CN217953924U - 一种土壤取样装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种土壤取样装置，属于土壤采样的技术领域，其包括套筒和伸缩杆，所述套筒沿竖直方向架设在垄体上，所述伸缩杆穿设在所述套筒内，所述伸缩杆杆壁上安装有齿条，所述套筒内安装有转动机构，所述转动机构与所述齿条啮合，带动所述伸缩杆沿竖直方向运动，所述伸缩杆近地端安装有钻进机构，所述钻进机构端部安装有取样机构，所述取样机构包括取样器，所述伸缩杆向土层内运动时，所述钻进机构带动所述取样器转动钻进，所述取样器配合所述取样机构其余组件对所需土层进行土壤取样，本申请具有减少土壤取样时对垄体结构的破坏的效果。

Description

一种土壤取样装置

技术领域

本申请涉及土壤采样的技术领域，尤其是涉及一种土壤取样装置。

背景技术

土壤取样是土壤分析研究以及地质勘查等领域的基础工作，通过对不同深度的土壤进行取样来测量判断土壤成分和土壤性质参数，从而对土壤污染程度进行评价和研究。

耕地中大多采用垄的形式进行耕种，垄是两侧为沟，中部垄起的一行行土埂，垄上进行作物的耕作，比如蔬菜、玉米、土豆等旱地作物，为了提高作物的产量及品质，常对垄体的土壤进行取样检测，作为施肥、改善土壤提供依据。

现有的土壤取样常用的方法是土钻法，会使用手钻、铁锹和铁铲等工具。手钻通常由T形把手、钻杆和钻头组成，钻头由硬质材料制成，该钻头具有一个盛土空腔。在对垄体的土壤进行取样检测取时，先需使用铁锹和/或铁铲将垄体开挖至所需取样的土层上，再使用手钻进行钻进取样，钻头随着手柄的旋转向下钻入土层，可将欲采集土层的土样导入空腔。

由于对垄体的土壤进行取样检测前，需对垄体进行开挖，会对垄体结构造成破坏，影响后续的种植作业。

实用新型内容

为了减少土壤取样时对垄体结构的破坏，本申请提供一种土壤取样装置。

本申请提供的一种土壤取样装置采用如下技术方案：

一种土壤取样装置，包括套筒和伸缩杆，套筒沿竖直方向架设在垄体上，伸缩杆穿设在套筒内，伸缩杆杆壁上安装有齿条，套筒内安装有转动机构，转动机构与齿条啮合，带动伸缩杆沿竖直方向运动，伸缩杆近地端安装有钻进机构，钻进机构端部安装有取样机构，取样机构包括取样器，伸缩杆向土层内运动时，钻进机构带动取样器转动钻进，取样器配合取样机构其余组件对所需土层进行土壤取样。

通过采用上述技术方案，转动机构工作带动伸缩杆上的齿条，使伸缩杆在套筒内沿竖直方向向下或向下运动，同时当伸缩杆近地端将进入垄体土体内时，钻进机构带动取样器转动钻进，在伸缩杆向下运动和钻进机构的共同配合下，取样器可至所需土层位置时，取样机构其余组件的配合取样器对土壤进行取样，取样完毕后转动机构带动伸缩杆收回。整个钻进取样的过程，无需对垄体开挖至所需取样的土层，大幅减少了土壤取样时对垄体结构的破坏，在取样完成后只需将设备移除即可，不影响后续的种植作业。

可选的，套筒筒壁中开设放置腔，转动机构包括齿轮和转动电机，转动电机固定于放置腔内，齿轮位于放置腔内，且齿轮圆心与转动电机固定连接，齿轮与齿条啮合。

通过采用上述技术方案，齿轮和转动电机的设置，使得齿轮在转动电机的驱动下，带动与齿轮所啮合的齿条沿竖直方向向上或向下运动，使得伸缩杆在套筒内沿竖直方向运动。

可选的，钻进机构包括钻进电机和钻进筒，伸缩杆近地端内开设容置腔，钻进电机安装于容置腔内，钻进电机转动轴沿竖直方向设置且贯穿伸缩杆，钻进筒沿竖直方向设置且固定于钻进电机转动轴端面。

可选的，取样器由两个对称设置的取样本体组成，两个取样本体上部端面之间铰接，且铰接轴端面固定于钻进筒近地端内，两个取样本体闭合时为底部带有尖锥的中空球状结构。

通过采用上述技术方案，取样器闭合时为底部带有尖锥的球状结构，便于取样器配合钻进机构在垄体土体内的转动钻进。

可选的，取样机构还包括电推杆、连接杆和连接块，电推杆安装于钻进筒内，连接块固定于电推杆端面，电推杆沿竖直方向运动，钻进筒近地端开设滑动槽，连接杆由滑动槽穿出，连接杆一端与连接块铰接，另一端与取样本体上部铰接，且铰接轴与取样本体之间的铰接轴同向设置，电推杆运动带动连接杆使取样器开启或闭合。

可选的，套筒近地端环套固定有安装板，安装板底部侧壁上固定有定位锥，定位锥可插嵌进入土体内。

通过采用上述技术方案，安装板环套固定在套筒上，定位锥插嵌进入土体内，使得装置整体在垄体上的架设更加稳定。

可选的，套筒远地端两侧对称固定有握持把手。

通过采用上述技术方案，握持把手的设置，使得操作人员在进行土壤取样时握持，使装置整体在对土壤取样时更加稳定，同时使得装置整体更易于搬运和携带。

可选的，取样器外壁开设用于配合钻进机构向土体内钻进的钻纹。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.转动机构工作带动伸缩杆上的齿条，使伸缩杆在套筒内沿竖直方向向下或向下运动，同时当伸缩杆近地端将进入垄体土体内时，钻进机构带动取样器转动钻进，在伸缩杆向下运动和钻进机构的共同配合下，取样器可至所需土层位置时，取样机构其余组件的配合取样器对土壤进行取样，取样完毕后转动机构带动取样器返回地面处等待收集其内部采集的土壤。整个钻进取样的过程，无需对开挖垄体至所需采集的土层，大幅减少了土壤取样时对垄体结构的破坏，在取样完成后只需将设备移除即可，不影响后续的种植作业；

2.土壤取样装置整体还可安装架设在林地和草地等农业绿化用地上，对其内部土层土壤进行取样，并减小取样时对土层的破坏范围。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图；

图2是本申请实施例的整体结构剖面图；

图3是图2中A部分的局部放大示意图。

图中，1、套筒；11、安装板；12、定位锥；13、握持把手；14、放置腔；2、伸缩杆；21、齿条；22、容置腔；23、限位块；24、刻度线；3、转动机构；31、转动电机；32、齿轮；4、钻进机构；41、钻进电机；42、钻进筒；43、滑动槽；5、取样机构；51、取样器；511、钻纹；52、电推杆；53、连接杆；54、连接块。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种土壤取样装置。

参照图1，一种土壤取样装置包括套筒1、伸缩杆2、转动机构3、钻进机构4和取样机构5。套筒1沿竖直方向设置且架设于垄体上，伸缩杆2穿设于套筒1内，转动机构3安装于套筒1内。伸缩杆2上固定有齿条21，齿条21沿竖直方向安装于伸缩杆2杆壁，齿条21与转动机构3啮合，转动机构3带动齿条21使伸缩杆2在套筒1上沿竖直方向向上或向下运动。钻进机构4安装于伸缩杆2靠近地面的端部，取样机构5安装于钻进机构4上，当伸缩杆2向下即将进入垄体土体时，钻进机构4带动取样机构5转动，配合向下运动的伸缩杆2钻进至所需取样的土层进行土壤取样。

参考图1和图2，伸缩杆2远离地面的端部固定有限位块23，限位块23用于防止伸缩杆2在向下运动取样时从套筒1内脱离。伸缩杆2杆壁上开设有刻度线24，刻度线24沿伸缩杆2长度走向等距设置，由于取土深度通常为1M-1.5M之间，操作人员可根据刻度线24的变化判断取样机构5在土体内的深度。

参考图1和图2，套筒1上设置有握持把手13和安装板11，握持把手13固定于套筒1的远地端侧部，且沿伸缩杆2轴线对称设置。安装板11环套固定于套筒1的近地端，安装板11贴地侧壁上固定有定位锥12，定位锥12沿伸缩杆2轴线对称设置，当安装板11于垄体土体贴合时，定位锥12插嵌进入垄体土体内，使土体取样装置整体在垄体上的安装架设更加稳定。

参考图1和图2，套筒1侧壁上向外设置一道凸起，凸起位于套筒1中部，凸起内开设放置腔14，放置腔14与套筒1内部连通。转动机构3包括转动电机31和齿轮32，转动电机31固定于放置腔14内壁上，齿轮32转动于放置腔14内，齿轮32圆心与转动电机31转动轴固定连接，且齿轮32与齿条21啮合。齿轮32在转动电机31的驱动下，带动与齿轮32所啮合的齿条21沿竖直方向向上或向下运动，使得伸缩杆2在套筒1内沿竖直方向运动。

参考图2和图3，伸缩杆2近地端内开设容置腔22，钻进机构4包括钻进电机41和钻进筒42，钻进电机41固定于容置腔22远离地面的内壁中部，钻进电机41的转动轴沿竖直方向设置且贯穿所靠近的容置腔22内壁。钻进筒42沿竖直方向设置，且钻进筒42远地端侧壁的中心与钻进电机41的转动轴端面固定连接。

参考图2和图3，取样机构5包括取样器51、电推杆52、连接杆53和连接块54，取样器51由两个对称设置的取样本体组成，两个取样本体上部端面之间铰接，铰接轴沿水平方向垂直于伸缩杆2轴线，且铰接轴端面固定于钻进筒42近地端内，两个取样本体闭合时所组成的取样器51整体为底部带有尖锥的中空球状结构。取样器51外壁开设有钻纹511，用于配合钻进机构4在垄体土体内转动钻进。

参考图3，钻进筒42靠近取样器51的端部由两个半球侧壁组成，在纵向剖面中呈沿伸缩杆2轴线对称分布的圆弧形截面，且圆弧截面向钻进筒42内拱起。当取样器51打开时，两个取样本体的上部半球型外壁与钻进筒42靠近取样器51的端部贴合。

参考图3，钻进筒42内部中空，电推杆52固定于钻进筒42远离地面的内壁中心，且电推杆52沿竖直方向在钻进筒42内伸缩，连接块54固定于电推杆52的端部。钻进筒42靠近取样器51的两个半球侧壁上均开设滑动槽43，且滑动槽43在纵向剖面中沿伸缩杆2轴线对称分布。本实施例中，仅示出2个连接杆53作为示意，且连接杆53与取样器51的取样本体一一对应。连接杆53在纵向剖面中沿伸缩杆2轴线对称分布，连接杆53一端铰接于连接块54两侧，另一端穿出滑动槽43，与所对应的取样器51的取样本体上部外壁铰接，铰接轴均与取样本体间的铰接轴同向设置。当取样器51在钻进机构4的带动下进入所需取样的土层时，电推杆52向上运动，驱动连接杆53带动取样器51的取样本体张开，伸缩杆2继续下移至取样本体贴紧土层，电推杆52向下运动，驱动取样器51的取样本体闭合，对所需土层的土壤进行抓取，取样完毕后，伸缩杆2向上带动取样器51返回地面处等待收集其内部采集的土壤。

本申请实施例一种土壤取样装置的实施原理为：转动机构3工作带动伸缩杆2上的齿条21，使伸缩杆2在套筒1内沿竖直方向向下或向下运动，同时当伸缩杆2近地端将进入垄体土体内时，钻进机构4带动取样器51转动钻进，在伸缩杆2向下运动和钻进机构4的共同配合下，取样器51可至所需土层位置时，取样机构5其余组件的配合取样器51对土壤进行取样，取样完毕后转动机构3带动伸缩杆2向上运动，带动取样器51返回地面处等待收集其内部采集的土壤。

本具体实施方式的实施例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 (7)

1.一种土壤取样装置，其特征在于：包括套筒(1)和伸缩杆(2)，所述套筒(1)沿竖直方向架设在垄体上，所述伸缩杆(2)穿设在所述套筒(1)内，所述伸缩杆(2)杆壁上安装有齿条(21)，所述套筒(1)内安装有转动机构(3)，所述转动机构(3)与所述齿条(21)啮合，带动所述伸缩杆(2)沿竖直方向运动，所述伸缩杆(2)近地端安装有钻进机构(4)，所述钻进机构(4)端部安装有取样机构(5)，所述取样机构(5)包括取样器(51)，所述伸缩杆(2)向土层内运动时，所述钻进机构(4)带动所述取样器(51)转动钻进，所述取样器(51)配合所述取样机构(5)其余组件对所需土层进行土壤取样。

2.根据权利要求1所述的一种土壤取样装置，其特征在于：所述套筒(1)筒壁中开设放置腔(14)，所述转动机构(3)包括齿轮(32)和转动电机(31)，所述转动电机(31)固定于所述放置腔(14)内，所述齿轮(32)位于放置腔(14)内，且所述齿轮(32)圆心与所述转动电机(31)固定连接，所述齿轮(32)与所述齿条(21)啮合。

3.根据权利要求2所述的一种土壤取样装置，其特征在于：所述钻进机构(4)包括钻进电机(41)和钻进筒(42)，所述伸缩杆(2)近地端内开设容置腔(22)，所述钻进电机(41)安装于所述容置腔(22)内，所述钻进电机(41)转动轴沿竖直方向设置且贯穿所述伸缩杆(2)，所述钻进筒(42)沿竖直方向设置且固定于所述钻进电机(41)转动轴端面。

4.根据权利要求3所述的一种土壤取样装置，其特征在于：所述取样器(51)由两个对称设置的取样本体组成，两个所述取样本体上部端面之间铰接，且铰接轴端面固定于所述钻进筒(42)近地端内，两个所述取样本体闭合时为底部带有尖锥的中空球状结构。

5.根据权利要求4所述的一种土壤取样装置，其特征在于：所述取样机构(5)还包括电推杆(52)、连接杆(53)和连接块(54)，所述电推杆(52)安装于所述钻进筒(42)内，所述连接块(54)固定于所述电推杆(52)端面，所述电推杆(52)沿竖直方向运动，所述钻进筒(42)近地端开设滑动槽(43)，所述连接杆(53)由所述滑动槽(43)穿出，所述连接杆(53)一端与所述连接块(54)铰接，另一端与所述取样本体上部铰接，且铰接轴与取样本体之间的铰接轴同向设置，所述电推杆(52)运动带动所述连接杆(53)使所述取样器(51)开启或闭合。

6.根据权利要求1所述的一种土壤取样装置，其特征在于：所述套筒(1)近地端环套固定有安装板(11)，所述安装板(11)底部侧壁上固定有定位锥(12)，所述定位锥(12)可插嵌进入土体内。

7.根据权利要求6所述的一种土壤取样装置，其特征在于：所述套筒(1)远地端两侧对称固定有握持把手(13)。

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