CN220258263U - 一种土壤样品研磨罐及研磨装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种土壤样品研磨罐及研磨装置，其中研磨罐包括底板；与所述底板相对的顶部开口；在所述底板的边缘与所述顶部开口的边缘之间延申的等高的侧壁，所述侧壁与所述底板共同限定研磨腔，所述研磨腔通过所述顶部开口与外部连通；设置于所述研磨腔内的间隔璧，所述间隔璧与所述侧壁的内壁连接，所述间隔璧将所述研磨腔间隔分为相等的两个独立空腔，所述间隔璧将所述顶部开口间隔分为相等的两个独立开口；所述底板、所述侧壁及所述间隔璧为一体成型结构。能够适应同时进行不同粒度研磨的需求，兼具效率和适应性。

Description

一种土壤样品研磨罐及研磨装置

技术领域

本申请涉及土壤样品的采集和处理，尤其涉及一种土壤样品研磨罐及研磨装置。

背景技术

无论是生活环境污染的治理，还是作物耕作成长环境的维护与管理，都需要对于各地的土壤进行采集和分析。

土壤进行采集之后，需要进行一定的处理才能开展相关的分析工作。从野外取回的土样，经登记编号后，都需经过一个制备过程：风干、磨细、过筛、混匀和装瓶，以备各项测定之用。例如，土壤重金属一般采用烘千样，半挥发性的持久性有机污染物的分析一般采用冷冻干燥样；挥发性有机污染物的测定一般用新鲜样。新鲜样可暂时保存于冰箱或冰柜中，但须在10天内进行提取处理。

传统的做法是在试验室或者检测机构对于土壤进行前处理后装瓶，各个试验室或者检测机构都要配备进行土壤样品处理的人手和设备，适合少量的土壤检测任务，要进行大批量检测时，则耗时耗力。一种理想的方法是，设置专门的自动化处理设备，对于采集的土壤以尽可能自动化的手段进行批量的处理，则可以快捷、高效地批量处理土壤样品，使其符合检测的要求。另外，这种专门的设备还有如此的用法，在一个区域内设置专门的地点配置处理设备，然后该区域内的存在的土壤样品处理需求，都集中到一起进行处理，然后在集中配送，运输，如此一来，则可以解放各检测机构及试验室的工作压力，将更多的精力放在土壤样品的检测和分析上，显然，这类工作对于人员的专业度和知识水平要求更高，这种处理方式，从宏观的资源配置上来说，是更合理的。

在土壤样品处理的环节中，将土壤样品研磨至适合的粒度，然后进行筛分后装瓶，是比较关键的处理步骤。为了实现更高的研磨效率，一种可行的方式是同时安排多个研磨器具进行操作，例如在一个设备上安装多个研磨器具并放置研磨罐，同时开启一个或者多个研磨器具，进行研磨破碎，这就需要研磨罐能够以更快的方式进行安装。

现有的研磨装置例如中国实用新型专利CN218222762U公开的物料破碎装置，为批量进行土壤样品研磨的设备。该专利的方案安装相对来说较为麻烦，而且，需要同步使用，才能具有较高的使用率，以获得较高的经济价值和加工效率，每次研磨加工至同样的目数，也就是需要同样的研磨时间为宜，否则如果加工时间不同，则部分研磨器具完成研磨加工后，只能暂且等待其他研磨器具工作完毕，也是不符合高效率的工作预期。另外，现有的研磨罐都是独立的单个罐体，一个研磨罐单次只能完成一种目数的研磨。

实用新型内容

本申请提供了一种土壤样品研磨罐，以解决上述技术问题中的至少一个，具体而言，土壤样品为一种连体结构，具有两个独立空腔作提供研磨破碎的空间，简化安装拆卸的步骤，适合同步开启的多个研磨器具工作，同时这种研磨罐在结构上更加的牢固，在进行研磨加工时，还能通过共振或者谐振效应提高破碎的效率。同时提供应用上述土壤样品研磨罐的土壤研磨装置。

为实现上述目的，本申请采取的技术方案是：

一种土壤样品研磨罐，包括

底板；

与所述底板相对的顶部开口；

在所述底板的边缘与所述顶部开口的边缘之间延申的等高的侧壁，所述侧壁与所述底板共同限定研磨腔，所述研磨腔通过所述顶部开口与外部连通；

设置于所述研磨腔内的间隔璧，所述间隔璧与所述侧壁的内壁连接，所述间隔璧将所述研磨腔间隔分为相等的两个独立空腔，所述间隔璧将所述顶部开口间隔分为相等的两个独立开口；

所述底板、所述侧壁及所述间隔璧为一体成型结构。

研磨罐作为土壤样品进行研磨破碎的容器，在进行土壤样品的研磨处理时，会装入定量的土壤样品，然后将研磨器具深入研磨罐内部，进行研磨破碎。采用两个空腔的设计，从一个方面来讲，可以作为一种多腔体同步进行研磨处理的基础款设计，两个空腔分别装入土壤样品然后同时进行研磨，以相较于分别单罐研磨而言，具有更高的效率。同时为连体结构，整体设计上更加的紧凑，节省空间。操作上来讲，可以一步完成“两罐”土壤样品的取放。

另外，这种研磨罐的结构还有具有灵活的适应性，例如在罐体的两个空腔内分别放入不同批次的土壤样品，然后进行同样参数的研磨处理。抑或，在两个罐体内同一批次的土壤样品，然后用两个研磨器具以不同的参数进行研磨处理，从而获得不同粒度的土壤样品，操作也是同步进行的。

这样设计的另一重好处则是，在连体的研磨罐中，两个空腔中各自进行的研磨破碎，会不是发生对于研磨罐的内壁的撞击，从而发生振动，这种振动是有利于同时提高两个罐体内部发生的土壤样品的研磨的效率的。

优选地，所述土壤样品研磨罐的材质为碳化硅，所述土壤样品研磨罐采用模压成型。

考虑到研磨罐的应用场景，采用碳化硅材料可以赋予研磨罐高耐磨性，同时碳化硅的成型工艺也利于快速批量制造，选用适合的碳化硅颗粒或者粉末，而后运用模压手段高温烧结工艺，即可制备合适的研磨罐产品。同时，碳化硅材料在耐磨，坚固的基础上，还具有轻质的优点。

优选地，所述土壤样品研磨罐的材质为金属材料。

作为碳化硅材料的替代，还可以用金属材料，主要是耐磨的金属材料例如不锈钢，高锰钢或者各类的耐磨铸铁。

优选地，所述底板的形状为8字形状，所述底板为对称结构，具有通过底板中心的长对称面和短对称面，间隔璧位于所述短对称面处。

将连体的研磨罐制作成为对称结构，在配合研磨装置对同一批次的土壤样品进行批量处理时可以避免误装，相应地，土壤样品研磨装置也配合地设置同样的安装研磨罐的结构及同样的研磨器具，在取放研磨罐时可以无需关注研磨罐的安装方向。

优选地，所述独立空腔的形状为圆柱形。

圆柱形的独立空腔作为研磨处理的空间，适合配合回转方式工作的研磨器具，研磨完成后，土壤样品进行转移时也较少残留粉料，由于连体的结构设计，可以通过两个独立空腔的内壁被土壤样品撞击而互相转递振动，也可以将空腔的内壁设置的相对平滑。现在的研磨破碎结构，为了提高研磨的效率会考虑在研磨腔的内壁设置内筋，或者将研磨腔设置为多边形，以增加撞击，在本方案中可以考虑避免这种操作，以方便土壤样品的转移及研磨罐内部的清洁。

优选地，所述侧壁的内侧与所述底板的连接处形成有圆弧过渡部。

在上述位置也即独立空腔的底部设置圆弧过渡部，也利于土壤样品的转移及研磨罐内部的清洁。

优选地，所述侧壁的外侧形成有对称布置的凹槽。

在研磨罐的外壁设置对称的凹槽，可以方便取放，尤其是方便采用自动化机械例如机械手进行取放和整理。

一种土壤样品研磨装置，包括

立板，具有前板面和与所述前板面相对的背板面；

设置于所述背板面的旋转单元，所述旋转单元的旋转轴的轴线垂直于所述立板，并与所述立板连接；

设置于所述前板面的轨道；

如前所述的土壤样品研磨罐；

设置于所述前板面的固定座，所述固定座形成有研磨罐限位槽，所述研磨罐限位槽的形状与所述土壤样品研磨罐的底部的形状匹配；所述土壤样品研磨罐嵌设于所述研磨罐限位槽；

与所述轨道匹配的移动座，所述移动座与所述固定座在所述轨道的延伸方向上对齐或者大致对齐，所述移动座包括

移动座体，

设置于所述移动座体的一对研磨单元，包括驱动单元及与所述驱动单元的输出轴连接的研磨器具；

设置于所述移动座体的密封单元；

安装于前板面的伸缩机构，所述伸缩机构的两端分别于所述立板和所述移动座体连接；

所述一对研磨单元的位置与所述两个独立空腔相对，所述密封单元的位置与所述顶部开口相对，当所述移动座与放置在所述固定座的土壤样品研磨罐相抵接时，所述一对研磨器具分别伸入所述两个独立空腔内，所述顶部开口被所述密封单元密封封闭。

作为专门适用独特的连体结构的研磨罐的研磨装置，其工作方式是将研磨罐装入适量的土壤样品，然后研磨罐的开口向上，固定座上的研磨罐限位槽也向上，土壤样品研磨罐放在限位槽内，然后移动座向固定座靠近移动，直至研磨器具深入研磨罐内，并且研磨罐口被密封单元封闭。而后转动立板，使研磨罐的方向倒转，这时土壤样品中的物料会流向研磨罐的开口处，而且能够充分接触研磨器具，研磨单元运行，研磨器具对于土壤样品进行研磨处理，研磨后的土壤样品在重力作用下不断扬起，落下，被不断进行研磨。同时也撞击研磨罐的内壁，发生一定的振动，提高研磨的效率。

在优选的实现方式中，所述伸缩机构为气缸，所述气缸的气缸座安装于所述立板的前板面，所述气缸的活塞杆与所述移动座体连接。

采用气缸驱动研磨器具，行动快速，而且可以保持一定的压力，已利于实现研磨罐开口的密封。

在优选的实现方式中，所述驱动单元包括独立的调速子单元。

驱动单元可以独立进行速度或者频率的调节，可以在研磨罐的两个空腔内进行同规格参数的研磨处理，也可以分别进行不同规格参数的研磨处理，例如在一个研磨空腔中将土壤研磨至100目，另一个研磨空腔中将土壤样品研磨至60目。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1绘示了一实施例中的土壤样品研磨罐结构；

图2绘示了一实施例中的另一视角下的土壤样品研磨罐结构；

图3绘示了一实施例中的又一视角下的土壤样品研磨罐结构；

图4绘示了一实施例中的土壤样品研磨罐的剖视结构；

图5绘示了一实施例中的土壤样品研磨装置的结构示意图；

图6绘示了一实施例中的另一视角下土壤样品研磨装置的结构示意图；

图7绘示了一实施例中的土壤样品筛分装置的结构示意图；

图8绘示了一实施例中的另一视角下的土壤样品筛分装置的结构示意图；

图9绘示了一实施例中的又一视角下的土壤样品筛分装置的结构示意图；

图10至图12绘示了各个角度下的一种筛网的结构，图13为图12中A-A向剖面示意图；

图14至图17绘示了各个角度下土壤样品筛分装置中变径通道与筛分漏斗的组合示意图；

图18绘示了另一实施例中的土壤样品筛分装置的结构示意图；

图19绘示了另一实施例中的另一视角下的土壤样品筛分装置的结构示意图；

图20绘示了一实施例中的又一视角下的土壤样品筛分装置的结构示意图；

图21至图23绘示了各个角度下的另一种筛网的结构，图24为图23中A-A向剖面示意图；

图25绘示了一实施例中的一种土壤样品研磨筛分设备的整体结构示意图；

图26绘示了一实施例中的另一视角下一种土壤样品研磨筛分设备的整体结构示意图；

图27绘示了一实施例中的一种土壤样品研磨筛分设备中移动座的结构示意图；

图28绘示了一实施例中的一种土壤样品研磨筛分设备中基座和安装架的结构示意图；

图29绘示了一实施例中的一种土壤样品研磨筛分设备中一种机械手的结构示意图；

图30绘示了一实施例中的一种土壤样品研磨筛分设备中清洁机械手的结构示意图；

图31绘示了一实施例中的一种土壤样品研磨筛分设备中另一种机械手的结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面再结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

需说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施方式的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语 “上”、“下”、 “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申请和简化描述，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申请的限制。在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。但注明直接连接则说明连接地两个主体之间并不通过过度结构构建连接关系，只通过连接结构相连形成一个整体。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

结合图1至图4，绘示了一种土壤样品研磨罐，包括底板A110；与底板A110相对的顶部开口A120；在底板A110的边缘与顶部开口A120的边缘之间延申的等高的侧壁A130，侧壁A130与底板A110共同限定研磨腔A140，研磨腔A140通过顶部开口A120与外部连通；

设置于研磨腔内A140的间隔璧A150，间隔璧A150与侧壁A130的内壁连接，如图可见，间隔璧A150将研磨腔A140间隔分为相等的两个独立空腔，间隔璧A150将顶部开口A120间隔分为相等的两个独立开口；

底板A110、侧壁A130及间隔璧A150为一体成型结构。

研磨罐作为土壤样品进行研磨破碎的容器，在进行土壤样品的研磨处理时，会装入定量的土壤样品，然后将研磨器具深入研磨罐内部，进行研磨破碎。采用两个空腔的设计，从一个方面来讲，可以作为一种多腔体同步进行研磨处理的基础款设计，两个空腔分别装入土壤样品然后同时进行研磨，以相较于分别单罐研磨而言，具有更高的效率。同时为连体结构，整体设计上更加的紧凑，节省空间。操作上来讲，可以一步完成“两罐”土壤样品的取放。

另外，这种研磨罐的结构还有具有灵活的适应性，例如在罐体的两个空腔内分别放入不同批次的土壤样品，然后进行同样参数的研磨处理。抑或，在两个罐体内同一批次的土壤样品，然后用两个研磨器具以不同的参数进行研磨处理，从而获得不同粒度的土壤样品，操作也是同步进行的。

这样设计的另一重好处则是，在连体的研磨罐中，两个空腔中各自进行的研磨破碎，会不是发生对于研磨罐的内壁的撞击，从而发生振动，这种振动是有利于同时提高两个罐体内部发生的土壤样品的研磨的效率的。

通常，土壤样品研磨罐的材质可以选择为碳化硅，采用模压工艺成型。考虑到研磨罐的应用场景，采用碳化硅材料可以赋予研磨罐高耐磨性，同时碳化硅的成型工艺也利于快速批量制造，选用适合的碳化硅颗粒或者粉末，而后运用模压手段高温烧结工艺，即可制备合适的研磨罐产品。同时，碳化硅材料在耐磨，坚固的基础上，还具有轻质的优点。

在一些应用场景下，土壤样品研磨罐的材质也可以选择为金属材料作为碳化硅材料的替代，主要是耐磨的金属材料例如不锈钢，高锰钢或者各类的耐磨铸铁。

参考图1和图3，底板A110的形状为8字形状，底板A110为对称结构，具有通过底板中心的长对称面和短对称面，间隔璧位于短对称面处。

将连体的研磨罐制作成为对称结构，在配合研磨装置对同一批次的土壤样品进行批量处理时可以避免误装，相应地，土壤样品研磨装置也配合地设置同样的安装研磨罐的结构及同样的研磨器具，在取放研磨罐时可以无需关注研磨罐的安装方向。可以理解为将两个相同的圆筒状的研磨罐制成连体的形状，成为一体的结构。

结合图2，独立空腔A140的形状为圆柱形。圆柱形的独立空腔作为研磨处理的空间，适合配合回转方式工作的研磨器具，研磨完成后，土壤样品进行转移时也较少残留粉料，由于连体的结构设计，可以通过两个独立空腔的内壁被土壤样品撞击而互相转递振动，也可以将空腔的内壁设置的相对平滑。现在的研磨破碎结构，为了提高研磨的效率会考虑在研磨腔的内壁设置内筋，或者将研磨腔设置为多边形，以增加撞击，在本方案中可以考虑避免这种操作，以方便土壤样品的转移及研磨罐内部的清洁。

另外，在一些实施例中，如图4所示的，侧壁A130的内侧与底板A110的连接处形成有圆弧过渡部A1401。在上述位置也即独立空腔的底部设置圆弧过渡部，也利于土壤样品的转移及研磨罐内部的清洁。也就是在两个独立空腔的底部形成圆弧过渡的结构。

此外，在一些实施例中，如图3及图4所绘示，侧壁A140的外侧形成有对称布置的凹槽A1402。

在研磨罐的外壁设置对称的凹槽，可以方便取放，尤其是方便采用自动化机械例如机械手进行取放和整理。基于研磨罐的外壁也是圆弧的较平滑的形状，开设凹槽，能够增加加持取放时的施压面积，同时将抓取的机械手也可以伸入凹槽中，被限位而保证加持得稳定。

配合上述得突然土壤样品研磨罐，在另外入如图5及图6绘示的实施例中，揭露了一种土壤样品研磨装置，为了清楚展示装置结构，在图6中省略了研磨罐。装置包括立板A200，具有前板面和与前板面相对的背板面；

设置于背板面的旋转单元A300，旋转单元A300的旋转轴的轴线垂直于立板A200，并与立板A200连接；也就是说，旋转单元A300被架体（图未示）支撑起来，就可以驱动立板旋转，同时带动立板上设置的其他结构。

设置于前板面的轨道A400；

如前的土壤样品研磨罐A100；

设置于前板面的固定座A500，固定座A500形成有研磨罐限位槽A510，研磨罐限位槽A510的形状与土壤样品研磨罐A100的底部的形状匹配；土壤样品研磨罐A100能够嵌入研磨罐限位槽A510；参考图5和图6，即可以明悉土壤样品研磨罐如何装入研磨罐限位槽。

与轨道A400匹配的移动座A600，移动座A600与固定座A500在轨道A400的延伸方向上对齐或者大致对齐，移动座A600包括移动座体A610，

设置于移动座体A610的一对研磨单元A620，包括驱动单元A6201及与驱动单元A6201的输出轴连接的研磨器具A6202；

设置于移动座体A610的密封单元A6203；

安装于前板面的伸缩机构A6204，伸缩机构A6204的两端分别与立板A200和移动座体A610连接；

如上，移动座体能够被伸缩机构牵引，带着研磨单元接近或者远离固定座，或者说放置于固定座上的研磨罐。

一对研磨单元A620的位置与土壤样品研磨罐的两个独立空腔相对，密封单元A6203的位置与土壤样品研磨罐的顶部开口A120相对，当移动座与放置在固定座的土壤样品研磨罐相抵接时，一对研磨器具A6202分别伸入两个独立空腔内，顶部开口A120被密封单元A6203密封封闭。

作为专门适用独特的连体结构的研磨罐的研磨装置，其工作方式是将研磨罐装入适量的土壤样品，然后研磨罐的开口向上，固定座上的研磨罐限位槽也向上，土壤样品研磨罐放在限位槽内，然后移动座向固定座靠近移动，直至研磨器具深入研磨罐内，并且研磨罐口被密封单元封闭。而后转动立板，使研磨罐的方向倒转，这时土壤样品中的物料会流向研磨罐的开口处，而且能够充分接触研磨器具，研磨单元运行，研磨器具对于土壤样品进行研磨处理，研磨后的土壤样品在重力作用下不断扬起，落下，被不断进行研磨。同时也撞击研磨罐的内壁，发生一定的振动，提高研磨的效率。

在一些实施例中，伸缩机构可以选择为气缸，气缸的气缸座安装于立板的前板面，气缸的活塞杆与移动座体连接。气缸是在各种加工和控制设备中普遍采用的执行结构，采用气缸驱动研磨器具，行动快速，而且可以保持一定的压力，以利于实现研磨罐开口的密封。

此外，一些应用场景中，驱动单元包括独立的调速子单元。

驱动单元可以独立进行速度或者频率的调节，可以在研磨罐的两个空腔内进行同规格参数的研磨处理，也可以分别进行不同规格参数的研磨处理，例如在一个研磨空腔中将土壤研磨至100目，另一个研磨空腔中将土壤样品研磨至60目。对于具有多个研磨腔的土壤样品研磨罐，实现对于一个罐体的两个独立空腔中的土壤样品进行两种程度的研磨破碎，是有可能被需要的。

另外的实施例中，还提供两种结构的匹配双研磨腔的土壤样品研磨罐的筛分装置，参考图7至图9， 揭露了一种土壤样品筛分装置，包括立板B110；固定安装于立板B150的第一安装座B120；通过减震单元B1301与第一安装座B120连接振动筛组件B130，包括至少两个筛分漏斗B1302，筛分漏斗B1302的下端穿过第一安装座B120，筛网B1303，筛网B1303的下端与筛分漏斗B1302的顶部开口对接；与筛网B1303连接的振动激励组件B1304，振动激励组件B1304能够驱使筛网B1303振动；固定安装于立板B110的第二安装座B140，筛网B1303的上端与第二安装座B140连接，第二安装座B140开设有料流口B1401，筛网B1303的上端与料流口B1401连通；移动安装座B150，包括设置于立板B110的轨道B1501，与轨道B1501匹配的移动座B1502，移动座B1502的移动方向与筛网B1303的轴线平行；移动座B1502形成有研磨罐限位槽；其结构可参考前述实施例中揭露的研磨装置中描述的研磨罐及相应限位槽的结构。即研磨罐B160，具有两个研磨腔，当研磨罐B160放置于研磨罐限位槽，两个研磨腔与料流口B1401对应。

图中可以明确装置结构的更多设置和参数，包括：

筛分漏斗B1302的数量为四个，料流口B1401的数量为两个，筛网B1303分别通过两个料流口B1401与研磨罐B160的两个研磨腔连通。

研磨罐中的土壤样品通过料流口进入筛网B1303，本实施例中，参考图10至图13，筛网B1303具有单一的通道，同时接受研磨罐的两个研磨腔中的土壤样品，而后执行筛分。

振动筛组件B130还包括安装于筛网B1303外侧的环形卡箍B1308，环形卡箍B1308的外侧设置有一对振动安装板B13081；振动激励组件B1304安装在一对振动安装板B13081之上。

此外，还包括设置于四个筛分漏斗B1302与筛网B1303之间的变径通道B1309，也就是说，筛分漏斗和筛网是通过变径通道对接的。参考图14至图17，变径通道B1309的内部被内部隔板均分为四个子通道，四个子通道的底部开口将分别对应四个筛分漏斗的顶部入料口；变径通道B1309的外部还设置四个安装耳板，减震单元B1301的一端通过安装耳板连接变径通道B1309的外部，另一端连接第一安装板B120。

还包括设置于四个筛分漏斗B1302的底部落料口的四个能够开闭的落料阀B180。落料阀B180将能够被电动执行机构（图未示）或者气动执行机构（图未示）控制开闭。

此外，结合图7和图9，还包括转动轴与立板B110连接的旋转驱动组件B170，能够通过驱动立板B110旋转，转动轴的轴线垂直于立板B110。

采用具有两个研磨腔的研磨罐，那么研磨腔中可能盛装的是同样规格的土壤样品，例如两个研磨腔中的土壤样品都被研磨至10目或者20目，或者盛装的是不同规格的土壤样品，例如一个研磨腔中的土壤样品被研磨至60目，另一个研磨腔中的土壤样品被研磨至100目。针对这两种情况，则上述方案可以确保作为基础构造，能够支撑对于同样粒度的土壤样品通过料流口进入同一个筛网，或者分别进入不同的筛网；能够支撑对于不同粒度的土壤样品通过料流口分别进入不同的筛网进行筛分。所以提供一种具有兼容性的设备构造。下面分别介绍下述至少两种基于基础构造匹配不同的扩展构造而后形成的适应不同应用场景的方案。

另外可以进行扩展的配置是配备四个筛分漏斗，此时支持多种应用场景的需求，例如两个研磨腔中的土壤样品均匀装入四个筛分漏斗，或者两个研磨腔中的土壤样品分别各自装入四个筛分漏斗中的两个，再通过控制漏斗的出料，决定是否进行罐装。一种应用场景是两个研磨腔中的土壤样品的粒度一致，然后均匀装入四个筛分漏斗，控制筛分漏斗的出料，使得只有一个或者两个装入样品瓶，其他物料装入其他研磨罐，进行二次得研磨和筛分，由于已经进行了一次研磨，二次研磨的时间将缩短，并且也直接在研磨筛分过程中完成了土壤样品不同粒度的分份。如果在进行研磨破碎之前就按照需要分份，一来要进行多次研磨筛分，中间会有残留，二来，操作时间也较长。

将振动筛组件直接安装在筛网的外侧，振动直接传递给筛网，筛分的效率更高。在一种场景下，结合前面的方案，如果对于完成筛分的部分土壤样品需要进行二次筛分，但是已经被筛分漏入了筛分漏斗中，通过将装置倒置，可以让土壤样品进行回流，再次回到研磨罐，这也是一种紧凑且流畅的操作，将振动直接施加给筛网，是有利于实现这种操作的。

设置一个变径的结构，并且直接分隔出来四个子通道，利于土壤样品的均分，并且提供了适合安装减震单元的连接结构。

落料阀通过开闭就可以实现土壤样品的罐装量控制，可以一次性将四个漏斗落下的土壤样品分别装入样品瓶，也可以只部分装瓶，其余等待二次装瓶，或者再次装入研磨罐，进行二次研磨筛分。

设置立板的可旋转结构，方便研磨罐的安装，研磨罐开始是开口向上装在移动座，然后抵接固定后，在倒转立板，就可以让研磨罐中的土壤样品流入筛网中，进行筛分和装瓶。同时转动结构还可以实现这样的功能，实现土壤样品的筛分之后，仅部分装瓶，比如只装两瓶，然后倒转立板，在施加适当的振动，就可以让土壤样品再次回流到研磨罐中，进行其他需要的处理。

在与前述实施例揭示的筛分装置具有一些共同特征的基础上，另外一个实施例揭露了另一种筛分装置的结构，能够同时进行两种粒度的土壤样品的筛分，下面对区别之处结合附图进行描述。

如图18至图20所述，本实施例中，筛分漏斗B2302的数量为两个，料流口的数量为两个，筛网B2303分别通过两个料流口与研磨罐的两个研磨腔连通。

提供了可以实现将土壤样品装入筛网进行筛分后分装入两个漏斗，再通过配置筛网构造决定是支持一种粒度的土壤样品进行筛分均匀进入两个漏斗的场景，抑或是支持两种粒度的土壤样品分别通过不同目数的筛网继而分别进入两个漏斗。下面提供后一种配置构造的方案介绍。

结合图21至图24，筛网B2303具有两个筛分腔，两个筛分腔的上端分别对应两个研磨腔；两个筛分腔下端分别对应两个筛分漏斗B2302的顶部开口。

配置两个筛分腔，两个筛分腔可以采用不同的筛网的孔板，以对不同粒度的土壤样品进行筛分，如此可以通过一次操作，实现两种不同粒度的土壤样品的筛分。当然，作为扩展的并列方案，两个筛分腔也可以配置相同的筛网的孔板；还可以这样设置，就是多于两个筛分腔，对于土壤样品进行相同或者不同目数的筛分操作。可见此方案提供了非常灵活的构造。

振动激励的安装方式也是特殊的，振动筛组件还包括筛网安装板B2305，筛网安装板B2305设置于筛网的下端与筛分漏斗B2302的顶部开口之间；

振动激励组件B2304与筛网安装板B2305连接于筛分漏斗B2302的两侧；

减震单元B2301的一端连接筛网安装板B2305，另一端连接第一安装板。

此方案为在前述方案的进一步优化，如果将不同粒度的土壤样品分别通过不同的筛网进行筛分之后适合即时进行分装，那么通过漏斗后就要直接装瓶中，此时期望能够尽量减少漏斗种的残留。振动激励组件和减震单元配合实现对于筛网的振动激励，让筛网进行振动实现快速筛分，将振动激励组件安装在筛分漏斗的两侧，再由筛分漏斗带动筛网振动，为筛网提供振动的同时，也通过振动减少漏斗内的土壤样品残留。同时这种方式也便于筛网的更换和维护。

此外，作为落料阀的替代，还包括设置于筛分漏斗B2302下方的样品瓶放置组件B260，包括与立板连接的伸缩机构B2601，伸缩机构B2601的伸缩方向与筛分漏斗B2302的轴线平行；与伸缩机构B2601连接的托板B2602，托板形成有样品瓶放置槽；

当样品瓶放置于放置槽，样品瓶的开口对正筛分漏斗的下出口，并且样品瓶的开口大于筛分漏斗的下出口；伸缩机构能够驱动托板上的样品瓶接近筛分漏斗，至筛分漏斗的下出口伸入样品瓶的开口。

样品瓶直接放在漏斗下方，完成筛分的过程中，土壤样品通过漏斗直接装入样品瓶，减少了土壤样品的转移环节，提升了工作效率，并且减少设备整体的占用空间。而且能够支持完成这样的工作：同时将完成不同程度研磨的土壤样品，直接进行筛分后装入不同的样品瓶，也就是一次完成两种不同粒度的土壤样品的装瓶操作。伸缩机构例如为气缸，液压缸或者电缸，也可以是直线模组。

在综合了上述实施例所揭露的研磨罐及与研磨罐配合运转的装置的基础上，提供一个更加有针对性的应用场景下，实现土壤样品研磨筛分集成化处理的实施例，可以参考图25及图26，揭露了整合上述实施例中描述的装置的一种土壤样品研磨筛分设备，包括

基座C3100；安装于基座C3100一侧的安装架C3200；二者可以通过钢结构制作，焊接而成一体的结构，参考图28，安装架C3200直接焊接在基座C3100之上，也可以采用连接件进行连接。必要的时候需要对钢结构进行应力释放，变形矫正或者适当机械加工的处理，最终让安装架与基座呈垂直关系。

安装于安装架C3200的研磨单元C3300，研磨单元C3300包括两个研磨器具；具体结构可以参考前文的实施例中涉及土壤样品研磨装置的方案。

研磨罐A100，研磨罐A100具有分别对应两个研磨器具的研磨腔；研磨罐的结构同样可以参考前文实施例中涉及研磨罐的方案。

安装于安装架C3200的第一筛分单元C3400，第一筛分单元C3400包括对应研磨罐的第一筛网，对应第一筛网的第一筛分漏斗，第一筛分漏斗包括四个漏斗体，设置第一筛分漏斗下方的与四个漏斗体分别对应的落料阀；第一筛分单元的结构可以参考前文实施例中涉及土壤样品筛分装置的方案，例如图7至图9所揭示的方案。

安装于安装架C3200的第二筛分单元C3500，第二筛分单元C3500包括对应研磨罐的第二筛网，第二筛网包括两个分别对应两个研磨腔的独立的两个筛分通道；对应第二筛网的第二筛分漏斗，第二筛分漏斗包括分别对应两个筛分通道的两个漏斗体；第二筛分单元的结构可以参考前文实施例中涉及土壤样品筛分装置的方案，例如图18至图20所揭示的方案。

至少四个样品瓶C1001；样品瓶的主体是方形，具有圆形的开口，可以整体地码放和抓取。

安装于基座C3100的另一侧的与安装架C3200平行的操作轨道C3600；结合图28，在制作基座钢结构的时候，可以在基座上制作好支撑操作轨道的架体，同时做好校平和校正的处理。

与操作轨道C3600匹配的能够在操作轨道线性移动的机械手，图中绘示了两种机械手，有能够抓取研磨罐的研磨罐机械手C3610，如图29所示；以及能够抓取样品瓶的样品瓶机械手C3620，如图31所示。研磨罐机械手C3610如图包括可以移动的架体，可以沿架体升降的升降座，升降座上设置转台，转台上设置一对机械爪，可以执行对于研磨罐的抓取，配合筛分单元和研磨单元的相应结构，即可完成研磨罐的取放。样品瓶机械手C3620如图包括同样是可以移动的架体，沿架体升降的升降座，升降座上设置伸缩台，伸缩台设置有一对机械爪，可以执行对样品瓶的抓取，配合筛分单元的相应结构，即可完成样品瓶的取放。上述机械手可以采用各种实现线性移动的机构，例如同步带，例如丝杠螺母，例如气缸等；可以采用各种实现机械爪驱动的机构，例如气缸；可以采用各种转台驱动的机构，例如蜗轮蜗杆。涉及的各种机构的构造及原理，结合现有设计手册及市场售卖的成品配件均可以获得，不再做过多赘述。

设置于基座C3100的与安装架C3200平行的移动轨道C3700，移动轨道位C3700于操作轨道C3600与安装架C3200之间；

与移动轨道C3700匹配的移动座C3710，结合图27，移动座C3710设置有放置四个样品瓶的限位槽C3712；图示的实施例中，还设置有放置研磨罐的研磨罐限位槽C3711。移动座C3710的行程至少能够到达第一筛分单元C3400下方。也就是说能够将样品瓶运送到第一筛分单元下方，直接接受筛分落料，结合整个方案，也可以省去用机械手抓取样品瓶安装到第一筛分单元的操作，让样品瓶对正第一筛分单元的落料阀，通过控制落料阀控制部分或者全部样品瓶装入筛分后的土壤样品。

通过合理的布局，提供在基座上布置的三个功能体系，体系一包括研磨单元，配合特殊地具有双研磨腔的研磨罐，可以选择对于土壤样品进行一个粒度需求的研磨，或者分别进行两种粒度需求的研磨。包括两个筛分单元，可以进行两次筛分，也就是实现土壤样品的筛选分离，其中第二筛分单元还可以实现两种粒度需求的筛分，获得两种目数的土壤样品。

体系二包括操作轨道和机械手，可以完成对于研磨罐及样品瓶的取放及转移。

体系三包括移动轨道和移动座，用以放置研磨罐和样品瓶，同时也可以将样品瓶移送至第一筛分单元下方，实现第一筛分单元完成筛分作业后的装瓶操作。

设备各功能体系的布局整齐，紧凑，能够支持将设备整体布置在一个方形的空间，节约空间。同时设备自身也可以作为一个模块，配合其他土壤样品的设备组成土壤样品处理的流水线。根据规格尺寸和运输限制，可以选择组成程度，大部分结构可以在生产工厂完成预组装，简化现场安装施工的工作。

另外，提供了自动化的多种功能和多种应用场景的需求，研磨单元通过调节研磨器具的研磨速度以及研磨时间可以进行多种粒度需求的研磨，两个筛分单元配合研磨可以在一个设备上实现多级研磨筛分，并且实时分装。当配合对于筛网的更换和调整时，可以实现更多种的改进。设备本身即可实现多种功能，也可以作为一个支持多种改进和扩展的基础构造。

如前文所述，研磨罐的结构可以参考前文中实施例里对于图1至图4绘示的土壤样品研磨罐的描述，研磨罐包括底板；与底板相对的顶部开口；在底板的边缘与顶部开口的边缘之间延申的等高的侧壁，侧壁与底板共同限定研磨腔，研磨腔通过顶部开口与外部连通；设置于研磨罐内的间隔璧，间隔璧与侧壁的内壁连接，研磨腔的数量为两个，间隔璧位于两个研磨腔之间；底板、侧壁及间隔璧为一体成型结构。

研磨罐具有两个研磨腔是设备能够满足多种工作需求的核心配置，其结构设计考虑诸多因素。研磨罐作为土壤样品进行研磨破碎的容器，在进行土壤样品的研磨处理时，会装入定量的土壤样品，然后将研磨器具深入研磨罐内部，进行研磨破碎。采用两个空腔的设计，从一个方面来讲，可以作为一种多腔体同步进行研磨处理的基础款设计，两个研磨腔分别装入土壤样品然后同时进行研磨，以相较于分别单罐研磨而言，具有更高的效率。同时为连体结构，整体设计上更加的紧凑，节省空间。操作上来讲，可以一步完成“两罐”土壤样品的取放。

另外，这种研磨罐的结构还有具有灵活的适应性，例如在罐体的两个研磨腔腔内分别放入不同批次的土壤样品，然后进行同样参数的研磨处理。抑或，在两个罐体内同一批次的土壤样品，然后用两个研磨器具以不同的参数进行研磨处理，从而获得不同粒度的土壤样品，操作也是同步进行的。

这样设计的另一重好处则是，在连体的研磨罐中，两个研磨腔中各自进行的研磨破碎，会不是发生对于研磨罐的内壁的撞击，从而发生振动，这种振动是有利于同时提高两个罐体内部发生的土壤样品的研磨的效率的。

综合参考图10至图13，第一筛分单元中，第一筛网具有一个筛分腔；筛分腔的上端同时对应研磨罐的两个研磨腔；筛分腔的下端同时对应第一筛分漏斗的四个漏斗体的顶部开口；

综合参考图21至图24，第二筛分单元中，第二筛网具有两个子筛分腔，两个子筛分腔的上端分别对应研磨罐的两个研磨腔；两个子筛分腔的下端分别对应第二筛分漏斗的两个漏斗体的顶部开口。

筛网的构造配合两个研磨腔的研磨罐可以实现多级筛分，当研磨罐与第一筛网配合时，将使研磨罐中的土壤样品均匀被筛分分离然后进入第一筛分漏斗，并被分成四份。当研磨罐与第二筛网配合时，研磨罐中的土壤样品将分别被装入第二筛分漏斗的两个漏斗体。也就是说，在第一筛分单元进行筛分处理时，可以在研磨罐中的土壤样品可以被用同样的研磨参数进行研磨，然后进行筛分处理均分。在第二筛分单元进行筛分处理时，可以在研磨罐的两个研磨腔中分别用不同的研磨参数进行研磨，获得不同破碎程度的土壤样品，然后再分别在不同目数的筛网进行筛分，两个研磨腔中的土壤样品是在第二筛分单元中通过独立的通道过筛，进入漏斗的。

在设备上就提供三种目数的土壤样品的研磨筛分需求的可能。操作可以基于设备进行设置，例如先以较粗的目数在第一筛分单元进行一次筛分，获得的土壤样品，一半装瓶留样，另一半则回流或者通过漏斗装入研磨罐，然后进行二次研磨，分别研磨至更细的两种粒度，再到第二筛分单元进行二次筛分，获得两种目数的土壤样品，如此即可获得三种目数的土壤样品。其如此的功能配置也是能够配合设备自身各个单元的布局的，可以将研磨单元，第一筛分单元，第二筛分单元依次布置，土壤样品可以从一端装入研磨罐，然后在另一端收取装瓶。

还有一个更重要的优势在于，上述方案适应连续进行土壤样品的处理，现有的一些设备也具备集成性，但是要实现多种目数的筛分时，大多是通过更换筛网实现的，对于连续作业而言，无需频繁更换筛网也是本方案的显著优势。

作为配合设备适应应用场景的一个实施例，设置研磨罐的容量大于样品瓶的容量乘以所述样品瓶的数量。

一个合理的配置是让研磨罐的容量大于样品瓶整体的容量，例如研磨罐的容量为样品瓶总体容量的1.1倍至1.3倍。是考虑可以只要在研磨罐中装入一次物料，后面就可以将样品瓶装满。

结合图26、图19及图9，研磨单元，第一筛分单元及第二筛分单元均通过转动结构安装于安装架；且转动结构的转动轴线与研磨罐的放置在研磨单元，第一筛分单元及第二筛分单元时的中心轴线垂直。

设置转动结构，能够方便研磨罐的安装，研磨罐开始是开口向上的状态安装后，在通过转动倒置，完成研磨或者筛分的操作。同时转动结构自身也可以协助改善研磨和筛分的效果，例如在研磨或者筛分过程中，进行摆动，以让土壤样品跳跃或者振动加剧。

另外，结合图7并参考前文实施例揭露的方案，第一筛分单元还包括安装于第一筛网外侧的环形卡箍，环形卡箍的外侧设置有一对振动安装板；一对振动安装板各安装有一对振动激励组件。

在本实施例提供的设备中，将振动筛组件直接安装在筛网的外侧，振动直接传递给筛网，筛分的效率更高。在一种场景下，结合前面的方案，如果对于完成筛分的部分土壤样品需要进行二次筛分，但是已经被筛分漏入了筛分漏斗中，通过将装置倒置，可以让土壤样品进行回流，再次回到研磨罐，这也是一种紧凑且流畅的操作，将振动直接施加给筛网，是有利于实现这种操作的。

在具体的一个实施例中，设置第一筛网的筛分目数为10目；第二筛网的两个子筛分腔的筛分目数分别为60目和100目。

作为一个比较合理的方案选择，进行一次研磨和筛分的粒度需求可以设置为10目，完成第一次筛分，将部分土壤样品提取装瓶，然后再继续进行二次的筛分和研磨，由于已经进行了一次筛分，第二次筛分的时间将会缩短，研磨和筛分的过程也会更加顺利，另外，两种更细的粒度需求也较为接近，可以通过调节研磨速度，让两个研磨腔中用相近的时间完成研磨，后续的筛分工作就可以直接用对应的筛网完成。

此外，结合图综合参考图10至图13，图21至图24，在另外的实施例中，第一筛网的筛分腔的形状为长圆孔；第二筛网的两个子筛分腔的形状为两个相等的圆孔；本实施例中，设置长圆孔的宽度与圆孔的直径相等；两个圆孔的圆心之间的距离等于长圆孔的长边的长度；

结合图25、图26及图30，土壤样品研磨筛分设备还包括与操作轨道C3600匹配的清洁机械手C3630，清洁机械手C3630包括能够沿操作轨道C3600线性移动的座体C3631，设置座体C3631上的升降架C3632，与升降架C3632匹配能够沿升降架C3632进行升降的升降台C3633，设置于升降台C3633的一对清洁刷C3634，一对可转动的清洁刷C3634，清洁刷C3634的转动轴线为竖直方向，清洁刷C3632的清洁半径为筛网中的圆孔的半径相等。

上述方案的优点在于，进一步优化两个筛网的形状和结构，主要是考虑对于筛网进行清洁的便利，筛网打开的时候，可以让清洁机械手的清洁刷直接进行清洁，无需拆卸筛网，因为两个筛网的形状其实大体一致，决定了，可以用一种清洁刷连续对于两个筛网进行清洁，而无需更换筛网。如此便可简化筛网的清洁工作，也缩短筛网的清洁时间。

如图30，控制升降台在升降架上升降的结构为丝杠螺母机构，升降架设置有丝杠，升降台设置有与丝杠匹配的螺母，通过丝杠与螺母构成的丝杠螺母机构实现升降。

通过丝杠螺母实现清洁刷的升降，更加平稳，因为清洁刷清洁过程中要被驱动进行转动，采用丝杠螺母也是更能够抵抗这种工作冲击。

在一个实施例中，还揭露了应用如前所述的土壤样品研磨筛分设备实施的土壤样品研磨筛分方法，包括将研磨罐安装于研磨单元，进行一次研磨，两个研磨器具将两个研磨腔内的土壤样品至少部分研磨至第一粒度；

将研磨罐转移至第一筛分单元；进行一次筛分，将符合第一粒度要求的土壤样品装入样品瓶；

将研磨罐转移至研磨单元，进行二次研磨，两个研磨器具分别将两个研磨腔内的土壤样品研磨至第二粒度及第三粒度；

将研磨罐转移至第二筛分单元，进行二次筛分，分别将符合第二粒度要求的土壤样品及符合第三粒度要求的土壤样品装入不同的样品瓶。

如上述，即为通过前述设备一次作业完成三种粒度要求的土壤样品的研磨和筛分，并且直接装入样品瓶，也就是能够投入一种土壤样品，即可以直接获得三种目数的土壤样品，且工序安排合理，连贯，节约处理时间，一次筛分直接获得较粗目数的土壤样品并且装瓶，而后在对已经进行了一次研磨的土壤样品进行二次的研磨，就会缩短研磨的时间，同时对于细目研磨的器具也更友好，可以延长器具的使用寿命，而后再通过二次筛分，同时获得两种更细目数的土壤样品，这种方法是在此之前未被采用或者公开过的。

本申请中未述及的地方采用或借鉴已有技术即可实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种土壤样品研磨罐，其特征在于，包括

底板；

与所述底板相对的顶部开口；

在所述底板的边缘与所述顶部开口的边缘之间延申的等高的侧壁，所述侧壁与所述底板共同限定研磨腔，所述研磨腔通过所述顶部开口与外部连通；

设置于所述研磨腔内的间隔璧，所述间隔璧与所述侧壁的内壁连接，所述间隔璧将所述研磨腔间隔分为相等的两个独立空腔，所述间隔璧将所述顶部开口间隔分为相等的两个独立开口；

所述底板、所述侧壁及所述间隔璧为一体成型结构。

2.如权利要求1所述的土壤样品研磨罐，其特征在于，所述土壤样品研磨罐的材质为碳化硅，所述土壤样品研磨罐采用模压成型。

3.如权利要求1所述的土壤样品研磨罐，其特征在于，所述土壤样品研磨罐的材质为金属材料。

4.如权利要求1所述的土壤样品研磨罐，其特征在于，所述底板的形状为8字形状，所述底板为对称结构，具有通过底板中心的长对称面和短对称面，间隔璧位于所述短对称面处。

5.如权利要求1所述的土壤样品研磨罐，其特征在于，所述独立空腔的形状为圆柱形。

6.如权利要求1或5所述的土壤样品研磨罐，其特征在于，所述侧壁的内侧与所述底板的连接处形成有圆弧过渡部。

7.如权利要求1所述的土壤样品研磨罐，其特征在于，所述侧壁的外侧形成有对称布置的凹槽。

8.一种土壤样品研磨装置，其特征在于，包括

立板，具有前板面和与所述前板面相对的背板面；

设置于所述背板面的旋转单元，所述旋转单元的旋转轴的轴线垂直于所述立板，并与所述立板连接；

设置于所述前板面的轨道；

权利要求1至7任一项所述的土壤样品研磨罐；

设置于所述前板面的固定座，所述固定座形成有研磨罐限位槽，所述研磨罐限位槽的形状与所述土壤样品研磨罐的底部的形状匹配；所述土壤样品研磨罐嵌设于所述研磨罐限位槽；

与所述轨道匹配的移动座，所述移动座与所述固定座在所述轨道的延伸方向上对齐或者大致对齐，所述移动座包括

移动座体，

设置于所述移动座体的一对研磨单元，包括驱动单元及与所述驱动单元的输出轴连接的研磨器具；

设置于所述移动座体的密封单元；

安装于前板面的伸缩机构，所述伸缩机构的两端分别于所述立板和所述移动座体连接；

所述一对研磨单元的位置与所述两个独立空腔相对，所述密封单元的位置与所述顶部开口相对，当所述移动座与放置在所述固定座的土壤样品研磨罐相抵接时，所述一对研磨器具分别伸入所述两个独立空腔内，所述顶部开口被所述密封单元密封封闭。

9.如权利要求8所述的土壤样品研磨装置，其特征在于，所述伸缩机构为气缸，所述气缸的气缸座安装于所述立板的前板面，所述气缸的活塞杆与所述移动座体连接。

10.如权利要求8所述的土壤样品研磨装置，其特征在于，所述驱动单元包括独立的调速子单元。