设有排废栅孔和提升孔，所述旋挖组件包括减速电机、钻杆以及固定于钻杆外侧的旋挖叶，所述减速电机固定安装于设备顶座的顶面，所述减速电机的输出端设有于钻杆顶端相连接的联轴器，所述旋挖叶的外周设有输送挡片；

所述升降支撑组件包括支撑腿杆、升降驱动齿和支撑脚，所述支撑立座的外侧固定安装有驱动电机，且升降驱动齿固定套接于驱动电机的输出端，所述支撑腿杆的表面设有与升降驱动齿相啮合的齿条，所述支撑立座插片的外侧固定安装有升降导套，所述支撑腿杆滑动套接于升降导套的内侧且底端与支撑脚的顶面固定连接；

所述高频震荡组件包括偏转驱动杆、转板座和超声波震荡头，所述转板座转动按转股支撑脚的内侧，所述支撑脚的表面开设有活动槽，所述偏转驱动杆的两侧设有贯穿支撑脚表面的转销，所述偏转驱动杆活动安装于活动槽的内侧且输出端与转板座的顶面活动连接，所述超声波震荡头固定安装于转板座的表面。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：若干所述插片均分为两组且呈圆周方向均匀分布于设备顶座和支撑立座的表面，相邻插片的间隙宽度等于插片的宽度，所述设备顶座和支撑立座表面的插片相互啮合。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述设备顶座的一侧固定安装有锁止件且套接有锁止螺杆，所述支撑立座的插片表面固定安装有与所述锁止螺杆相适配的螺套。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述旋挖叶呈螺旋状缠绕于钻杆的外侧并焊接固定，所述旋挖叶的一端固定连接有出料导槽，所述旋挖叶、输送挡片和出料导槽为不锈钢材质构件，所述提升孔的大小与旋挖叶的直径相适配。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述取样储箱的内部放置有若干分装筒，所述支撑立座的内侧卡接有定位隔板，所述定位隔板的底面设有若干与分装筒一一对应的导斗环，若干所述分装筒呈圆周方向均匀分布，所述分装筒的内侧卡接有分筛板。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述支撑腿杆和支撑脚的数量为三个或四个且呈圆周方向均匀分布于取样储箱的外周，所述支撑腿杆呈竖直方向布置。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述转板座的底面固定安装有抓地蹄铁，所述抓地蹄铁呈U形且底端设有锯齿，所述转板座的偏转方向沿取样储箱的径向布置。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述超声波震荡头的输入端电性连接有超声波发生器，所述超声波震荡头的输出端垂直转板座的表面方向布置。

本发明所取得的有益效果为：

1.本发明中，通过设置高频震荡组件结构，通过在升降支撑组件底面布置高频震荡组件结构在旋挖组件工作中，由偏转驱动杆驱动超声波震荡头偏转对向旋挖叶的外周进行土层的超声波高频震荡，利用高频震荡分别在湿软土层内部消除土层之间粘滞效果以及在碎石土层内震荡偏移避免对旋挖叶旋进阻挡影响，从而提高该取样结构的实用性适用于各种土层的快速取样，并提高取样工作效率。

2.本发明中，通过设置拼装式结构，利用设备顶座和支撑立座的拼装结构以及内部各个组件之间的可拆卸安装结构，实现取样储箱、旋挖组件等与样本接触结构的快速拆解进行全方位无死角清理，避免重复取样各样本之间的相互交叉污染，提高样本监测精准度。

3.本发明中，通过设置新型旋挖和样本储存结构，由旋挖叶和输送挡片结合使其具有传统旋挖钻头合筒体结构的旋挖功能合输送功能，可直接进行土层内土壤样本的上升驱动并由各个分装筒进行筛分储存，便于样本的获得，结构简单操作便捷，显著提升该取样器的使用体验，具有良好的市场推广前景。

附图说明

图1为本发明一个实施例的整体结构示意图；

图2为本发明一个实施例的取样储箱分解结构示意图；

图3为本发明一个实施例的取样储箱内部结构示意图；

图4为本发明一个实施例的旋挖组件结构示意图；

图5为本发明一个实施例的升降支撑组件结构示意图；

图6为本发明一个实施例的分装筒结构示意图；

图7为本发明一个实施例的高频震荡组件安装结构示意图。

附图标记：

100、取样储箱；110、设备顶座；120、支撑立座；130、定位隔板；140、分装筒；111、锁止件；121、排废栅孔；122、提升孔；123、升降导套；141、导斗环；142、分筛板；

200、旋挖组件；210、减速电机；220、钻杆；230、旋挖叶；231、输送挡片；232、出料导槽；

300、升降支撑组件；310、支撑腿杆；320、升降驱动齿；330、支撑脚；311、齿条；331、活动槽

400、高频震荡组件；410、偏转驱动杆；420、转板座；430、超声波震荡头；421、抓地蹄铁。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的一种土地资源规划用土壤取样器。

结合图1-7所示，本发明提供的一种土地资源规划用土壤取样器，包括：取样储箱100、旋挖组件200、升降支撑组件300和高频震荡组件400，取样储箱100包括设备顶座110和支撑立座120，设备顶座110和支撑立座120的表面设有若干插片，支撑立座120的底面设有排废栅孔121和提升孔122，旋挖组件200包括减速电机210、钻杆220以及固定于钻杆220外侧的旋挖叶230，减速电机210固定安装于设备顶座110的顶面，减速电机210的输出端设有于钻杆220顶端相连接的联轴器，旋挖叶230的外周设有输送挡片231；

升降支撑组件300包括支撑腿杆310、升降驱动齿320和支撑脚330，支撑立座120的外侧固定安装有驱动电机，且升降驱动齿320固定套接于驱动电机的输出端，支撑腿杆310的表面设有与升降驱动齿320相啮合的齿条311，支撑立座120插片的外侧固定安装有升降导套123，支撑腿杆310滑动套接于升降导套123的内侧且底端与支撑脚330的顶面固定连接；高频震荡组件400包括偏转驱动杆410、转板座420和超声波震荡头430，转板座420转动按转股支撑脚330的内侧，支撑脚330的表面开设有活动槽331，偏转驱动杆410的两侧设有贯穿支撑脚330表面的转销，偏转驱动杆410活动安装于活动槽331的内侧且输出端与转板座420的顶面活动连接，超声波震荡头430固定安装于转板座420的表面。

在该实施例中，若干插片均分为两组且呈圆周方向均匀分布于设备顶座110和支撑立座120的表面，相邻插片的间隙宽度等于插片的宽度，设备顶座110和支撑立座120表面的插片相互啮合；

在该实施例中，设备顶座110的一侧固定安装有锁止件111且套接有锁止螺杆，支撑立座120的插片表面固定安装有与锁止螺杆相适配的螺套。

具体的，利用设备顶座110和支撑立座120表面插片进行相互插接啮合组合成封闭的舱体结构，便于拆装和清理，利用设备顶座110外侧的锁止件111和支撑立座120表面的螺套实现设备顶座110和支撑立座120的组合锁止。

在该实施例中，旋挖叶230呈螺旋状缠绕于钻杆220的外侧并焊接固定，旋挖叶230的一端固定连接有出料导槽232，旋挖叶230、输送挡片231和出料导槽232为不锈钢材质构件，提升孔122的大小与旋挖叶230的直径相适配。

具体的，利用不锈钢材质旋挖叶230表面镜面圆滑面效果防止土壤样本粘黏，更易清理，且避免受土壤成分腐蚀，由旋挖叶230和输送挡片231结合使其具有传统旋挖钻头合筒体结构的旋挖功能合输送功能，可直接进行土层内土壤样本的上升驱动。

在该实施例中，取样储箱100的内部放置有若干分装筒140，支撑立座120的内侧卡接有定位隔板130，定位隔板130的底面设有若干与分装筒140一一对应的导斗环141，若干分装筒140呈圆周方向均匀分布，分装筒140的内侧卡接有分筛板142。

具体的，土壤样本由旋挖叶230提升输送并通过出料导槽232导出后落入各个分装筒140内部，通过分筛板142进行分筛清理大石块，若干可拆卸分装筒140便于土壤样本的取出。

在该实施例中，支撑腿杆310和支撑脚330的数量为三个或四个且呈圆周方向均匀分布于取样储箱100的外周，支撑腿杆310呈竖直方向布置。

具体的，通过支撑腿杆310和升降驱动齿320的相互作用，在驱动电机的控制下继续宁支撑腿杆310和取样储箱100的相对运动实现取样储箱100的整体升降，配额和旋挖组件200的旋转进行土壤旋挖。

在该实施例中，转板座420的底面固定安装有抓地蹄铁421，抓地蹄铁421呈U形且底端设有锯齿，转板座420的偏转方向沿取样储箱100的径向布置。

具体的，利用偏转驱动杆410驱动转板座420偏转，使抓地蹄铁421插入土层从而提高设备抓地力避免底面反作用力导致旋挖组件200旋进时发生移动，且利用转板座420的偏转使超声波震荡头430对向旋挖叶230的一端。

在该实施例中，超声波震荡头430的输入端电性连接有超声波发生器，超声波震荡头430的输出端垂直转板座420的表面方向布置。

具体的，由偏转驱动杆410驱动超声波震荡头430偏转对向旋挖叶230的外周进行土层的超声波高频震荡，利用高频震荡分别在湿软土层内部消除土层之间粘滞效果以及在碎石土层内震荡偏移避免对旋挖叶230旋进阻挡影响，从而提高该取样结构的实用性适用于各种土层的快速取样。

本发明的工作原理及使用流程：

在使用该土地资源规划用土壤取样器时，首先将旋挖叶230、分装筒140、定位隔板130、设备顶座110和支撑立座120进行精细清洗并吹干避免表面杂质和水分残留对取样样品的污染，晾干后进行组装，将各个升降支撑组件300的升降驱动齿320和驱动电机固定于支撑立座120表面，将支撑腿杆310插入升降导套123，实现底座和支撑脚的固定，将各个分装筒140逐一放置于支撑立座120内侧呈圆周环绕，放置定位隔板130使定位隔板130底面的各个导斗环141与分装筒140进行一一校对从而利用定位隔板130与支撑立座120内侧的抵接和导斗环141与分装筒140之间的限位完成定位隔板130和分装筒140的固定，将钻杆220的顶端通过联轴器与减速电机210的输出端连接即实现旋挖叶230和设备顶座110的连接固定，沿支撑立座120表面的提升孔122插接旋挖叶230，使设备顶座110和支撑立座120的各个插片相互啮合，利用锁止件111进行设备顶座110和支撑立座120的缩合即完成整个装置的快速安装，在取样完成后可解锁锁止件111直接分解设备顶座110和支撑立座120即可进行定位隔板130和各个分装筒140的取出，便于样品的取出以及装置的清理；

在设备组装完成后，对取样位置进行剖面整修、清理，削去最表层的浮土，放置设备，由升降驱动齿320驱动支撑腿杆310相对取样储箱100生生运动即使得取样储箱100进行下行带动钻杆220底端与土层表面接触，开启偏转驱动杆410工作逐渐驱动转板座420偏转使抓地蹄铁421插入地表提高设备与地面抓地力避免设备偏移，并使超声波震荡头430的对向旋挖叶230的底端进行，在旋挖叶230下行深入土层的过程中，超声波震荡头430跟随旋挖叶230的移动在偏转驱动杆410的控制下始终对向旋挖叶230的底端，减速电机210驱动旋挖叶230旋挖土层的过程中超声波震荡头430对旋挖叶230底端的土层进行超声波震荡，利用高频声波震荡土层使阻隔旋挖叶230端头行进运动的石块在震荡以及旋挖叶230的前端推动作用下偏移运动至旋挖叶230的上方或下方，避免石块对旋挖叶230进行阻挡，从而提高旋挖效率，旋挖过程中通过旋挖叶230的深入以及旋挖叶230的旋转运动使土壤沿旋挖叶230表面移动并由出料导槽232导出掉落至各个分装筒140内部筛分和收集；

在湿软土层中，通过高频震荡作用在土壤内部进行发生空化作用，利用空化爆炸破怀高水分土壤中的流体粘滞效果，从而使土壤更易离散沿旋挖叶230表面进行提升运动。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种土地资源规划用土壤取样器，其特征在于，包括：取样储箱（100）、旋挖组件（200）、升降支撑组件（300）和高频震荡组件（400），所述取样储箱（100）包括设备顶座（110）和支撑立座（120），所述设备顶座（110）和支撑立座（120）的表面设有若干插片，所述支撑立座（120）的底面设有排废栅孔（121）和提升孔（122），所述旋挖组件（200）包括减速电机（210）、钻杆（220）以及固定于钻杆（220）外侧的旋挖叶（230），所述减速电机（210）固定安装于设备顶座（110）的顶面，所述减速电机（210）的输出端设有于钻杆（220）顶端相连接的联轴器，所述旋挖叶（230）的外周设有输送挡片（231）；

所述升降支撑组件（300）包括支撑腿杆（310）、升降驱动齿（320）和支撑脚（330），所述支撑立座（120）的外侧固定安装有驱动电机，且升降驱动齿（320）固定套接于驱动电机的输出端，所述支撑腿杆（310）的表面设有与升降驱动齿（320）相啮合的齿条（311），所述支撑立座（120）插片的外侧固定安装有升降导套（123），所述支撑腿杆（310）滑动套接于升降导套（123）的内侧且底端与支撑脚（330）的顶面固定连接；

所述高频震荡组件（400）包括偏转驱动杆（410）、转板座（420）和超声波震荡头（430），所述转板座（420）转动按转股支撑脚（330）的内侧，所述支撑脚（330）的表面开设有活动槽（331），所述偏转驱动杆（410）的两侧设有贯穿支撑脚（330）表面的转销，所述偏转驱动杆（410）活动安装于活动槽（331）的内侧且输出端与转板座（420）的顶面活动连接，所述超声波震荡头（430）固定安装于转板座（420）的表面。

2.根据权利要求1所述的一种土地资源规划用土壤取样器，其特征在于，若干所述插片均分为两组且呈圆周方向均匀分布于设备顶座（110）和支撑立座（120）的表面，相邻插片的间隙宽度等于插片的宽度，所述设备顶座（110）和支撑立座（120）表面的插片相互啮合。

3.根据权利要求1所述的一种土地资源规划用土壤取样器，其特征在于，所述设备顶座（110）的一侧固定安装有锁止件（111）且套接有锁止螺杆，所述支撑立座（120）的插片表面固定安装有与所述锁止螺杆相适配的螺套。

4.根据权利要求1所述的一种土地资源规划用土壤取样器，其特征在于，所述旋挖叶（230）呈螺旋状缠绕于钻杆（220）的外侧并焊接固定，所述旋挖叶（230）的一端固定连接有出料导槽（232），所述旋挖叶（230）、输送挡片（231）和出料导槽（232）为不锈钢材质构件，所述提升孔（122）的大小与旋挖叶（230）的直径相适配。

5.根据权利要求1所述的一种土地资源规划用土壤取样器，其特征在于，所述取样储箱（100）的内部放置有若干分装筒（140），所述支撑立座（120）的内侧卡接有定位隔板（130），所述定位隔板（130）的底面设有若干与分装筒（140）一一对应的导斗环（141），若干所述分装筒（140）呈圆周方向均匀分布，所述分装筒（140）的内侧卡接有分筛板（142）。

6.根据权利要求1所述的一种土地资源规划用土壤取样器，其特征在于，所述支撑腿杆（310）和支撑脚（330）的数量为三个或四个且呈圆周方向均匀分布于取样储箱（100）的外周，所述支撑腿杆（310）呈竖直方向布置。

7.根据权利要求1所述的一种土地资源规划用土壤取样器，其特征在于，所述转板座（420）的底面固定安装有抓地蹄铁（421），所述抓地蹄铁（421）呈U形且底端设有锯齿，所述转板座（420）的偏转方向沿取样储箱（100）的径向布置。

8.根据权利要求1所述的一种土地资源规划用土壤取样器，其特征在于，所述超声波震荡头（430）的输入端电性连接有超声波发生器，所述超声波震荡头（430）的输出端垂直转板座（420）的表面方向布置。

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