CN216808814U - 一种便携式土壤生物取样器及取样系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种便携式土壤生物取样器及取样系统，包括筒体，所述筒体内设置有用于破碎土壤样品的粉碎组件，以及用于喷洒冲洗液对破碎后的土壤样品进行淋洗的喷淋组件；所述筒体外设置有用于对淋洗后的淋洗液进行过滤的过滤组件。本申请具有提高土壤微生物取样便捷性以及检测精度的优点。

Description

一种便携式土壤生物取样器及取样系统

技术领域

本申请涉及土壤生物检测用设备的领域，尤其是涉及一种便携式土壤生物取样器及取样系统。

背景技术

目前，土壤微生物是土壤的重要组成部分，其群落结构的多样性及变化在一定程度上反应了土壤的质量，是土壤生态系统稳定性的重要指示因子。土壤微生物检测在开发微生物资源、促进土壤可持续利用等方面具有重要的意义。

相关技术中，对土壤进行检测时，一般需要检测人员将土样从田间带回实验室，经过粉碎、浸泡、过滤后获得带有微生物的液体样品。

针对上述中的相关技术，发明人认为：当土壤样品较多或者待检土壤样本在外地时，工作人员需要将土壤样本运回实验室，土样采样过程相对较为不便，并且运输成本相对较高；此外，运送过程中可能会对土样中的微生物造成一定的影响，从而影响检测的精度。

实用新型内容

为了提高土壤微生物取样的便捷性以及检测的精度，本申请提供一种便携式土壤生物取样器及取样系统。

一方面，本申请提供的一种便携式土壤生物取样器，采用如下的技术方案：

一种便携式土壤生物取样器，包括筒体，所述筒体内设置有用于破碎土壤样品的粉碎组件，以及用于喷洒冲洗液对破碎后的土壤样品进行淋洗的喷淋组件；所述筒体外设置有用于对淋洗后的淋洗液进行过滤的过滤组件。

通过采用上述技术方案，对土壤微生物进行取样前，首先将土壤样品放入筒体内，启动粉碎组件对土壤样品进行破碎，破碎完成后启动喷淋组件向破碎后的土壤样品上喷洒冲洗液，将土壤样品中的微生物洗下，过滤组件可以对带有微生物的淋洗液进行过滤，较小的微生物可以透过过滤组件，较大的土壤杂质被滤出，从而得到带有微生物的样品。通过设置筒体、粉碎组件、喷淋组件和过滤组件，工作人员可以在现场完成微生物的取样工作，不用将大量的土壤样品带回实验室处理，降低了运输成本，提高了取样的便捷性；同时减小了土壤样品运送过程中对微生物的影响，提高了检测精度。

可选的，所述筒体内设置有挡板，所述挡板上设置有过滤孔。

通过采用上述技术方案，挡板可以对土壤样品进行支撑，过滤孔可以对淋洗液进行初步的过滤。

可选的，所述筒体下设置有用于封闭所述挡板上过滤孔的控制件；所述控制件包括与筒体滑移配合的安装板，所述安装板朝向挡板的一面上凸出设置有用于封堵所述过滤孔的封堵凸起，所述安装板上设置有用于连通所述筒体与过滤组件的透水孔。

通过采用上述技术方案，对土壤样品进行粉碎时，使安装板朝向挡板的方向滑移，封堵凸起相应插接于过滤孔中对过滤孔进行封堵，从而避免粉碎过程中土壤样品从过滤孔处进入过滤组件中，同时，淋洗过程中封闭过滤孔，还可以对土壤样品进行充分浸泡，便于将微生物充分洗下。淋洗完成后，使安装板远离挡板滑移，过滤孔开启，淋洗液透过过滤孔以及安装板上的透水孔进入过滤组件中进行过滤。综上所述，通过设置控制件，可以控制过滤孔的开闭，既可以减少粉碎过程中土壤样品通过过滤孔进入过滤组件，还可以在淋洗过程中对土壤样品进行充分浸泡，便于将微生物充分洗下。

可选的，所述控制件还包括环状的外壳，所述安装板固定连接于外壳中，所述外壳套设于筒体上且与筒体滑移式机械密封连接，所述外壳与筒体之间设置有用于对筒体与外壳相对位置进行固定的定位件。

通过采用上述技术方案，外壳可以对安装板的滑移进行限制和引导，提高安装板滑移过程的流畅度和稳定性。

可选的，所述外壳上设置有定位孔，所述筒体上设置有第一定位槽和第二定位槽，当所述筒体滑移至过滤孔封闭时，所述定位孔与第一定位槽对应，所述定位件一端穿过定位孔插接于第一定位槽中；当所述筒体滑移至过滤孔开启时，所述定位孔与第二定位槽对应，所述定位件一端穿过定位孔插接于第二定位槽中。

通过采用上述技术方案，当安装板滑移至过滤孔封闭时，定位孔与第一定位槽对应，定位件一端穿过定位孔插接于第一定位槽中；筒体滑移至过滤孔开启时，定位孔与第二定位槽对应，定位件一端穿过定位孔插接于第二定位槽中。便于维持筒体与外壳相对位置的稳定，从而提高安装板的稳定性。

可选的，所述过滤组件包括安装筒、支撑网板和滤膜；所述安装筒与筒体连通，所述支撑网板有若干个且设置于安装筒内，所述滤膜铺设于支撑网板上。

通过采用上述技术方案，淋洗液进入过滤组件中后，滤膜可以对淋洗液进行过滤，支撑网板可以对滤膜进行支撑，提高滤膜的稳定性；若干支撑网板可以对淋洗液进行多次分级过滤，提高过滤效果。

可选的，所述安装筒的内壁上设置有若干沿轴线方向排布的台阶，支撑网板搭接于台阶上，所述过滤组件还包括用于对滤膜进行压紧固定的压环，所述安装筒上设置有用于对压环进行固定的固定件。

通过采用上述技术方案，台阶和压环可以对支撑网板和滤膜进行限制，提高支撑网板和滤膜的稳定性；当需要更换滤膜时，可以拆下固定件，然后将压环取下，对滤膜进行更换。通过设置台阶、压环和固定件，可以对支撑网板和滤膜进行限制，提高滤膜和支撑网板安装的稳定性，同时便于滤膜的更换。

可选的，所述压环的侧壁上开设有固定孔，所述固定件穿过安装筒的侧壁并插入固定孔中。

通过采用上述技术方案，提高压环安拆固定的便捷性。

可选的，所述粉碎组件包括刀片、轴杆和电机；所述刀片位于筒体内，所述轴杆一端与刀片连接，另一端穿过出安装筒与电机通过花键联接；所述轴杆包括若干花键联接的轴单元，所述轴单元与支撑网板旋转密封配合。

通过采用上述技术方案，电机驱动轴杆带动刀片转动，从而对土壤样品进行破碎；在更换滤膜时，轴单元可以随着支撑网板的拆卸而分离，从而提高滤膜更换的便捷性。

第二方面，本申请提供一种便携式土壤生物系统，采用如下的技术方案：

一种便携式土壤生物取样系统，包括便携式生物取样器以及盛装有冲洗液的容纳瓶；所述容纳瓶上设置有出水口和进水口，所述容纳瓶的出水口与喷淋组件的进水端连通，所述容纳瓶的出水口与过滤组件的出水端连通；所述便携式生物取样器与所述容纳瓶之间形成循环回路。

通过采用上述技术方案，容纳瓶用于盛装冲洗液，在取样时，冲洗液从出水口处流入喷淋组件中，对粉碎后的土壤样品进行冲洗，然后经过过滤组件过滤后从进水口流回容纳瓶，冲洗液在便携式生物取样器与容纳瓶之间循环流动，对土壤样品上的微生物进行重复冲洗，直至取样完成。

采用相同的方法进行多次取样、冲洗、过滤，最终使样品中的微生物全部汇集到容纳瓶中，仅需将取样瓶中的样品带回实验室进行检测即可，不用将大量的土壤样品带回实验室处理，降低了运输成本，提高了取样的便捷性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置筒体、粉碎组件、喷淋组件和过滤组件，工作人员可以在现场完成微生物的取样工作，不用将大量的土壤样品带回实验室处理，降低了运输成本，提高了取样的便捷性；同时减小了土壤样品运送过程中对微生物的影响，提高了检测精度；

2.通过设置控制件，可以控制过滤孔的开闭，既可以减少粉碎过程中土壤样品通过过滤孔进入过滤组件，还可以在淋洗过程中对土壤样品进行充分浸泡，便于将微生物充分洗下；

3.通过设置台阶、压环和固定件，可以对支撑网板和滤膜进行限制，提高滤膜和支撑网板安装的稳定性，同时便于滤膜的更换；

4.通过设置固定件，提高压环安拆固定的便捷性。

附图说明

图1是本申请实施例中一种便携式土壤生物取样器的结构示意图；

图2是本申请实施例中便携式土壤生物取样器的剖面图；

图3是图2中A部分的局部放大示意图；

图4是本申请实施例中一种便携式土壤生物取样系统的结构示意图。

附图标记说明：1、筒体；10、挡板；11、密封盖；12、第一定位槽；13、第二定位槽；14、引导槽；2、粉碎组件；20、刀片；21、轴杆；22、电机；3、喷淋组件；30、喷头；31、水泵；4、过滤组件；40、安装筒；400、出液口；401、台阶；41、支撑网板；42、滤膜；43、压环；430、固定孔；44、固定件；5、控制件；50、外壳；500、定位孔；51、安装板；52、封堵凸起；6、定位件；7、容纳瓶；70、出水口；71、进水口。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种便携式土壤生物取样器。为了方便理解本申请实施例提供的取样器，首先说明一下其应用场景，本申请实施例提供的土壤生物取样器主要用于从土壤中提取微生物，现有技术中一般将土样运回实验室，经过破碎、浸泡、过滤等多种设备的处理，土样取样过程较为繁琐，并可能会影响检测精度，因此，本申请提供一种便携式土壤生物取样器，可以现场对土样进行处理并提取微生物。下面结合附图对本申请实施例提供的便携式土壤生物取样器进行说明。

参照图1和图2，便携式土壤生物取样器包括筒体1、粉碎组件2、喷淋组件3和过滤组件4。筒体1主要用于盛装土壤样品；粉碎组件2主要用于对筒体1内的土壤样品进行粉碎；喷淋组件3主要用于喷洒冲洗液对粉碎后的土壤样品进行冲洗，将微生物从土壤样品上洗下形成淋洗液；淋洗液经过过滤组件4的过滤，出去其中的土壤杂质，得到富含微生物的液体样品。

参照图2，筒体1内部中空且两端设置有开口，其中上端开口用于放置土壤样品，下端开口处设置有挡板10，挡板10可以完全覆盖筒体1的下端开口且与筒体1固定连接，挡板10上开设有过滤孔。挡板10既可以对土壤样品进行支撑，淋洗时还可以对淋洗液进行初步的过滤。

粉碎组件2的输出端位于筒体1内，对筒体1内的土壤样品进行粉碎，筒体1的上端开口处可拆卸固定有密封盖11，主要用于封闭筒体1的上端开口，防止粉碎组件2工作时土壤从筒体1的上端开口处洒出。具体的，密封盖11与筒体1可以采用螺纹连接，便于密封盖11在筒体1上的安拆。

参照图2，喷淋组件3主要包括喷头30和水泵31；喷头30固定连接于密封盖11朝向筒体1内的一面上，喷头30的出水端朝向筒体1内，喷头30的进水端与水泵31通过管路连接，具体的可以采用软管连接。通过水泵31可以将携带的冲洗液泵入喷头30中，并通过喷头30喷入筒体1内对土壤进行淋洗。其他实施例中，喷头30还可以固定连接于筒体1的侧壁上，或者通过支架与筒体1连接并悬挂于筒体1内。

筒体1的下端开口处设置有用于控制挡板10上过滤孔开闭的控制件5；控制件5包括环状的外壳50、设置于外壳50中的安装板51以及凸出设置于安装板51朝向挡板10一面上的封堵凸起52。外壳50套设于筒体1上且与筒体1沿轴向滑移式机械密封连接；安装板51与外壳50固定连接，安装板51的板面与挡板10的板面平行；封堵凸起52与挡板10上的过滤孔相对应，封堵凸起52呈锥形且朝向挡板10的一端为小端；当安装板51与挡板10相向滑移至一定距离时，封堵凸起52可以插入挡板10的过滤孔中，对过滤孔进行封堵。当安装板51朝向远离挡板10的方向滑移时，挡板10上的过滤孔开启。安装板51上开设有透水孔，便于淋洗液进入过滤组件4中。外壳50与筒体1之间设置有用于对外壳50和筒体1相对位置进行定位的定位件6。

参照图2和图3，外壳50上开设有定位孔500，筒体1上开设有第一定位槽12和第二定位槽13，当筒体1与外壳50相对滑移至封堵凸起52完全封闭过滤孔时，定位孔500与第一定位槽12对应，定位件6穿过定位孔500插接于第一定位槽12中；当筒体1与外壳50滑移至过滤孔开启时，定位孔500与第二定位槽13对应,定位件6穿过定位孔500插接于第二定位槽13中。从而使外壳50与筒体1保持稳定。

筒体1上开设有引导槽14，引导槽14与筒体1的轴线平行且两端分别与第一定位槽12和第二定位槽13连通，定位件6端部嵌设于引导槽14中且与引导槽14滑移配合。定位件6的端面为球面，可以减小定位件6端部与引导槽14之间的摩擦阻力。定位件6可以为任意杆状结构，例如可以为定位销，在本实施例中，定位件6采用螺杆，螺杆与定位孔500螺纹连接。

过滤组件4包括安装筒40、支撑网板41、滤膜42、压环43和固定件44；安装筒40上端开口且与外壳50远离筒体1的一端螺纹连接，经过挡板10初步过滤后的淋洗液可以进入安装筒40中。支撑网板41有若干个且沿安装筒40的轴线方向排布，支撑网板41与筒体1可拆卸连接。滤膜42平铺于支撑网板41上。压环43用于对滤膜42进行压紧固定。固定件44主要用于对压环43进行固定。安装筒40的底面上设置有出液口400，经过多层滤膜42过滤后的冲洗液可以从出液口400处排出。出液口400上设置有阀门。

参照图，安装筒40的内壁上设置有若干沿轴线方向排布的台阶401，支撑网板41搭接于台阶401上。压环43的侧壁上开设有固定孔430，固定件44穿过安装筒40的侧壁并插入固定孔430中，从而使压环43保持稳定。具体的，固定件44为螺杆，固定件44与安装筒40和压环43螺纹连接。另一个实施例中，固定件44还可以采用定位销，定位销穿过安装筒40的侧壁插接于固定孔430中。另一个实施例中，固定件44还可以采用顶丝，顶丝穿过安装筒40与压环43外壁抵紧配合，使压环43保持稳定。

粉碎组件2包括刀片20、轴杆21和电机22；刀片20位于筒体1内；轴杆21的轴线与筒体1的轴线重合，轴杆21一端与刀片20固定连接，另一端穿过安装筒40远离筒体1一端的端面并露出安装筒40。轴杆21穿出电机22的一端与电机22的输出轴通过花键联接。

轴杆21包括若干花键连接的轴单元，轴单元与安装筒40的端面、支撑网板41以及挡板10旋转密封配合，安装板51与轴单元沿轴向滑移配合。从而便于粉碎组件2和过滤组件4的分离，并便于支撑网板41的安拆，提高滤膜42更换的便捷性。

本申请实施例一种便携式土壤生物取样器的实施原理为：对土壤微生物进行取样前，首先朝向安装板51方向推动筒体1，挡板10上的封堵凸起52相应插接于过滤孔中对过滤孔进行封堵，将定位件6穿过定位孔500插入第一定位槽12中，使筒体1维持稳定。开启密封盖11，将土壤样品放入筒体1内，关闭密封盖11后启动电机22，电机22驱动轴杆21带动刀片20转动，从而对土壤样品进行破碎，破碎完成后使用水泵31将冲洗液泵入并通过喷头30喷入土壤样品上，对土壤样品进行冲洗浸泡，将土壤样品上的微生物洗下，然后朝向远离安装板51的方向推动筒体1并使用定位件6对筒体1进行固定，淋洗液从过滤孔流入过滤组件4中，滤膜42可以对淋洗液进行过滤，较小的微生物可以透过滤膜42，较大的土壤杂质被滤出，从而得到带有微生物的样品。

当需要更换滤膜42时，可以旋拧筒体1，控制件5的外壳50与过滤组件4的安装筒40分离，然后拆卸固定件44，将压环43取下，对滤膜42进行更换。当滤膜42有多层时，可以先将上层的支撑网板41拆下，通过花键联接的轴单元分离，便于支撑网板41的拆卸。

综上所述，通过设置筒体1、粉碎组件2、喷淋组件3和过滤组件4，工作人员可以在现场完成微生物的取样工作，不用将大量的土壤样品带回实验室处理，降低了运输成本，提高了取样的便捷性；同时减小了土壤样品运送过程中对微生物的影响，提高了检测精度。

本申请实施例还公开一种便携式土壤生物取样系统。参照图4，便携式土壤生物取样系统包括便携式生物取样器以及盛装有冲洗液的容纳瓶7；容纳瓶7的底部设置有出水口70，出水口70上设置有阀门，容纳瓶7的顶部设置有带阀门的进水口71；出水口70与水泵31的进水端通过管道连通，进水口71与安装筒40底部的出液口400连通。具体的，连接携式生物取样器和容纳瓶7的管道为软管，水泵31启动时，在便携式生物取样器与容纳瓶7之间形成循环回路，可以对土壤样品进行重复冲洗过滤，冲洗完成后，关闭出水口70上的阀门，将便携式生物取样器中的淋洗液全部汇集到容纳瓶7中。

采用相同的方法进行多次取样、冲洗、过滤，最终使样品中的微生物全部汇集到容纳瓶7中。

本申请实施例一种便携式土壤生物取样系统的实施原理为：容纳瓶7用于盛装冲洗液，在取样时，冲洗液从出水口70处流入喷淋组件3中，对粉碎后的土壤样品进行冲洗，然后经过过滤组件4过滤后从进水口71流回容纳瓶7，冲洗液在便携式生物取样器与容纳瓶7之间循环流动，对土壤样品上的微生物进行重复冲洗，直至取样完成。

采用相同的方法进行多次取样、冲洗、过滤，最终使样品中的微生物全部汇集到容纳瓶7中，仅需将取样瓶中的样品带回实验室进行检测即可，不用将大量的土壤样品带回实验室处理，降低了运输成本，提高了取样的便捷性。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种便携式土壤生物取样器，其特征在于：包括筒体(1)，所述筒体(1)内设置有用于破碎土壤样品的粉碎组件(2)，以及用于喷洒冲洗液对破碎后的土壤样品进行淋洗的喷淋组件(3)；所述筒体(1)外设置有用于对淋洗后的淋洗液进行过滤的过滤组件(4)。

2.根据权利要求1所述的一种便携式土壤生物取样器，其特征在于：所述筒体(1)内设置有挡板(10)，所述挡板(10)上设置有过滤孔。

3.根据权利要求2所述的一种便携式土壤生物取样器，其特征在于：所述筒体(1)下设置有用于封闭所述挡板(10)上过滤孔的控制件(5)；所述控制件(5)包括与筒体(1)滑移配合的安装板(51)，所述安装板(51)朝向挡板(10)的一面上凸出设置有用于封堵所述过滤孔的封堵凸起(52)，所述安装板(51)上设置有用于连通所述筒体(1)与过滤组件(4)的透水孔。

4.根据权利要求3所述的一种便携式土壤生物取样器，其特征在于：所述控制件(5)还包括环状的外壳(50)，所述安装板(51)固定连接于外壳(50)中，所述外壳(50)套设于筒体(1)上且与筒体(1)滑移式机械密封连接，所述外壳(50)与筒体(1)之间设置有用于对筒体(1)与外壳(50)相对位置进行固定的定位件(6)。

5.根据权利要求4所述的一种便携式土壤生物取样器，其特征在于：所述外壳(50)上设置有定位孔(500)，所述筒体(1)上设置有第一定位槽(12)和第二定位槽(13)，当所述筒体(1)滑移至过滤孔封闭时，所述定位孔(500)与第一定位槽(12)对应，所述定位件(6)一端穿过定位孔(500)插接于第一定位槽(12)中；当所述筒体(1)滑移至过滤孔开启时，所述定位孔(500)与第二定位槽(13)对应，所述定位件(6)一端穿过定位孔(500)插接于第二定位槽(13)中。

6.根据权利要求1所述的一种便携式土壤生物取样器，其特征在于：所述过滤组件(4)包括安装筒(40)、支撑网板(41)和滤膜(42)；所述安装筒(40)与筒体(1)连通，所述支撑网板(41)有若干个且设置于安装筒(40)内，所述滤膜(42)铺设于支撑网板(41)上。

7.根据权利要求6所述的一种便携式土壤生物取样器，其特征在于：所述安装筒(40)的内壁上设置有若干沿轴线方向排布的台阶(401)，支撑网板(41)搭接于台阶(401)上，所述过滤组件(4)还包括用于对滤膜(42)进行压紧固定的压环(43)，所述安装筒(40)上设置有用于对压环(43)进行固定的固定件(44)。

8.根据权利要求7所述的一种便携式土壤生物取样器，其特征在于：所述压环(43)的侧壁上开设有固定孔(430)，所述固定件(44)穿过安装筒(40)的侧壁并插入固定孔(430)中。

9.根据权利要求7所述的一种便携式土壤生物取样器，其特征在于：所述粉碎组件(2)包括刀片(20)、轴杆(21)和电机(22)；所述刀片(20)位于筒体(1)内，所述轴杆(21)一端与刀片(20)连接，另一端穿过出安装筒(40)与电机(22)通过花键联接；所述轴杆(21)包括若干花键联接的轴单元，所述轴单元与支撑网板(41)旋转密封配合。

10.一种便携式土壤生物取样系统，其特征在于：包括如权利要求1-9任一所述的便携式生物取样器以及盛装有冲洗液的容纳瓶(7)；所述容纳瓶(7)上设置有出水口(70)和进水口(71)，所述容纳瓶(7)的出水口(70)与喷淋组件(3)的进水端连通，所述容纳瓶(7)的出水口(70)与过滤组件(4)的出水端连通；所述便携式生物取样器与所述容纳瓶(7)之间形成循环回路。

Images