CN212228439U - 一种移动式智能土壤样品采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种移动式智能土壤样品采集装置，包括皮卡车，机架，立架，伸缩杆，发电机组；其特征在于：所述机架搭载在皮卡车上，在机架上固定有发电机组；所述机架与立架可折叠的安装连接，在立架与机架之间连接有伸缩杆，伸缩杆、立架和机架承三角形结构排布；所述立架包括横杆，立杆，齿条，升降器，驱动电机；在横杆的自由端端部竖直向上的固定有齿条，在齿条上安装有升降器，升降器工作沿齿条上下滑动；所述升降器侧面竖直向下的安装有驱动电机，在驱动电机的转轴上设有钻杆；所述钻杆的下端可拆卸的设有钻头；该装置以完全的机械化手段对土质机械能采样，减轻了科研人员的劳动强度，同时提升取土效率，实现可全天候作业、长时间作业使用要求；同时其该设备结构简单，制作成本低廉，符合农业化设备的基本要求。

Description

一种移动式智能土壤样品采集装置

技术领域

本实用新型涉及土样收集设备领域，具体涉及一种移动式智能土壤样品采集装置。

背景技术

土质采样是农业科学领域经常用到的手段，旨在对某区域内的土样进行采集，以进行后续对该区域土质的研究，从而合理规划种植作物的种类，保证作物综合指标（如产量）达到最优，实现对作物的科学种植。

目前市场上对于土质采样的设备十分多样，但是其总体采集手段是一致的：就是通过人工下压钻孔设备，然后收集钻出来的土壤移送至实验室进行收集；在实际使用过程中发现，科研人员每次外出采样，为提升实验分析的精准性，都是需要在不同区域采集多组土样、或是同一区域不同点进行多次采样，转送至实验室后，然后对多组土样进行多组实验分析，以确保实验结论的准确性与有效性，而人工采集土样时，由于科研人员需要用力下压/提起钻孔设备，多组取样后，对于科研人员的体力的消耗是十分巨大的，而且效率低下，非常浪费时间，采样持续时间一般较短，对于大面积土样采集时，往往需要数天甚至数周才能够完全取样工作，十分的辛苦；由于季节性因素，尤其在北方地区更为明显，冬夏温差大，尤其是冬天，由于表层土壤被冻结，采样更加困难；再有，在将土样钻取出来后，由于土样是在转筒内，需要将土样从转筒内转移出来，这个过程操作比较繁琐，导致的耗时较长，因此收集也是费时的过程，这也是目前设备效率低下的因素之一。

基于上述理由，研发一种完全机械化土样采集装置，以机械化手段代替人力全天候、高效率的对土样进行采集的设备是非常有必要的，旨在减轻科研人员劳动力，提升效率，进一步完善我国农业机械化在该方面的缺失。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种移动式智能土壤样品采集装置，该装置以完全的机械化手段对土质机械能采样，减轻了科研人员的劳动强度，同时提升取土效率，实现可全天候作业、长时间作业使用要求；同时其该设备结构简单，制作成本低廉，符合农业化设备的基本要求。

一种移动式智能土壤样品采集装置，包括皮卡车，机架，立架，伸缩杆，发电机组；

所述机架搭载在皮卡车上，在机架上固定有发电机组；所述机架与立架可折叠的安装连接，在立架与机架之间连接有伸缩杆，伸缩杆、立架和机架承三角形结构排布，伸缩杆动作，带动立架折叠与展开；

所述立架包括横杆，立杆，齿条，升降器，驱动电机；所述横杆与机架铰接连接，在横杆的自由端位置处竖直向上的固定有立杆，伸缩杆的一端与立杆铰接，另一端与机架铰接；在横杆的自由端端部竖直向上的固定有齿条，在齿条上安装有升降器，升降器工作沿齿条上下滑动；

所述升降器侧面竖直向下的安装有驱动电机，在驱动电机的转轴上设有钻杆；

所述钻杆的下端可拆卸的设有钻头。

优选地，所述钻头包括螺旋钻头和空心钻。

进一步，在空心钻结构中，钻杆中下段位置处设有外螺纹，在空心钻的顶部连通空心钻的设有螺套，钻杆通过螺纹配合的形势与空心钻连接，在钻杆的下端设有推片，推片与空心钻的内径相适应，转动钻杆，推片可沿空心钻的轴向滑动，将空心钻内的泥土推出。

进一步，所述钻杆的下端位置处沿径向打通的设有圆孔，相应的，在空心钻的顶部沿径向打通的设有通孔，在通孔和圆孔内安装有锁位轴，锁位轴将两者连接，空心钻无法沿钻杆的螺纹进行转动。

优选地，所述升降器和驱动电机由发电机组供电，在其连接电路上设有控制升降器和驱动电机工作的开关。

进一步，所述升降器包括齿轮，外壳，升降电机；在外壳内设有齿轮，升降器安装在齿条上时，齿轮与齿条啮合，齿轮的轮轴上安装有升降电机，电机驱动齿轮转动，进而带动升降器沿齿条上下移动。

优选地，所述伸缩杆为电动推杆、液压杆中的任意一种，由发电机组为其供电，且在该电路上设有控制伸缩杆动作的正反开关。

优选地，所述立杆的顶部与齿条的顶部连接。

本实用新型的有益效果在于：本申请相较于传统的人工取样设备，效率更高，经测试，效率提升有10％-20％；无论是取点转移还是大面积取样，均十分的方便。

本申请由于是完全机械化取样，可以适应更硬的土质，北方冬季也可取土，冻土可以钻土取样；由发电机组提供电能，无需消耗车辆电瓶，同时发电机组由于重量大，可以充当压稳装置，效果较为优秀。

本申请即可长时间作业，也可全天候作业。

本申请作业取土深度50厘米以内，可任意调节。

本申请对于土质采样后，能够方便、快捷的将土样完整的从空心钻里取出，这对于土样的分层研究具有较大意义，相较于传统的取土方式，更加实用。

附图说明

图1为本实用新型的采样装置整体结构示意图。

图2为本实用新型的立架结构示意图。

图3为本实用新型的空心钻剖视示意图。

图4为本实用新型的立架折叠示意图。

图中，皮卡车1，机架2，立架3，横杆3-1，立杆3-2，齿条3-3，升降器3-4，驱动电机3-5，钻杆3-6，推片3-7，伸缩杆4，发电机组5，空心钻6，螺套6-1，通孔6-2。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。

请参考图1-4，本申请设计了一种移动式智能土壤样品采集装置，包括皮卡车1，机架2，立架3，伸缩杆4，发电机组5；其结构如下：

装置的整体结构：机架2由角钢焊接成矩形结构，机架2搭载在皮卡车1的车厢上，且机架2位于皮卡车1的车厢里侧，方便皮卡车1的后马槽能够给放下与围合；在机架2上通过螺栓固定有发电机组5；机架2与立架3（通过铰接轴）可折叠的安装连接，在立架3与机架2之间连接有伸缩杆4，伸缩杆4、立架3和机架2承三角形结构排布，伸缩杆4动作，带动立架3上翻折叠与展开；使用时，将立架3展开，使用后，将机架2折叠，关上后马槽行进。

立架3的结构：立架3包括横杆3-1，立杆3-2，齿条3-3，升降器3-4，驱动电机3-5；所述横杆3-1与机架2铰接连接，在横杆3-1的自由端位置处竖直向上的（通过螺栓）固定有立杆3-2，伸缩杆4的一端与立杆3-2铰接，另一端与机架2铰接；在横杆3-1的自由端端部竖直向上的（通过螺栓）固定有齿条3-3，在齿条3-3上安装有升降器3-4，升降器3-4工作沿齿条3-3上下移动；实现对取土时钻入地下。

在升降器3-4侧面竖直向下的安装有驱动电机3-5（减速电机组），在驱动电机3-5的转轴上设有钻杆3-6，钻杆3-6可以是由多截组合而成，具体长度可以自定义；

所述钻杆3-6的下端可拆卸的设有钻头。

在本实用新型中，所述钻头包括螺旋钻头和空心钻6两种；其中在空心钻6结构中，钻杆3-6中下段位置处设有外螺纹，在空心钻6的顶部连通空心钻6的设有螺套6-1，钻杆3-6通过螺纹配合的形势与空心钻6连接，在钻杆3-6的下端设有推片3-7，推片3-7与空心钻6的内径相适应，转动钻杆3-6并保持空心钻6不动，推片3-7可沿空心钻6的轴向滑动，将空心钻6内的泥土推出。考虑到钻土时，需要保持钻杆3-6与空心钻6无法进行相对转动，因此需要对两者设置锁位机构，其中本申请的方式为：在钻杆3-6的下端位置处沿径向打通的设有圆孔，相应的，在空心钻6的顶部沿径向打通的设有通孔6-2，在通孔6-2和圆孔内安装有锁位轴，锁位轴将两者连接，空心钻6无法沿钻杆3-6的螺纹进行转动。

在本实用新型中，升降器3-4和驱动电机3-5由发电机组5供电（一般在发电机组5上设有输出电能的插排），在其连接电路上设有控制升降器3-4和驱动电机3-5工作的开关。

其中，升降器3-4为市售产品，其包括齿轮，外壳，升降电机；在外壳内设有齿轮，升降器3-4安装在齿条3-3上时，齿轮与齿条3-3啮合，齿轮的轮轴上安装有升降电机（减速电机组），电机驱动齿轮转动，进而带动升降器3-4沿齿条3-3上下移动。

再本实用新型中，所述伸缩杆4为电动推杆、液压杆中的任意一种，由发电机组5为其供电，且在该电路上设有控制伸缩杆4动作的正反开关，通过正反开关可以控制立架3电控折叠与展开。

在本实用新型中，为避免在钻孔过程中，齿条3-3可能发生晃动，因此立杆3-2的顶部与齿条3-3的顶部连接，以提升齿条3-3的强度，能够承受更多的扭力与应力。

本申请的实施方式：使用时，先将皮卡车1停靠在取样点，然后控制伸缩杆4伸长至立架3与机架2垂直，再启动驱动电机3-5使钻头旋转，再缓慢控制升降器3-4下降，使钻子在旋转过程中缓慢伸入至土壤中实现取样，取样后，收集钻出来的土样，完成当前区域的取土；当对下一地点进行取样时，先将本伸缩杆4回缩使立架3折叠，转移皮卡车1，再进行上述操作即可完成下一区域的取土。应当注意，在取样完成返回基地（或实验室）过程中，立架3应当保持折叠状态，且使皮卡车1的后马槽处于关闭状态，避免在行进颠簸过程中，将机架2颠簸从皮卡车1掉落，同时也为了方便通过局部道路上的限高杆。

本申请装置应该定期对其进行维护，主要检查升降器3-4、伸缩杆4、驱动电机3-5工作情况；同时外出前，需要检查发电机组5的油箱油量情况。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种移动式智能土壤样品采集装置，包括皮卡车，机架，立架，伸缩杆，发电机组；其特征在于：

所述机架搭载在皮卡车上，在机架上固定有发电机组；所述机架与立架可折叠的安装连接，在立架与机架之间连接有伸缩杆，伸缩杆、立架和机架承三角形结构排布，伸缩杆动作，带动立架折叠与展开；

所述立架包括横杆，立杆，齿条，升降器，驱动电机；所述横杆与机架铰接连接，在横杆的自由端位置处竖直向上的固定有立杆，伸缩杆的一端与立杆铰接，另一端与机架铰接；在横杆的自由端端部竖直向上的固定有齿条，在齿条上安装有升降器，升降器工作沿齿条上下滑动；

所述升降器侧面竖直向下的安装有驱动电机，在驱动电机的转轴上设有钻杆；

所述钻杆的下端可拆卸的设有钻头。

2.根据权利要求1所述的一种移动式智能土壤样品采集装置，其特征在于：所述钻头包括螺旋钻头和空心钻。

3.根据权利要求2所述的一种移动式智能土壤样品采集装置，其特征在于：在空心钻结构中，钻杆中下段位置处设有外螺纹，在空心钻的顶部连通空心钻的设有螺套，钻杆通过螺纹配合的形式与空心钻连接，在钻杆的下端设有推片，推片与空心钻的内径相适应，转动钻杆，推片可沿空心钻的轴向滑动，将空心钻内的泥土推出。

4.根据权利要求3所述的一种移动式智能土壤样品采集装置，其特征在于：所述钻杆的下端位置处沿径向打通的设有圆孔，相应的，在空心钻的顶部沿径向打通的设有通孔，在通孔和圆孔内安装有锁位轴，锁位轴将两者连接，空心钻无法沿钻杆的螺纹进行转动。

5.根据权利要求1所述的一种移动式智能土壤样品采集装置，其特征在于：所述升降器和驱动电机由发电机组供电，在其连接电路上设有控制升降器和驱动电机工作的开关。

6.根据权利要求5所述的一种移动式智能土壤样品采集装置，其特征在于：所述升降器包括齿轮，外壳，升降电机；在外壳内设有齿轮，升降器安装在齿条上时，齿轮与齿条啮合，齿轮的轮轴上安装有升降电机，电机驱动齿轮转动，进而带动升降器沿齿条上下移动。

7.根据权利要求1所述的一种移动式智能土壤样品采集装置，其特征在于：所述伸缩杆为电动推杆、液压杆中的任意一种，由发电机组为其供电，且在该电路上设有控制伸缩杆动作的正反开关。

8.根据权利要求1所述的一种移动式智能土壤样品采集装置，其特征在于：所述立杆的顶部与齿条的顶部连接。

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