CN218098402U - 一种便携式土壤分层采样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种便携式土壤分层采样装置，属于土壤取样工具技术领域，包括依次连接的伸缩部、采样部和可自转的钻头；采样部包括存土器、刮土器和旋转驱动机构，存土器与伸缩部的伸缩端相连接；存土器上开设有采样进口，刮土器的固定端置于存土器中，刮土器的固定端与旋转驱动机构的驱动端相连接，刮土器的挖土端穿过采样进口朝土壤层方向延伸，并垂直于采样升降运动轨迹转动；钻头固定连接在存土器底部。由于挖土端插入土壤层中并部分深入，挖取的远离装置表面的部分土壤样品未受到钻头或者存土器的摩擦与扰动，挖取的土壤样品分层更加准确。

Description

一种便携式土壤分层采样装置

技术领域

本实用新型涉及土壤取样工具技术领域，特别是涉及一种便携式土壤分层采样装置。

背景技术

土壤采样装置是从事土壤生态学研究的重要基础性工具，土壤采样的科学性直接影响土壤结构的分析、土壤内部物质分布等研究结果的准确性，而且土壤采集到的样品必须具有代表性和有效性。分层土壤成分各异，为了精确掌握土壤的分层情况，野外地质工作人员需要对不同深度的土壤层进行分别采样；土壤采样装置是从事土壤生态学研究的重要基础性工具，土壤采样的科学性直接影响土壤结构的分析、土壤内部物质分布等研究结果的准确性，而且土壤采集到的样品必须具有代表性和有效性，因此土壤采样装置的好坏是检测的关键，传统的方式是使用采集管插入到土壤中对土壤进行收集，此方式造成的偏差较大，而且不能实现不同深度的采样，灵活性较差，因此，土壤采样装置还需要进一步的改进。

为解决上述问题，专利CN114739731A公开了一种土壤样品分层采样装置及方法，取样杆插入土层钻孔采样时，操作刮刀控制线控制刮刀处于打开或闭合状态，当刮刀打开时会接触孔壁并插入到孔壁土层中，刮刀闭合时会离开孔壁，刮下的分层土壤样品滑落到采样容器里，然而，该专利在取样杆插入土层的过程中，孔壁与土层之间相对摩擦滑动，这个过程中孔壁与孔壁外表面的土壤样品依然混杂，从而影响到最终的采样结果；专利CN206573316U公开了一种土壤分层采样器，在固定轴上设置可转动的旋转件，在固定轴或者旋转件上设置有可活动的刮板，在旋转件绕着固定轴的轴向每向下旋转一周时，旋转件向下移动预定距离，同时布置在旋转件上的刮板也向下移动预定距离，进而采集每层预定距离之间的土壤样品，然而，该专利仅适用与取得土壤浅层且相对干燥的土壤样品，而无法取得相对深层的土壤样品。

发明内容

本实用新型的目的是解决上述技术问题，提供一种便携式土壤分层采样装置，由于挖土端插入土壤层中并部分深入，挖取的远离装置表面的部分土壤样品未受到钻头或者存土器的摩擦与扰动，挖取的土壤样品分层更加准确。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种便携式土壤分层采样装置，包括依次连接的伸缩部、采样部和可自转的钻头；所述采样部包括存土器、刮土器和旋转驱动机构，所述存土器与所述伸缩部的伸缩端相连接；所述存土器上开设有采样进口，所述刮土器的固定端置于所述存土器中，所述刮土器的固定端与旋转驱动机构的驱动端相连接，所述刮土器的挖土端穿过所述采样进口朝土壤层方向延伸，并垂直于采样升降运动轨迹转动；所述钻头固定连接在存土器底部。

优选地，所述存土器设有若干均匀分布的漏水孔。

优选地，所述存土器底部中心向上延伸设置有环形延伸部，所述漏水孔设置于所述采样进口与所述环形延伸部之间。

优选地，所述刮土器的挖土端与固定端之间呈弯折状连接，所述挖土端的弯折方向朝向所述刮土器的转动方向。

优选地，所述挖土端的迎料面上间隔布置有倾斜铲板，相邻所述倾斜铲板之间形成导土槽，所述导土槽连通所述存土器的内腔。

优选地，所述存土器包括上圆台与下圆台，且所述上圆台与所述下圆台大面积的底面相邻连接，所述采样进口设置于所述上圆台与下圆台之间。

优选地，所述采样进口为环形槽，所述上圆台与所述下圆台间隔设置形成环形槽，所述采样进口边缘为环形槽，所述上圆台与所述下圆台之间设有扇形限位环板，所述扇形限位环板的外环面封堵所述环形槽，所述挖土端于所述环形槽未被封堵处转动。

优选地，所述固定端为扇形，所述扇形限位环板内环面与所述扇形的外环面抵接。

优选地，所述旋转驱动机构包括相连接的主轴和电机，所述电机位于所述存土器外侧，还包括保护壳，所述保护壳与所述存土器顶端连接，所述电机位于所述保护壳内部。

优选地，所述伸缩部包括气缸和伸缩端，所述伸缩端与所述存土器之间设置有中承圆板，所述伸缩端贯穿于所述中承圆板，所述中承圆板顶端固定有驱动伸缩端移动的所述气缸；所述中承圆板边缘的底端对称连接支撑杆，所述支撑杆的底端连接固定板。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

1、本实用新型中，使用便携式土壤分层采样装置采集土壤样品时，首先通过钻头钻动土壤使采样装置深入到土壤层中，在达到需要采集的土壤层位置时停止钻动，使得刮土器的挖土端与需要采集的土壤层平齐，此时挖土端穿过存土器的插入土壤层中并部分深入，启动旋转驱动机构使得挖土端垂直于采样升降运动轨迹缓慢转动，将该层土壤样品通过采样进口采入存土器中，由于挖土端插入土壤层中并部分深入，挖取的远离装置表面的部分土壤样品未受到钻头或者存土器的摩擦与扰动，挖取的土壤样品分层更加准确。

2、本实用新型中刮土器的挖土端与固定端之间呈弯折状连接，挖土端的弯折方向朝向刮土器的转动方向，挖土端的迎料面上间隔布置有倾斜铲板，相邻倾斜铲板之间形成导土槽，导土槽连通存土器的内腔。与垂直于旋转方向相比，挖土端旋转挖土时，弯折的挖土端更容易将土壤样品导入存土器中，且相邻的倾斜铲板形成的导土槽使得土壤样品更倾向与向采样进口方向移动而不是从挖土端的两侧滑出。

3、本实用新型中存土器设有若干均匀分布的漏水孔，存土器底部中心向上延伸设置有环形延伸部，漏水孔设置于采样进口与环形延伸部之间，当挖取的土壤样品中含有较多水分时，水可以通过存土器与环形延伸部之间的漏水孔流出。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为便携式土壤分层采样装置的结构示意图；

图2为采样部的结构示意图；

图3为存土器的内部结构示意图。

附图标记说明：1、中承圆板；2、保护壳；3、存土器；4、支撑杆；5、固定板；6、气缸；7、伸缩端；8、钻头；9、导向柱；10、支撑板；11、电机；12、主轴；13、固定端；14、挖土端；15、铲板；16、扇形限位环板；17、存土器的内腔；18、漏水孔。

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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实施例提供一种便携式土壤分层采样装置，如图1至图3所示，包括依次连接的伸缩部、采样部和钻动土壤层的钻头8；采样部包括存土器3、刮土器和驱动刮土器旋转的旋转驱动机构，钻头8固定连接在存土器3底部，以带动装置进入土壤层，存土器3与伸缩部的伸缩端7相连接；存土器3上开设有采样进口供土壤样品进入，刮土器的固定端13置于存土器3中，刮土器的固定端13与旋转驱动机构的驱动端相连接，刮土器的挖土端14穿过采样进口朝土壤层方向延伸进土壤层内，并垂直于采样升降运动轨迹转动。

在使用便携式土壤分层采样装置采集土壤样品时，首先通过钻头8钻动土壤使采样装置深入到土壤层中，在达到需要采集的土壤层位置时停止钻动，使得刮土器的挖土端14与需要采集的土壤层平齐，此时挖土端14穿过存土器3的插入土壤层中并部分深入，启动旋转驱动机构使得挖土端14垂直于采样升降运动轨迹缓慢转动，将该层土壤样品通过采样进口采入存土器3中，由于挖土端14插入土壤层中并部分深入，挖得的远离装置表面的部分土壤样品未受到钻头8或者存土器3的摩擦与扰动，挖取的土壤样品分层更加准确。

本实施例中，如图1至图3所示，存土器3内底部的侧面设有若干均匀分布的漏水孔18，存土器3底部中心向上延伸设置有环形延伸部，漏水孔18设置于所述采样进口与环形延伸部之间。当挖取的土壤样品中含有较多水分时，水可以通过存土器3与环形延伸部之间的漏水孔18流出。

本实施例中，如图1至图3所示，刮土器的挖土端14与固定端13之间呈弯折状连接，挖土端14的歪向刮土器的转动方向，挖土端14的迎料面上间隔布置有倾斜铲板15，倾斜铲板15上下对称布置，倾斜铲板15之间与挖土端14表面形成导土槽，导土槽连通所述存土器3的内腔17。与垂直于旋转方向相比，挖土端14旋转挖土时，弯折的挖土端14更容易将土壤样品导入存土器3中，且相邻的倾斜铲板15形成的导土槽使得土壤样品更倾向与向采样进口方向移动而不是从挖土端14的两侧滑出。

本实施例中，如图1至图3所示，存土器3包括上圆台与下圆台，且上圆台与下圆台大面积的底面相邻连接，采样进口设置于上圆台与下圆台之间，上圆台与下圆台间隔设置形成土壤的采样进口，环形槽，上圆台与所述下圆台之间设有扇形限位环板16，扇形限位环板16的外环面封堵采样进口，挖土端14于环形槽未被封堵处进行有限转动，固定端13为扇形，扇形限位环板16内环面与扇形的外环面抵接。存土器3圆台形的设计可使钻头8泄出的土壤通过圆台外壁的引流，沿着存土器3的外壁向远离采样进口的方向滑出；扇形限位环板16对采样进口的封堵，使得采样装置在通过钻头8移动时非所选土壤层的土壤无法进入到存土器3中，并能够对刮土器进行转动限位，从而实现土壤样品的定量挖取；扇形固定端13的设计使得刮土器的转动更加稳定。

进一步，本实施例中，如图1至图3所示，固定端13的扇形为四分之一圆。

本实施例中，如图1至图3所示，旋转驱动机构包括相连接的主轴12和电机11，电机11位于存土器3外侧，还包括保护壳2，保护壳2与存土器3顶端连接，电机11位于保护壳2内部。将驱动主轴12转动的电机11和部分主轴12设置于存土器3外侧，在电机11外设置保护壳2保护电机11不被土壤入侵；存土器3与保护壳2的分体设计能够将整个装置设计的更加小巧、轻便，有利于便携化。

进一步，本实施例中，如图1至图3所示，支撑板10承托电机11，并固定在主轴12上。

本实施例中，如图1至图3所示，伸缩部包括气缸6和伸缩端7，伸缩端7与所述存土器3之间设置有中承圆板1，伸缩端7贯穿于中承圆板1，中承圆板1顶端固定有驱动伸缩端7移动的气缸6；中承圆板1边缘的底端对称连接支撑杆4，支撑杆4的底端连接固定板5。通过上述设置，能够将采样装置较为稳定地固定在土壤层表面，减小抖动。

进一步，本实施例中，如图1至图3所示，钻头8的底端设有导向柱9，且导向柱9的材质为铁，可以更好的使装置进入到不同深度的土壤中。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种便携式土壤分层采样装置，其特征在于，包括依次连接的伸缩部、采样部和可自转的钻头；所述采样部包括存土器、刮土器和旋转驱动机构，所述存土器与所述伸缩部的伸缩端相连接；所述存土器上开设有采样进口，所述刮土器的固定端置于所述存土器中，所述刮土器的固定端与旋转驱动机构的驱动端相连接，所述刮土器的挖土端穿过所述采样进口朝土壤层方向延伸，并垂直于采样升降运动轨迹转动；所述钻头固定连接在存土器底部。

2.根据权利要求1所述的便携式土壤分层采样装置，其特征在于，所述存土器设有若干均匀分布的漏水孔。

3.根据权利要求2所述的便携式土壤分层采样装置，其特征在于，所述存土器底部中心向上延伸设置有环形延伸部，所述漏水孔设置于所述采样进口与所述环形延伸部之间。

4.根据权利要求1所述的便携式土壤分层采样装置，其特征在于，所述刮土器的挖土端与固定端之间呈弯折状连接，所述挖土端的弯折方向朝向所述刮土器的转动方向。

5.根据权利要求4所述的便携式土壤分层采样装置，其特征在于，所述挖土端的迎料面上间隔布置有倾斜铲板，相邻所述倾斜铲板之间形成导土槽，所述导土槽连通所述存土器的内腔。

6.根据权利要求1所述的便携式土壤分层采样装置，其特征在于，所述存土器包括上圆台与下圆台，且所述上圆台与所述下圆台大面积的底面相邻连接，所述采样进口设置于所述上圆台与下圆台之间。

7.根据权利要求6所述的便携式土壤分层采样装置，其特征在于，所述上圆台与所述下圆台间隔设置形成环形槽，所述采样进口边缘为环形槽，所述上圆台与所述下圆台之间设有扇形限位环板，所述扇形限位环板的外环面封堵所述环形槽，所述挖土端于所述环形槽未被封堵处转动。

8.根据权利要求7所述的便携式土壤分层采样装置，其特征在于，所述固定端为扇形，所述扇形限位环板内环面与所述扇形的外环面抵接。

9.根据权利要求1所述的便携式土壤分层采样装置，其特征在于，所述旋转驱动机构包括相连接的主轴和电机，所述电机位于所述存土器外侧，还包括保护壳，所述保护壳与所述存土器顶端连接，所述电机位于所述保护壳内部。

10.根据权利要求1所述的便携式土壤分层采样装置，其特征在于，所述伸缩部包括气缸和伸缩端，所述伸缩端与所述存土器之间设置有中承圆板，所述伸缩端贯穿于所述中承圆板，所述中承圆板顶端固定有驱动伸缩端移动的所述气缸；所述中承圆板边缘的底端对称连接支撑杆，所述支撑杆的底端连接固定板。

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