CN117606847A - 土地工程勘察设计用分层采样装置 - Google Patents

Abstract

土地工程勘察设计用分层采样装置，涉及采样装置技术领域，包括导筒，导筒内螺纹连接有沿竖向升降的采样筒，采样筒内滑动设有位置可调节的定量板，导筒的一侧固接有检测腔壳，检测腔壳的上端部固接有连通其内圈的进料管，进料管上开设有支撑槽，采样筒的下端部上升至导筒上方时，采样筒朝向进料管倾斜摆动，采样筒的下端部卡入至支撑槽内。本发明解决了传统技术中的装置无法实现分层定量的采样，经常出现采样量不足甚至采样量过量的现象；以及为了实现就地采样和检测工作，采样装置的周边配套设备多，不仅不便于操作，且易造成设备遗漏的问题。

Description

土地工程勘察设计用分层采样装置

技术领域

本发明涉及采样装置技术领域，具体涉及土地工程勘察设计用分层采样装置。

背景技术

土壤样品的采集是土壤科学研究、地质勘查领域的基础工作，为土壤样品理化性质的测定提供了物质基础，土壤样品的采集目前多采用土钻法、环刀法，其中土钻法采集土壤样品多用于土壤理化、生物性质的测定，环刀法采集土壤样品多用于土壤容重的测定。

现有技术中公开了一个公开号为CN219996544U的专利，该方案包括第一套筒和第二套筒，第二套筒内部中空，第二套筒套设于第一套筒外壁，第一套筒和第二套筒活动连接；第一套筒内开设有多个用于存储土壤的容纳腔，多个容纳腔沿竖直方向间隔分布，能够有效保障土壤后期检测时的精准度。

包括上述专利在内的现有技术随着使用，也逐渐暴露出了该技术的不足之处，主要表现在以下方面：

第一，现有的采样装置使用时，受限于采样筒的储土结构限制，无法实现分层定量的采样，经常出现采样量不足甚至采样量过量的现象，都直接影响了土壤后期的检测准度。

第二，现有采样装置在使用时，当采样深度较深时，由于底座与采样筒之间存在反向作用力，底座易出现上升晃动的现象，无法保证采样筒采样过程中的稳定性。

第三，现有采样装置采样后，在对土壤检测时，由于土壤中具有结块，使得影响了检测仪的检测精度，且不便于对检测后的土壤进行导出，影响了对不同层深土样的检测精准性。

第四，现有的采样装置结构复杂，体积较大，尤其在恶劣的采样环境下，受限于体积大，无法将采样设备移动至采样地点，造成使用范围受限。

第五，土壤采样大多在偏远地区进行，当在采样环境恶劣且无电情况下使用时，现有装置受限于结构限制，使得操作起来较为笨重，无法实现无电场景下的土壤采样工作。

第六，现有的土样采样装置，为了就地实现采样和检测工作，采样装置的周边配套设备多，不仅不便于操作，且易造成设备遗漏的现象发生。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明解决了传统技术中的装置无法实现分层定量的采样，经常出现采样量不足甚至采样量过量的现象；以及为了实现就地采样和检测工作，采样装置的周边配套设备多，不仅不便于操作，且易造成设备遗漏的问题。

为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：

土地工程勘察设计用分层采样装置，包括导筒，所述导筒内螺纹连接有沿竖向升降的采样筒，所述采样筒内滑动设有位置可调节的定量板，

所述导筒的一侧固接有检测腔壳，所述检测腔壳的上端部固接有连通其内圈的进料管，所述进料管上开设有支撑槽，

所述采样筒的下端部上升至所述导筒上方时，所述采样筒朝向所述进料管倾斜摆动，所述采样筒的下端部卡入至所述支撑槽内。

进一步的，所述导筒靠近下端部的相对外壁上分别水平固接有脚踏板，所述脚踏板上固接有定位壳，所述定位壳的相对外侧壁水平滑动设有止动板。

进一步的，所述检测腔壳内转动设有与其内底面以及内侧壁摩擦接触的混合叶片，所述检测腔壳的外壁上设有检测仪主体，所述检测仪主体沿所述检测腔壳内外滑动设置，用以避让所述混合叶片。

进一步的，所述检测腔壳的底面开设有连通其内腔的排料口，所述检测腔壳沿竖向升降设有对所述排料口进行通断的阀板。

进一步的，所述导筒的外壁上竖直固接有固定板，所述固定板的上端部铰接有摆动板，所述摆动板上沿其延伸方向滑动设有升降板，所述采样筒转动安装于所述升降板上。

进一步的，所述升降板的上端部固接有顶板，所述顶板上竖直转动设有驱动轴，所述采样筒套装于所述驱动轴上，所述定量板与所述驱动轴的下端部相固接，所述定量板的外壁与所述采样筒的内壁摩擦接触；所述驱动轴的相对侧壁沿其轴向固接有导板，所述采样筒的上端部固接有端板，所述端板上开设有避让所述导板以及所述驱动轴的避让孔。

进一步的，所述端板上固接有立板，所述驱动轴上沿其轴向并列设有若干个定距槽，所述立板上螺纹连接有定距旋钮，所述定距旋钮的末端与所述定距槽相抵。

进一步的，所述定位壳内沿竖向升降有驱动板，所述止动板的背面通过连杆固接有滑杆，所述驱动板上对应每个所述止动板倾斜开设有滑槽，所述滑杆上固接有约束于所述滑槽内的滑块。

进一步的，所述混合叶片包括竖直转动安装于所述检测腔壳内顶面的转轴，所述转轴靠近下端部的相对侧壁上分别固接有与所述检测腔壳内底面摩擦接触的底板，所述底板上固接有与所述检测腔壳内侧壁摩擦接触的侧板。

进一步的，所述检测腔壳靠近底面的外壁上水平固接有弹簧伸缩杆，所述弹簧伸缩杆的伸缩端固接有安装座，所述检测仪主体的座体端固定于所述安装座上，所述检测腔壳的侧壁上开设有通孔，所述检测仪主体的探头端滑动设置于所述通孔内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

对土壤进行采样时，将定位壳插入至采样地面上，实现将脚踏板支撑于地面上，通过转动螺杆，螺杆带动驱动板上升，利用滑块和滑槽实现带动止动板水平滑动，实现从定位壳内伸出，利用止动板水平插入至土壤内，实现止动的效果，可以有效的对脚踏板进行固定；

其中止动板利用预紧锁止面可以实现在伸出过程中，利用预紧锁止面实现与土壤之间形成反作用力，更进一步的提高了对脚踏板的固定稳定性，有效的克服了采样筒在采样过程中与脚踏板之间的反向作用力，保证了脚踏板固定的稳定性；

将脚踏板固定好后，手持拉手将升降板拉升，升降板带动定量板在采样筒内滑动，将采样筒提升至采样深度一致的高度，然后拧紧定距旋钮，对定量板与采样筒之间进行固定，将采样筒的下端部插入至导筒内，通过摇动顶部摇把实现带动采样筒钻土采样，由于定量板与采样筒下端口间距固定，可以实现定量的取土，通过采样筒钻取的深度不同，实现了分层定量采样；

采样完成后，反向转动采样筒，将采样筒提升至导筒上方，将摆动板朝向进料管摆动，将采样筒的下端口支撑在支撑槽内，松开定距旋钮，手持拉手带动顶板下降，顶板利用驱动轴带动定量板下降，实现将采样筒内的土样推出至检测腔壳内，通过控制定量板的移动距离，实现对不同层深的土样进行推出，方便快捷；

土样进入至检测腔壳内后，手摇侧部摇把带动混合叶片转动，实现对土样进行搅拌，对结块的土样进行破碎，提高土样的均匀性，然后从外部将检测仪主体推入至检测腔壳内实现与内部的土样相接触，实现就地采样及检测工作，方便快捷；

对土样检测完成后，将检测仪主体退出至检测腔壳内腔，转动螺柱，带动阀板下降，将排料口打开，混合叶片转动，实现将检测腔壳内的土样从排料口快速排出，方便快捷，排出后，反向转动螺柱，将阀板封闭排料口，用以进行后续层深的土样检测工作；

其中混合叶片包括底板与侧板，实现了对检测腔壳内的土样进行刮落，不仅实现了便于清理的效果，并且将检测腔壳内部粘附的土样排出干净，也能提高对后续层深土样的检测准度；

其中通过设置顶部摇把、侧部摇把实现了手动操作，实现无电场景下的土壤采样工作；

其中各个结构连接于一体，可以克服采样装置由于周边配套设备多，易造成设备遗漏的问题；

本装置的结构简单，操作便捷，体积较小，尤其的适用于在恶劣的采样环境下的携带使用，便于将采样设备移动至采样地点，扩大了使用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明拉手的结构示意图；

图3为本发明螺柱的结构示意图；

图4为本发明定位壳的结构示意图；

图5为本发明定量板的结构示意图；

图6为本发明立板的结构示意图。

图中：1-导筒；2-检测腔壳；3-采样筒；4-进料管；5-支撑槽；6-脚踏板；7-定位壳；8-止动板；9-顶部摇把；10-侧部摇把；11-拉手；12-固定板；13-摆动板；14-升降板；15-顶板；16-驱动轴；17-导板；18-定量板；19-转轴；20-底板；21-侧板；22-阀板；23-板体；24-螺柱；25-弹簧伸缩杆；26-检测仪主体；27-安装座；28-驱动板；29-连杆；30-滑杆；31-滑柱；32-螺杆；33-滑槽；34-滑块；35-立板；36-定距旋钮；37-预紧锁止面；38-横轴；39-主动锥齿轮；40-从动锥齿轮。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1至图6所示，土地工程勘察设计用分层采样装置，包括导筒1，导筒1内螺纹连接有沿竖向升降的采样筒3，采样筒3内滑动设有位置可调节的定量板18，

导筒1的一侧固接有检测腔壳2，检测腔壳2的上端部固接有连通其内圈的进料管4，进料管4上开设有支撑槽5，

采样筒3的下端部上升至导筒1上方时，采样筒3朝向进料管4倾斜摆动，采样筒3的下端部卡入至支撑槽5内。

导筒1靠近下端部的相对外壁上分别水平固接有脚踏板6，脚踏板6上固接有定位壳7，定位壳7的相对外侧壁水平滑动设有止动板8。

检测腔壳2内转动设有与其内底面以及内侧壁摩擦接触的混合叶片，检测腔壳2的外壁上设有检测仪主体26，检测仪主体26沿检测腔壳2内外滑动设置，用以避让混合叶片。

检测腔壳的底面开设有连通其内腔的排料口，检测腔壳沿竖向升降设有对排料口进行通断的阀板22。

导筒1的外壁上竖直固接有固定板12，固定板12的上端部铰接有摆动板13，摆动板13上沿其延伸方向滑动设有升降板14，采样筒3转动安装于升降板14上。

升降板14的上端部固接有顶板15，顶板15上竖直转动设有驱动轴16，采样筒3套装于驱动轴16上，定量板18与驱动轴16的下端部相固接，定量板18的外壁与采样筒3的内壁摩擦接触。

驱动轴16的相对侧壁沿其轴向固接有导板17，采样筒3的上端部固接有端板，端板上开设有避让导板17以及驱动轴16的避让孔。

端板上固接有立板35，驱动轴16上沿其轴向并列设有若干个定距槽，立板35上螺纹连接有定距旋钮36，定距旋钮36的末端与定距槽相抵。

定位壳7内沿竖向升降有驱动板28，止动板8的背面通过连杆29固接有滑杆30，驱动板28上对应每个止动板8倾斜开设有滑槽33，滑杆30上固接有约束于滑槽33内的滑块34。

定位壳7内由上到下固接有水平设置的滑柱31，滑杆30的上下两端对应滑动设置于滑柱31上。

定位壳7的顶部竖直转动设有螺杆32，螺杆32与驱动板28螺纹连接，螺杆32的上端部延伸至定位壳7的上方，并固接有转把。

止动板8的上表面设有倾斜的预紧锁止面37。

定位壳7的下端部呈三角形设置。

混合叶片包括竖直转动安装于检测腔壳2内顶面的转轴19，转轴19靠近下端部的相对侧壁上分别固接有与检测腔壳2内底面摩擦接触的底板20，底板20上固接有与检测腔壳2内侧壁摩擦接触的侧板21。

检测腔壳2的侧壁上水平转动设有横轴38，横轴38的一端固接有主动锥齿轮39，转轴19上固接有与主动锥齿轮39相啮合的从动锥齿轮40，横轴38的另一端延伸至检测腔壳2外部，并固接有侧部摇把10。

检测腔壳2的外壁上固接有板体23，板体23上螺纹连接有螺柱24，螺柱24的下端部与阀板22转动连接，螺柱24的上端部固接有转把。

检测腔壳2靠近底面的外壁上水平固接有弹簧伸缩杆25，弹簧伸缩杆25的伸缩端固接有安装座27，检测仪主体26的座体端固定于安装座27上，检测腔壳2的侧壁上开设有通孔，检测仪主体26的探头端滑动设置于通孔内。

摆动板13上沿其延伸方向开设有呈T型设置的导槽，升降板14上固接有约束于导槽内的导块。

升降板14的侧壁上固接有拉手11。

顶板15上固接有与驱动轴16相连接的顶部摇把9。

检测腔壳2的底面高度与脚踏板6的上表面高度相平齐。

检测仪主体26为便捷式土壤检测仪，其结构及工作原理属于日常所常见的，因不属于本方案的创新之处，所以在此不多做赘述。

本装置的工作原理为：

对土壤进行采样时，将定位壳7插入至采样地面上，实现将脚踏板6支撑于地面上，通过转动螺杆32，螺杆32带动驱动板28上升，利用滑块34和滑槽33实现带动止动板8水平滑动，实现从定位壳7内伸出，利用止动板8水平插入至土壤内，实现止动的效果，可以有效的对脚踏板6进行固定；

其中止动板8利用预紧锁止面37可以实现在伸出过程中，利用预紧锁止面实现与土壤之间形成反作用力，更进一步的提高了对脚踏板6的固定稳定性，有效的克服了采样筒3在采样过程中与脚踏板6之间的反向作用力，保证了脚踏板6固定的稳定性；

将脚踏板6固定好后，手持拉手11将升降板14拉升，升降板14带动定量板18在采样筒3内滑动，将采样筒3提升至采样深度一致的高度，然后拧紧定距旋钮36，对定量板18与采样筒3之间进行固定，将采样筒3的下端部插入至导筒1内，通过摇动顶部摇把9实现带动采样筒3钻土采样，由于定量板18与采样筒3下端口间距固定，可以实现定量的取土，通过采样筒3钻取的深度不同，实现了分层定量采样；

采样完成后，反向转动采样筒3，将采样筒3提升至导筒1上方，将摆动板13朝向进料管4摆动，将采样筒3的下端口支撑在支撑槽5内，松开定距旋钮36，手持拉手11带动顶板15下降，顶板15利用驱动轴16带动定量板18下降，实现将采样筒3内的土样推出至检测腔壳2内，通过控制定量板18的移动距离，实现对不同层深的土样进行推出，方便快捷；

土样进入至检测腔壳2内后，手摇侧部摇把10带动混合叶片转动，实现对土样进行搅拌，对结块的土样进行破碎，提高土样的均匀性，然后从外部将检测仪主体26推入至检测腔壳2内实现与内部的土样相接触，实现就地采样及检测工作，方便快捷；

对土样检测完成后，将检测仪主体26退出至检测腔壳2内腔，转动螺柱24，带动阀板22下降，将排料口打开，混合叶片转动，实现将检测腔壳2内的土样从排料口快速排出，方便快捷，排出后，反向转动螺柱24，将阀板22封闭排料口，用以进行后续层深的土样检测工作；

其中混合叶片包括底板20与侧板21，实现了对检测腔壳2内的土样进行刮落，不仅实现了便于清理的效果，并且将检测腔壳2内部粘附的土样排出干净，也能提高对后续层深土样的检测准度；

其中通过设置顶部摇把9、侧部摇把10实现了手动操作，实现无电场景下的土壤采样工作；

其中各个结构连接于一体，可以克服采样装置由于周边配套设备多，易造成设备遗漏的问题；

本装置的结构简单，操作便捷，体积较小，尤其的适用于在恶劣的采样环境下的携带使用，便于将采样设备移动至采样地点，扩大了使用范围。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.土地工程勘察设计用分层采样装置，其特征在于：包括导筒（1），所述导筒（1）内螺纹连接有沿竖向升降的采样筒（3），所述采样筒（3）内滑动设有位置可调节的定量板（18），

所述导筒（1）的一侧固接有检测腔壳（2），所述检测腔壳（2）的上端部固接有连通其内圈的进料管（4），所述进料管（4）上开设有支撑槽（5），

所述采样筒（3）的下端部上升至所述导筒（1）上方时，所述采样筒（3）朝向所述进料管（4）倾斜摆动，所述采样筒（3）的下端部卡入至所述支撑槽（5）内。

2.根据权利要求1所述的土地工程勘察设计用分层采样装置，其特征在于：所述导筒（1）靠近下端部的相对外壁上分别水平固接有脚踏板（6），所述脚踏板（6）上固接有定位壳（7），所述定位壳（7）的相对外侧壁水平滑动设有止动板（8）。

3.根据权利要求2所述的土地工程勘察设计用分层采样装置，其特征在于：所述检测腔壳（2）内转动设有与其内底面以及内侧壁摩擦接触的混合叶片，所述检测腔壳（2）的外壁上设有检测仪主体（26），所述检测仪主体（26）沿所述检测腔壳（2）内外滑动设置，用以避让所述混合叶片。

4.根据权利要求3所述的土地工程勘察设计用分层采样装置，其特征在于：所述检测腔壳（2）的底面开设有连通其内腔的排料口，所述检测腔壳（2）沿竖向升降设有对所述排料口进行通断的阀板（22）。

5.根据权利要求4所述的土地工程勘察设计用分层采样装置，其特征在于：所述导筒（1）的外壁上竖直固接有固定板（12），所述固定板（12）的上端部铰接有摆动板（13），所述摆动板（13）上沿其延伸方向滑动设有升降板（14），所述采样筒（3）转动安装于所述升降板（14）上。

6.根据权利要求5所述的土地工程勘察设计用分层采样装置，其特征在于：所述升降板（14）的上端部固接有顶板（15），所述顶板（15）上竖直转动设有驱动轴（16），所述采样筒（3）套装于所述驱动轴（16）上，所述定量板（18）与所述驱动轴（16）的下端部相固接，所述定量板（18）的外壁与所述采样筒（3）的内壁摩擦接触；所述驱动轴（16）的相对侧壁沿其轴向固接有导板（17），所述采样筒（3）的上端部固接有端板，所述端板上开设有避让所述导板（17）以及所述驱动轴（16）的避让孔。

7.根据权利要求6所述的土地工程勘察设计用分层采样装置，其特征在于：所述端板上固接有立板（35），所述驱动轴（16）上沿其轴向并列设有若干个定距槽，所述立板（35）上螺纹连接有定距旋钮（36），所述定距旋钮（36）的末端与所述定距槽相抵。

8.根据权利要求7所述的土地工程勘察设计用分层采样装置，其特征在于：所述定位壳（7）内沿竖向升降有驱动板（28），所述止动板（8）的背面通过连杆（29）固接有滑杆（30），所述驱动板（28）上对应每个所述止动板（8）倾斜开设有滑槽（33），所述滑杆（30）上固接有约束于所述滑槽（33）内的滑块（34）。

9.根据权利要求8所述的土地工程勘察设计用分层采样装置，其特征在于：所述混合叶片包括竖直转动安装于所述检测腔壳（2）内顶面的转轴（19），所述转轴（19）靠近下端部的相对侧壁上分别固接有与所述检测腔壳（2）内底面摩擦接触的底板（20），所述底板（20）上固接有与所述检测腔壳（2）内侧壁摩擦接触的侧板（21）。

10.根据权利要求9所述的土地工程勘察设计用分层采样装置，其特征在于：所述检测腔壳（2）靠近底面的外壁上水平固接有弹簧伸缩杆（25），所述弹簧伸缩杆（25）的伸缩端固接有安装座（27），所述检测仪主体（26）的座体端固定于所述安装座（27）上，所述检测腔壳（2）的侧壁上开设有通孔，所述检测仪主体（26）的探头端滑动设置于所述通孔内。