CN214667788U - 一种深层土壤采样器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种深层土壤采样器，包括驱动件、外筒、气缸、内筒、扇形刀以及钻筒，驱动件带动外筒和钻筒旋转向下钻取样品土壤，气缸带动内筒和扇形刀向下运动，扇形刀下端与钻筒抵接由自然悬挂状态变成水平状态，再在驱动件的带动下内筒和扇形刀旋转切割样品土壤与下部地层的连接，最后起钻取出样品土壤，在起钻过程中扇形刀部分封堵采样筒底部，以使样品不会全部掉落。本装置可解决深层土壤因高密度和硬度而不易取样掉样的问题，具有操作简单，易于采样的优点。

Description

一种深层土壤采样器

技术领域

本实用新型涉及一种土壤采样器，尤其涉及一种深层土壤采样器。

背景技术

常用的土壤采样器有铁锹和铁铲，但这些工具一般较适合表层土壤采样，并且容易破碎土壤内部结构。深层土壤的密度和硬度都较表层土壤大，对采样工具的硬度和锋利程度要求更高。深层土壤采样和表层土壤采样都有一个同样的问题，即在土壤采样过程中，由于土壤之间的粘度大或者硬度较大，一般的采样装置按压下去再提上来，采样筒常常没有采到满筒或者没有采到样品，有待改进。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种深层土壤采样器，以解决采样过程中样品没满筒或没采到样品的问题。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种深层土壤采样器，包括驱动件、外筒、气缸以及内筒，所述内筒的下端面铰接有若干扇形刀，每个扇形刀与内筒铰接端为弧形端，每个扇形刀的半径与内筒内壁面的半径相适配；所述内筒位于外筒的内部，内筒上端面与气缸的输出端固定连接，气缸固定悬挂于外筒的内部，所述外筒的上端面与驱动件的输出端固定连接，外筒的下端面可拆卸固定连接有钻筒；所述钻筒呈内部中空的锥台型，钻筒下端面呈锯齿状，钻筒的一侧设置有可与若干个扇形刀相抵的台阶面。

进一步的，所述外筒的左右外壁上以其轴心为对称轴设置有两个对称的把手，所述把手与外筒转动连接，以方便使用者持握本申请的土壤采样器；所述把手靠近外筒的侧壁上设置有环形凹槽，把手上还设置有分别开启和关闭驱动件和气缸的控制开关；所述外筒的左右外壁上以其轴心为对称轴还对称设置有两个固定块和两个通孔，两个固定块与外筒固定连接，两个固定块可与环形凹槽相配合，使得两个固定块可在环形凹槽内旋转；所述气缸的左右两侧对称设置有两个可拆卸式固定连接的挂耳，所述挂耳位于气缸的外壁上，所述挂耳可穿过通孔使气缸悬挂固定在外筒上。

进一步的，所述内筒的外径与外筒的内经一致。

进一步的，所述内筒长度加上扇形刀的长度小于外筒的长度；当内筒处于悬挂状态时其上的扇形刀自然悬挂且与内筒的壁面夹角小于180度大于90度，扇形刀自然悬挂状态下，其下端面抵接在钻筒的台阶面上。

进一步的，若干所述扇形刀大小、形状、厚度、材质均相同，扇形刀的硬度和抗压强度足够切割深层土壤。

进一步的，所述驱动件可带动外筒、与外筒相连接的零件、气缸、与气缸相连接的零件；所述气缸可带动内筒和扇形刀向下和向上运动并保持其中一个状态。

进一步的，所述钻筒的内壁倾角小于扇形刀自然悬挂状态下的倾角，使得扇形刀自然悬挂状态下的下端与钻筒的内壁贴合，钻筒上端面的壁厚度大于外筒的壁厚，使得扇形刀的向下运动时弧形端抵接在钻筒上。

进一步的，除了所述把手之外的所有部件都是由金属制成，能够适应深层土壤采样环境。

本实用新型提供的一种深层土壤采样器，可针对深层土壤的高密度和硬度的特点而使得采出样品并且采出满筒样品比较困难的问题做出解决办法。本深层土壤采样器设置有外筒和内筒以及扇形刀，外筒配合钻筒钻取样品，内筒保护所采的样品，扇形刀用于钻采好样品后切断样品与下部地层的连接，并在起钻过程中部分封堵采样筒底部，以使样品不会全部掉落。

附图说明

图1是深层土壤采样器结构示意图；

图2是深层土壤采样器的爆炸示意图；

图3是深层土壤采样器取样或准备取样状态下的透视图；

图4是图3中局部A的放大图；

图5是深层土壤采样器采样完毕时的透视图。

附图标记：1、驱动件；2、外筒；3、气缸；4、内筒；5、扇形刀；6、钻筒；7、把手；8、固定块；9、环形凹槽；10、通孔；11、挂耳；12、台阶面。

具体实施方式

下面结合附图对一种深层土壤采样器进行具体说明。

如图1-5所示，一种深层土壤采样器，包括驱动件1、外筒2、气缸3以及内筒4，内筒4的下端面铰接有若干扇形刀5，每个扇形刀5与内筒4铰接端为弧形端，该弧形端具体为扇形刀5的光滑弧线形端，每个扇形刀5的半径与内筒4内壁面的半径相适配；内筒4位于外筒2的内部，内筒4上端面与气缸3的输出端固定连接，气缸3固定悬挂于外筒2的内部，外筒2的上端面与驱动件1的输出端固定连接，外筒2的下端面可拆卸固定连接有钻筒6；钻筒6呈内部中空的锥台型，钻筒6下端面呈锯齿状，钻筒6的一侧设置有可与若干个扇形刀5相抵的台阶面12。

在本实施例中，驱动件1可带动外筒2、与外筒2相固定连接的零件、内筒4、与内筒4相连接的零件旋转；气缸3可给内筒4和扇形刀5施加向下的力和向上的力并保持其中一个状态；钻筒6底部呈锯齿状更容易切割地层；外筒2和钻筒6在驱动件1的带动下旋转向下钻取样品，样品经过钻筒6进入内筒4的内部。

当钻取一定深度或量的样品后，开启气缸3使其带动内筒4向钻筒6方向移动时，该台阶面12作用于扇形刀5，使得原本处于自然悬挂状态的扇形刀5转变成水平状，以围合成一圆形以将内筒4进行封堵，使土壤留存于内筒4内。在上述过程中，台阶面12始终抵接于扇形刀5并提供于扇形刀5形态转变的外力。

最后在驱动件1的作用下带动内筒4和四片扇形刀5旋转切割土壤，通过四片扇形刀5围合成并不完整的圆形，在高速转动状态下切断样品与下部地层的连接，此外四片扇形刀5可在起钻过程中部分封堵内筒4使得样品不易掉落或移位。

外筒2的左右外壁上以其轴心为对称轴设置有两个对称的把手7，把手7与外筒2转动连接，以方便使用者持握本申请的土壤采样器；把手7靠近外筒2的侧壁上设置有环形凹槽9，把手7上还设置有分别开启和关闭驱动件1和气缸3的控制开关(附图未标出)；外筒2的左右外壁上以其轴心为对称轴还对称设置有两个固定块8和两个通孔10，两个固定块8与外筒2固定连接，两个固定块8可与环形凹槽9相配合，使得两个固定块8可在环形凹槽9内旋转；气缸3的左右两侧对称设置有两个可拆卸式固定连接的挂耳11，挂耳11位于气缸3的外壁上，挂耳11可穿过通孔10使气缸3悬挂固定在外筒上。

把手7方便操作土壤采样器并控制驱动件1和气缸3的工作状态，两个固定块8和环形凹槽9则使把手7挂在外筒2外壁上且使把手7不随外筒2的旋转而旋转，挂耳11可将气缸3以及与气缸3相连接的内筒4、扇形刀5悬挂起来。需说明的是：采用控制开关来分别实现对驱动件1和气缸3的启闭，是现有技术，在此不进行详细赘述。

内筒4的外径与外筒2的内径一致。

内筒4的外径与外筒2的内径一致使得内筒4与外筒2相贴合，便于采样和保护样品。

内筒4长度加上扇形刀5的长度小于外筒2的长度；当内筒4处于悬挂状态时其上的扇形刀5自然悬挂且与内筒4的壁面夹角小于180度大于90度；扇形刀5自然悬挂状态下，其下端面抵接在钻筒6的台阶面12上。

具体的，内筒4长度和扇形刀5的长度以及它们之间的角度设置是为了内筒4和扇形刀5处于悬挂状态时，台阶面12可更好的作用于扇形刀5，以驱动扇形刀5发生状态变化。

若干扇形刀5大小、形状、厚度、材质均相同，扇形刀5的硬度和抗压强度足够切割深层土壤；

驱动件1可带动外筒2、与外筒2相连接的零件、气缸3、与气缸3相连接的零件；气缸3可带动内筒4和扇形刀5向下和向上运动并保持其中一个状态。

驱动件1是本土壤采样器的重要动力来源，通过驱动外筒2旋转来钻取土壤样品，气缸3可维持一个状态不变，便于给内筒4和扇形刀5提供一个持续方向不变的力，从而使扇形刀5维持在某一个状态不变。

钻筒6的内壁倾角小于扇形刀5自然悬挂状态下的倾角，使得扇形刀5自然悬挂状态下的下端与钻筒6的内壁贴合，钻筒6上端面的壁厚度大于外筒2的壁厚，使得扇形刀5的向下运动时弧形端抵接在钻筒6上。

具体的，当采样器下钻过程中，扇形刀5下端与钻筒6内壁贴合而不影响土壤进入内筒2，还避免扇形刀5在土壤进入内筒4的摩擦带动下翻转，当气缸3向下运动时，钻筒6台阶面12的设置可使扇形刀5带动弧形端被挤压翻转，从而从自然悬挂状态变成水平状态。

除了把手7之外的所有部件都是由金属制成，能够适应深层土壤采样环境。

具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (6)

1.一种深层土壤采样器，包括驱动件（1）、外筒（2）、气缸（3）以及内筒（4），其特征在于：所述内筒（4）的下端面铰接有若干扇形刀（5），每个所述扇形刀（5）与内筒（4）铰接端为弧形端，每个所述扇形刀（5）的半径与内筒（4）内壁面的半径相适配；所述内筒（4）位于外筒（2）的内部，内筒（4）上端面与气缸（3）的输出端固定连接，所述气缸（3）固定悬挂于外筒（2）的内部，所述外筒（2）的上端面与驱动件（1）的输出端固定连接，所述外筒（2）的下端面可拆卸固定连接有钻筒（6）；所述钻筒（6）呈内部中空的锥台型，钻筒（6）下端面呈锯齿状，所述钻筒（6）的一侧设置有可与若干个扇形刀（5）相抵的台阶面（12）。

2.根据权利要求1所述的一种深层土壤采样器，其特征在于：所述外筒（2）的左右外壁上以其轴心为对称轴设置有两个对称的把手（7），所述把手（7）与外筒（2）转动连接，以方便使用者持握本申请的土壤采样器；所述把手（7）靠近外筒（2）的侧壁上设置有环形凹槽（9），把手（7）上还设置有分别开启和关闭驱动件（1）和气缸（3）的控制开关；所述外筒（2）的左右外壁上以其轴心为对称轴还对称设置有两个固定块（8）和两个通孔（10），所述两个固定块（8）与外筒（2）固定连接，两个固定块（8）可与环形凹槽（9）相配合，使得两个固定块（8）可在环形凹槽（9）内旋转；所述气缸（3）的左右两侧对称设置有两个可拆卸式固定连接的挂耳（11），所述挂耳（11）位于气缸（3）的外壁上，所述挂耳（11）可穿过通孔（10）使气缸（3）悬挂固定在外筒上。

3.根据权利要求1所述的一种深层土壤采样器，其特征在于：所述内筒（4）的外径与外筒（2）的内径一致。

4.根据权利要求1所述的一种深层土壤采样器，其特征在于：所述内筒（4）长度加上扇形刀（5）的长度小于外筒（2）的长度；当内筒（4）处于悬挂状态时其上的扇形刀（5）自然悬挂且与内筒（4）的壁面夹角小于180度大于90度，扇形刀（5）自然悬挂状态下，其下端面抵接在钻筒（6）的台阶面（12）上。

5.根据权利要求2所述的一种深层土壤采样器，其特征在于：所述驱动件（1）可带动外筒（2）、与外筒（2）相连接的零件、气缸（3）、与气缸（3）相连接的零件；所述气缸（3）可带动内筒（4）和扇形刀（5）向下和向上运动并保持其中一个状态。

6.根据权利要求1所述的一种深层土壤采样器，其特征在于：所述钻筒（6）的内壁倾角小于扇形刀（5）自然悬挂状态下的倾角，使得扇形刀（5）自然悬挂状态下的下端与钻筒（6）的内壁贴合，钻筒（6）上端面的壁厚度大于外筒（2）的壁厚，使得扇形刀（5）的向下运动时弧形端抵接在钻筒（6）上。

Images