CN116202809A - 湿地土壤采集装置及其采集方法 - Google Patents

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CN116202809A CN202310334797.8A CN202310334797A CN116202809A CN 116202809 A CN116202809 A CN 116202809A CN 202310334797 A CN202310334797 A CN 202310334797A CN 116202809 A CN116202809 A CN 116202809A
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袁果
邓伯龙
侯天文
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Guizhou Wetland And Public Welfare Forest Protection Center National Nature Reserve Protection Center For Rare And Endemic Fish In Upper Reaches Of Yangtze River In Guizhou Province
Guizhou Institute of Biology
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Abstract

本发明公开了一种湿地土壤采集装置及采集方法，其装置包括设置的采集筒，且采集筒的底部开设有采集腔，并且采集筒的顶部两侧对称固定有把手；还包括：所述采集筒的顶面中部贯穿连接有滑杆，且滑杆的底部固定有活塞板；所述采集腔的顶部内侧轴承连接有套杆，且套杆的内部贯穿连接有滑杆，并且滑杆的外侧对称开设有滑槽，而且滑槽中连接有凸块；所述采集筒内侧底部的内壁上对称开设有凹槽，且凹槽中连接有封板；所述采集筒的内壁中对称开设有转槽，且转槽中轴承连接有敲击杆。该用于湿地治理的密封式土壤采集装置，在采样时可以堆样本进行密封处理，避免漏出，且在取出时能够对采集腔内壁残留的物料进行抖落。

Description

湿地土壤采集装置及其采集方法
技术领域
本发明涉及人工湿地治理技术领域，特别涉及一种湿地土壤采集装置及其采集方法。
背景技术
在湿地生态修复和生物地球化学等领域中，关于不同层次土壤的物理、化学及微生物特征对湿地生态系统的影响研究越来越多，进而就需要对湿地土壤样本进行采样，这对于湿地生态地理过程机理的探索来说具有重要意义，从而就会使用到土壤采集装置；
在公开号为CN104502142B公开的一种紧固的湿地土壤采集器，包括中空的套管及设置于套管内的内管，内管用于土壤的采集，套管底部的承接盘用于放置内管，承接盘两侧设置的弹性金属片上部可以自由摆动，在采集土壤时，将弹性金属片压至套管的内壁，用卡扣将弹性金属片的上部固定于套管内壁上，高压弹簧随之收缩，之后将采集完毕的内管放置于套管内，由于土壤的潮湿易松动，便将卡扣取出，弹性金属片在高压弹簧的作用下压紧内管，从而对内管造成压力，减少了土壤的流动，使土壤保持相对的固定，保持了土壤的原样性；
在公开号为CN114112482A公开的一种可兜底的潮滩湿地表层土壤采集器，取土样时，先保持固定旋钮一处于放松状态同时固定旋钮二处于旋紧状态，此时抽动提拉杆带动内筒后退，使底部兜底旋转刀片放松可活动，进一步保持固定旋钮一处于旋紧状态同时固定旋钮二处于放松状态，此时内外筒固定提拉杆可活动，推动推土圆盘至柱芯样品移出筒内，外采样筒顶部固定圈上的通气孔，平衡了内外气压，松开固定圈可将外筒壁卸下，松开固定螺帽可将提拉杆取出，整体拆卸；
但是，上述方案在使用的过程中人存在以下问题：在对土壤进行取样时，都是直接插入至土壤中，而后提起收回至套筒内，虽设置的旋转刀片和弹簧，但是密封性不佳，由于湿地土壤的湿度较大，进而在提起的过程中易下滑漏出，从而使得采集的样本质量不佳，同时在将样本取出时，采用的是自动倒出和推板推出，潮湿的土壤的粘性较大，从而使得土壤样本会残留一部分在套筒的内壁上，后期需要人为进行清理，较为繁琐，不便于干净便捷的取出样本。
所以我们提出了一种湿地土壤采集装置及其采集方法，以便于解决上述中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种湿地土壤采集装置，以解决上述背景技术提出的目前市场上现有的土壤采集装置，进行取样时，都是直接插入至土壤中，而后提起收回至套筒内，虽设置的旋转刀片和弹簧，但是密封性不佳，由于湿地土壤的湿度较大，进而在提起的过程中易下滑漏出，从而使得采集的样本质量不佳，同时在将样本取出时，采用的是自动倒出和推板推出，潮湿的土壤的粘性较大，从而使得土壤样本会残留一部分在套筒的内壁上，后期需要人为进行清理，较为繁琐，不便于干净便捷的取出样本的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种湿地土壤采集装置，包括设置的采集筒，且采集筒的底部开设有采集腔，并且采集筒的顶部两侧对称固定有把手；
还包括：
采集筒的顶面中部贯穿连接有滑杆，且滑杆的底部固定有活塞板，并且活塞板与采集腔贴合滑动；
采集腔的顶部内侧轴承连接有套杆，且套杆的内部贯穿连接有滑杆，并且滑杆的外侧对称开设有滑槽，而且滑槽中连接有凸块，同时凸块对称固定于套杆的内壁中；
采集筒内侧底部的内壁上对称开设有凹槽，且凹槽中连接有封板，并且封板与凹槽之间密封滑动；
采集筒的内壁中对称开设有转槽，且转槽中轴承连接有敲击杆，并且敲击杆用于对采集腔进行撞击。
其中，滑杆和活塞板构成“工”字形结构，且滑杆通过凸块和滑槽带动套杆构成转动结构，并且滑杆既能竖直滑动又能转动，使得滑杆转动后会通过凸块与滑槽带动套杆同步转动，且滑杆可单独竖直滑动。
在一些实施例中，套杆的外侧通过第一棘轮组件与大齿轮相连接，且大齿轮卡合转动连接于采集筒顶部的内壁中，并且大齿轮的外侧对称连接有齿环，而且齿环套设于竖杆的顶部，同时竖杆贯穿轴承连接于采集筒左右两侧内部的上下侧，使得套杆转动后会通过第一棘轮组件带动大齿轮转动，大齿轮转动后就会带动齿环转动，齿环就会带动竖杆转动。
另一方面，竖杆的底部通过锥齿连接件与往复丝杆相连接，且往复丝杆轴承连接于凹槽的内部，并且往复丝杆的端部螺纹连接有封板，而且封板呈半圆形设置，同时封板通过往复丝杆构成开合滑动结构，使得竖杆转动后会通过锥齿连接件带动往复丝杆转动，往复丝杆转动后就带动封板在凹槽中滑动。
在一些实施例中，套杆的底部外侧通过第二棘轮组件贯穿连接于与转筒中，且转筒轴承连接于转筒上方的内壁中，并且第二棘轮组件与第一棘轮组件的转向相反，而且转筒与大齿轮的运动状态相反，使得套杆反转后就会通过第二棘轮组件带动转筒转动。
优选的，转筒的外部通过链轮机构与半齿轮相连接，且半齿轮对称轴承连接于采集筒的顶部内侧，并且半齿轮的外侧啮合连接有全齿轮，而全齿轮对称轴承连接于采集筒的顶部内侧，同时全齿轮与采集筒之间安装有扭簧，使得转筒转动后就会通过链轮机构带动两侧的半齿轮转动，半齿轮转动后就会带动全齿轮转动，进而对扭簧进行反转。
更进一步优选的，全齿轮通过半齿轮和扭簧构成往复转动结构，且往复转动结构的的底部一体式安装有敲击杆，并且敲击杆设置为凸轮状结构，使得全齿轮往复转动时会带动敲击杆同步进行摆动。
更进一步优选的，敲击杆的转动半径大于敲击杆到转槽的之间的距离，且转槽与采集腔相邻，并且采集腔通过敲击杆构成敲击振动结构，使得敲击杆摆动后就会对转槽和采集腔进行撞击，从而产生振动。
更进一步优选的，采集腔通过活塞板和敲击杆构成防残留结构，且活塞板的移动距离大于活塞板的长度，并且采集筒的底部设置为锥形结构，使得采集腔通过活塞板进行出样，通过敲击杆将残留的样本抖落下来。
采用以上装置的湿地土壤采集方法如下步骤：将滑杆上拉，带动活塞板上移至最高点，转动滑杆，滑杆通过凸块和滑槽带动套杆转动，套杆转动后通过第一棘轮组件带动大齿轮转动，大齿轮带动齿环转动，齿环就会带动竖杆转动，竖杆通过锥齿连接件带动往复丝杆转动，往复丝杆带动封板打开，而后将采集筒整体插入至湿地土壤中，采集好样本后，滑杆继续转动，使得封板伸出闭合。
与现有技术相比，本发明有益效果是：在采集土壤时，采集筒插入湿地中，而后往复丝杆带动封板闭合，对采集后的样本进行密封处理，再将采集筒整体从湿地中抽出，进而可以保持采样土壤的完整性，不会破坏土壤的层间结构，并且出样时，活塞板下移将土壤样本推出，后期敲击杆会在转槽中转动，从而使采集腔产生振动，将内壁中残留的土壤抖落出来，具体内容如下：
1、通过设置的滑杆通过凸块和滑槽带动套杆转动后，套杆就会通过第一棘轮组件带动大齿轮转动，大齿轮转动后就会带动齿环转动，齿环转动后就会带动竖杆同步转动，竖杆转动后就会通过锥齿连接件带动往复丝杆转动，往复丝杆转动后就会带动封板打开，进而让出采集腔的内部空间，将采集通过插入至土壤中，滑杆继续转动，封板就会相对移动，从而对采集腔进行密封处理，进而便于将采集后而对土壤样本完整的取出；
2、出样时先打开封板，而后滑杆带动活塞板缓慢下移，活塞板就会将土壤样本完全推出，且滑杆会反转转动，滑杆反转转动后就会带动套杆同步转动，套杆就会通过第二棘轮组件带动转筒转动，转筒转动后就会通过链轮机构带动半齿轮转动，半齿轮转动后就会带动全齿轮转动，进而对扭簧进行反转，当半齿轮与全齿轮不啮合时，扭簧又会带动全齿轮回转，进而使得全齿轮进行往复转动，从而就会带动敲击杆在转槽中转动，进而对采集腔产生振动，采集腔内壁上残留的土壤就会自动抖落下来。
附图说明
图1为本发明整体正剖结构示意图；
图2为本发明图1中A处放大结构示意图；
图3为本发明滑杆、套杆、大齿轮和齿环连接俯视结构示意图；
图4为本发明图1中B处放大结构示意图；
图5为本发明封板、往复丝杆和凹槽俯视结构示意图；
图6为本发明图1中C处放大结构示意图；
图7为本发明半齿轮、全齿轮和扭簧连接俯视结构示意图；
图8为本发明转槽和敲击杆俯视结构示意图。
附图中的标记为：1-采集筒；2-采集腔；3-把手；4-滑杆；5-活塞板；6-套杆；7-凸块；8-滑槽；9-第一棘轮组件；10-大齿轮；11-齿环；12-竖杆；13-往复丝杆；14-凹槽；15-封板；16-第二棘轮组件；17-转筒；18-半齿轮；19-全齿轮；20-扭簧；21-敲击杆；22-转槽。
具体实施方式
为了使得本发明的技术方案的目的、方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明的具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。除非另有说明，否则本文所使用的术语具有本领域通常的含义。附图中相同的附图标记代表相同的部件。
如图1所示的一种湿地土壤采集装置，包括设置的采集筒1，且采集筒1的底部开设有采集腔2，并且采集筒1的顶部两侧对称固定有把手3，还包括：采集筒1的顶面中部贯穿连接有滑杆4，且滑杆4的底部固定有活塞板5，并且活塞板5与采集腔2贴合滑动，如图1-2所示，在使用时，把手3便于人们进行握持装置整体，将采集筒1上的滑杆4向上拉动，进而带动活塞板5上移至最高点，活塞板5就会在采集腔2的内部进行滑动，进而为采集工作提供收集空间；
采集腔2的顶部内侧轴承连接有套杆6，且套杆6的内部贯穿连接有滑杆4，并且滑杆4的外侧对称开设有滑槽8，而且滑槽8中连接有凸块7，同时凸块7对称固定于套杆6的内壁中，滑杆4和活塞板5构成“工”字形结构，且滑杆4通过凸块7和滑槽8带动套杆6构成转动结构，并且滑杆4既能竖直滑动又能转动，如图1-3所示，转动滑杆4后，滑杆4就会通过凸块7和滑槽8带动套杆6进行同步转动，且滑杆4在上下移动时，滑槽8会沿凸块7进行滑动，进而使得滑杆4可以自由进行竖直方位的上下移动，且不会影响套杆6的使用；
套杆6的外侧通过第一棘轮组件9与大齿轮10相连接，且大齿轮10卡合转动连接于采集筒1顶部的内壁中，并且大齿轮10的外侧对称连接有齿环11，而且齿环11套设于竖杆12的顶部，同时竖杆12贯穿轴承连接于采集筒1左右两侧内部的上下侧，如图1-3和图6所示，套杆6转动后就会通过外侧的第一棘轮组件9带动大齿轮10同步转动，大齿轮10转动后就会带动外侧的齿环11同步转动，齿环11转动后就会带动竖杆12转动；
竖杆12的底部通过锥齿连接件与往复丝杆13相连接，且往复丝杆13轴承连接于凹槽14的内部，并且往复丝杆13的端部螺纹连接有封板15，而且封板15呈半圆形设置，同时封板15通过往复丝杆13构成开合滑动结构，采集筒1内侧底部的内壁上对称开设有凹槽14，且凹槽14中连接有封板15，并且封板15与凹槽14之间密封滑动，如图1、图3和图4-6所示，竖杆12转动后就会通过底部的锥齿连接件带动往复丝杆13进行转动，往复丝杆13转动后就会带动封板15打开而收回至凹槽14的内部，而后将采集筒1整体插入至湿地土壤中，采集好样本后，滑杆4继续转动，进而使得往复丝杆13再次转动，往复丝杆13转动后又会带动封板15伸出凹槽14而进行闭合，从而将样本密封保存在采集腔2的内部，而后将采集筒1抽出即可，进而可以避免土壤样本在提起时发生泄漏的现象；
套杆6的底部外侧通过第二棘轮组件16贯穿连接于与转筒17中，且转筒17轴承连接于转筒17上方的内壁中，并且第二棘轮组件16与第一棘轮组件9的转向相反，而且转筒17与大齿轮10的运动状态相反，转筒17的外部通过链轮机构与半齿轮18相连接，且半齿轮18对称轴承连接于采集筒1的顶部内侧，并且半齿轮18的外侧啮合连接有全齿轮19，而全齿轮19对称轴承连接于采集筒1的顶部内侧，同时全齿轮19与采集筒1之间安装有扭簧20，如图1-2和图6-7所示，在将样本取出时，滑杆4再次转动，往复丝杆13又会带动封板15打开，而后缓慢下压滑杆4，滑杆4下移后就会带动活塞板5同步下移，从而将样本导出，并且滑杆4在下移时还会进行反向转动，滑杆4就会带动套杆6同步反转，此时第一棘轮组件9处于不啮合的状态，而套杆6会通过第二棘轮组件16带动转筒17进行转动，转筒17转动后就会通过链轮机构带动半齿轮18同步转动，半齿轮18就会带动外部的全齿轮19进行转动，进而对扭簧20进行反转，当半齿轮18与全齿轮19不啮合时，扭簧20就会带动全齿轮19回转，进而使得全齿轮19进行往复转动，如图7所示。
如图8所示，采集筒1的内壁中对称开设有转槽22，且转槽22中轴承连接有敲击杆21，并且敲击杆21用于对采集腔2进行撞击，全齿轮19通过半齿轮18和扭簧20构成往复转动结构，且往复转动结构的的底部一体式安装有敲击杆21，并且敲击杆21设置为凸轮状结构，敲击杆21的转动半径大于敲击杆21到转槽22的之间的距离，且转槽22与采集腔2相邻，并且采集腔2通过敲击杆21构成敲击振动结构，采集腔2通过活塞板5和敲击杆21构成防残留结构，且活塞板5的移动距离大于活塞板5的长度，并且采集筒1的底部设置为锥形结构，如图1和图6-8所示，全齿轮19转动后就会带动下方的敲击杆21同步在转槽22中进行往复转动，敲击杆21转动后就会对转槽22的内部进行撞击，而转槽22与采集腔2的内壁相邻，进而就会使得采集腔2的内部也产生振动，进而可以将采集腔2内壁上残留的土壤抖落下来，避免后期人工进行清理。
工作原理：在使用该湿地土壤采集装置时，如图1-8所示，首先，将滑杆4上拉，进而带动活塞板5上移至最高点，转动滑杆4，滑杆4通过凸块7和滑槽8带动套杆6转动，并且滑杆4可以自由进行竖直方位的上下移动，且不会影响套杆6的使用，套杆6转动后通过第一棘轮组件9带动大齿轮10转动，大齿轮10带动齿环11转动，齿环11就会带动竖杆12转动，竖杆12通过锥齿连接件带动往复丝杆13转动，往复丝杆13带动封板15打开，而后将采集筒1整体插入至湿地土壤中，采集好样本后，滑杆4继续转动，使得封板15伸出闭合，从而将样本密封保存在采集腔2的内部，避免土壤样本在提起时发生泄漏的现象；
样本取出时，滑杆4再次转动封板15打开，缓慢下压滑杆4，滑杆4带动活塞板5下移将样本导出，并且滑杆4下移时进行反转，滑杆4带动套杆6同步反转，此时第一棘轮组件9处于不啮合状态，套杆6通过第二棘轮组件16带动转筒17转动，转筒17通过链轮机构带动半齿轮18转动，半齿轮18带动全齿轮19转动，且在扭簧20的配合下使得全齿轮19往复转动，全齿轮19会带动敲击杆21同步转动，进而对转槽22内部撞击，而转槽22与采集腔2的内壁相邻，进而使得采集腔2的内部也产生振动，可以将采集腔2内壁上残留的土壤抖落下来，避免后期人工进行清理，从而完成一系列工作。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种湿地土壤采集装置，包括设置的采集筒(1)，且采集筒(1)的底部开设有采集腔(2)，并且采集筒(1)的顶部两侧对称固定有把手(3)；
其特征在于：还包括：
所述采集筒(1)的顶面中部贯穿连接有滑杆(4)，且滑杆(4)的底部固定有活塞板(5)，并且活塞板(5)与采集腔(2)贴合滑动；
所述采集腔(2)的顶部内侧轴承连接有套杆(6)，且套杆(6)的内部贯穿连接有滑杆(4)，并且滑杆(4)的外侧对称开设有滑槽(8)，而且滑槽(8)中连接有凸块(7)，同时凸块(7)对称固定于套杆(6)的内壁中；
所述采集筒(1)内侧底部的内壁上对称开设有凹槽(14)，且凹槽(14)中连接有封板(15)，并且封板(15)与凹槽(14)之间密封滑动；
所述采集筒(1)的内壁中对称开设有转槽(22)，且转槽(22)中轴承连接有敲击杆(21)，并且敲击杆(21)用于对采集腔(2)进行撞击。
2.根据权利要求1所述的一种湿地土壤采集装置，其特征在于：所述滑杆(4)和活塞板(5)构成“工”字形结构，且滑杆(4)通过凸块(7)和滑槽(8)带动套杆(6)构成转动结构，并且滑杆(4)既能竖直滑动又能转动。
3.根据权利要求1所述的一种湿地土壤采集装置，其特征在于：所述套杆(6)的外侧通过第一棘轮组件(9)与大齿轮(10)相连接，且大齿轮(10)卡合转动连接于采集筒(1)顶部的内壁中，并且大齿轮(10)的外侧对称连接有齿环(11)，而且齿环(11)套设于竖杆(12)的顶部，同时竖杆(12)贯穿轴承连接于采集筒(1)左右两侧内部的上下侧。
4.根据权利要求3所述的一种湿地土壤采集装置，其特征在于：所述竖杆(12)的底部通过锥齿连接件与往复丝杆(13)相连接，且往复丝杆(13)轴承连接于凹槽(14)的内部，并且往复丝杆(13)的端部螺纹连接有封板(15)，而且封板(15)呈半圆形设置，同时封板(15)通过往复丝杆(13)构成开合滑动结构。
5.根据权利要求1所述的一种湿地土壤采集装置，其特征在于：所述套杆(6)的底部外侧通过第二棘轮组件(16)贯穿连接于与转筒(17)中，且转筒(17)轴承连接于转筒(17)上方的内壁中，并且第二棘轮组件(16)与第一棘轮组件(9)的转向相反，而且转筒(17)与大齿轮(10)的运动状态相反。
6.根据权利要求5所述的一种湿地土壤采集装置，其特征在于：所述转筒(17)的外部通过链轮机构与半齿轮(18)相连接，且半齿轮(18)对称轴承连接于采集筒(1)的顶部内侧，并且半齿轮(18)的外侧啮合连接有全齿轮(19)，而全齿轮(19)对称轴承连接于采集筒(1)的顶部内侧，同时全齿轮(19)与采集筒(1)之间安装有扭簧(20)。
7.根据权利要求6所述的一种湿地土壤采集装置，其特征在于：所述全齿轮(19)通过半齿轮(18)和扭簧(20)构成往复转动结构，且往复转动结构的的底部一体式安装有敲击杆(21)，并且敲击杆(21)设置为凸轮状结构。
8.根据权利要求1所述的一种湿地土壤采集装置，其特征在于：所述敲击杆(21)的转动半径大于敲击杆(21)到转槽(22)的之间的距离，且转槽(22)与采集腔(2)相邻，并且采集腔(2)通过敲击杆(21)构成敲击振动结构。
9.根据权利要求1所述的一种湿地土壤采集装置，其特征在于：所述采集腔(2)通过活塞板(5)和敲击杆(21)构成防残留结构，且活塞板(5)的移动距离大于活塞板(5)的长度，并且采集筒(1)的底部设置为锥形结构。
10.一种采用权利要求1所述装置的湿地土壤采集方法，其特征在于包括如下步骤：将滑杆(4)上拉，带动活塞板(5)上移至最高点，转动滑杆(4)，滑杆(4)通过凸块(7)和滑槽(8)带动套杆(6)转动，套杆(6)转动后通过第一棘轮组件(9)带动大齿轮(10)转动，大齿轮(10)带动齿环(11)转动，齿环(11)就会带动竖杆(12)转动，竖杆(12)通过锥齿连接件带动往复丝杆(13)转动，往复丝杆(13)带动封板(15)打开，而后将采集筒(1)整体插入至湿地土壤中，采集好样本后，滑杆(4)继续转动，使得封板(15)伸出闭合。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117606849A (zh) * 2024-01-22 2024-02-27 黑龙江省林业科学院伊春分院 湿地土壤采集装置

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CN117606849A (zh) * 2024-01-22 2024-02-27 黑龙江省林业科学院伊春分院 湿地土壤采集装置

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