CN221594301U - 一种土壤分层取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种土壤分层取样装置，包括支架，所述支架上设置有升降机构，所述升降机构上设置有取样机构，所述取样机构包括第二电机，所述第二电机的输出轴固定有取样部，所述取样部包括连接盘，所述连接盘上可拆卸设置有连接筒，所述连接筒上可拆卸设置有钻筒，所述钻筒的入口处固定有钻齿，所述钻齿的上端通过铰链铰接有单向挡料门，所述单向挡料门设置在钻筒的内部，单向挡料门能够阻挡进入到钻筒内的样品掉落下来，单向挡料门处于关闭状态时，防止土壤撒出，在钻筒全部提出后，可单独拧下每一节连接筒，以做到分层完整取样的效果。

Description

一种土壤分层取样装置

技术领域

本实用新型涉及土壤取样装置技术领域，具体而言，涉及一种土壤分层取样装置。

背景技术

岩土工程对岩土土壤进行研究时，往往需要取出部分样品然后利用实验器材进行研究，在需要采集大量不同深度土层样本进行研究的情况下，需要借助地表以下完整的土壤柱体，来观察随着深度变化时土层的变化的情况，目前普通的土壤取样装置是无法保持取出样本的完整性和层次性的，土壤散乱，进而导致无法准确地观察到不同深度土层的变化，鉴于此，克服上述现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种土壤分层取样装置，旨在目前普通的土壤取样装置是无法保持取出样本的完整性和层次性的，土壤散乱，进而导致无法准确地观察到不同深度土层的变化改善的问题。

为实现上述目的，本实用新型的一种土壤分层取样装置的具体技术方案如下：

本实用新型提供一种土壤分层取样装置，包括支架，所述支架上设置有升降机构，所述升降机构上设置有取样机构，所述取样机构包括第二电机，所述第二电机的输出轴固定有取样部，所述取样部包括连接盘，所述连接盘上可拆卸设置有连接筒，所述连接筒上可拆卸设置有钻筒，所述钻筒的入口处固定有钻齿，所述钻齿的上端通过铰链铰接有单向挡料门，所述单向挡料门设置在钻筒的内部，单向挡料门能够阻挡进入到钻筒内的样品掉落下来。

在本实用新型的一种实施例中，所述连接筒设置有多组。

在本实用新型的一种实施例中，所述连接筒和钻筒的外壁上设置有螺旋导料片，取样时取样机构外侧的土壤会沿螺旋导料片向外排出。

在本实用新型的一种实施例中，所述升降机构包括第一电机，所述第一电机固定安装于支架的上侧，所述第一电机的输出轴固定有第一传动件，所述第一传动件传动连接有第二传动件，所述第二传动件固定有丝杆，所述丝杆的下端转动连接有支撑座，所述支撑座固定安装于支架上，所述丝杆上传动连接有传动块，所述传动块上固定有升降架，所述第二电机固定在升降架上。

在本实用新型的一种实施例中，所述升降架的两端均固定有滑块，所述滑块滑动连接有导轨，所述导轨固定安装于支架的内侧。

在本实用新型的一种实施例中，所述支架的底端固定有底座，所述底座的下侧固定有自锁万向轮。

在本实用新型的一种实施例中，所述第一传动件和第二传动件的外侧设置有保护罩，所述保护罩固定安装于支架的上端。

本实用新型的有益效果是：

1、在钻取过程中，单向挡料门处于打开状态，使土壤能顺利进入钻筒，钻取结束后，升降机构将取样部升高提出土坑，在钻头不再升高或者停止运动时，单向挡料门处于关闭状态，防止土壤撒出，在钻筒全部提出后，可单独拧下每一节连接筒，以做到分层完整取样的效果；

2、在对土壤进行分层取样时，操作人员将钻头对应到需要取样的地点，启动第二电机，进而第二电机带动取样机构旋转，然后升降机构带动取样机构向下运动，进而取样机构进入到土地内，钻齿向下钻取土壤，钻齿在钻筒旋转的带动作用下，将下方土壤打碎，钻筒和连接筒外的螺旋导料片将外侧多余土壤移出钻坑，以此保证取样筒内土壤的层次性及完整性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本实用新型实施方式提供的装置第一视角示意图；

图2为本实用新型实施方式提供的装置第二视角示意图；

图3为本实用新型实施方式提供的升降机构结构示意图；

图4为本实用新型实施方式提供的取样机构结构示意图；

图5为本实用新型实施方式提供的取样部爆炸结构图一；

图6为本实用新型实施方式提供的取样部爆炸结构图二；

图7为本实用新型实施方式提供的钻筒内部结构示意图；

图8为本实用新型实施方式提供的钻齿与单向挡料门安装位置示意图。

图中：100、支架；110、底座；120、自锁万向轮；130、保护罩；200、升降机构；210、第一电机；220、第一传动件；230、第二传动件；240、丝杆；250、传动块；260、支撑座；270、升降架；271、滑块；272、导轨；300、取样机构；310、第二电机；320、取样部；321、连接盘；322、连接筒；323、钻筒；324、钻齿；325、铰链；326、单向挡料门；327、螺旋导料片。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。

实施例

请参阅图1和图3，本实用新型提供一种土壤分层取样装置，包括两个支架100，每个支架100的底端均固定有底座110，底座110的下侧固定有自锁万向轮120，方便支架100的移动和固定，方便工作，

请参阅图2和图3，两个支架100之间设置有升降机构200，升降机构200包括第一电机210，第一电机210优选步进电机，第一电机210固定安装于每个支架100的上端外侧，且两个第一电机210串联，通电时能够同时启动或关闭，第一电机210的输出轴通过键固定有第一传动件220，第一传动件220通过传送带传动连接有第二传动件230，第一传动件220和第二传动件230优选链轮，第一传动件220和第二传动件230的外侧设置有保护罩130、保护罩130把第一传动件220和第二传动件230与外界环境隔离开来，起到保护作用，第二传动件230通过键固定安装于丝杆240的上端端部，丝杆240的上侧与支架100转动连接，下端与支撑座260转动连接，支撑座260通过焊接固定安装于支架100下端内侧，丝杆240上螺纹传动连接有传动块250，传动块250通过螺栓固定安装在升降架270，升降架270设置在两个支架100之间，具体的，在升降架270的两端均固定有滑块271，滑块271滑动连接有导轨272，导轨272固定安装于支架100的内侧，滑块271能够带动升降架270沿导轨272上下滑动，起到导向作用，同时提高升降架270运动时的稳定性和牢固性。

请参阅图4、图5和图6，升降机构200上设置有取样机构300，取样机构300包括第二电机310，第二电机310固定安装于升降架270的中间上侧，第二电机310传动连接有行星减速器(图中未示出)，通过行星减速器降低输出的转速，行星减速器的输出端固定有取样部320，取样部320包括连接盘321，连接盘321通过螺纹与连接筒322固定连接，连接筒322通过螺纹与钻筒323固定连接，从而实现三个部件的可拆卸连接，需要说明的是根据不同的需求深度，可选用多节连接筒322连接以便到达预定的取样深度。

请参阅图7和图8，钻筒323的下端入口处固定有钻齿324，钻齿324设置有多组，多组锯齿均匀的分布在钻筒323的内壁上，钻齿324的上端通过铰链325铰接有单向挡料门326，单向挡料门326只能向上抬起，不能向下翻出，单向挡料门326设置在钻筒323的内部，单向挡料门326能够阻挡进入到钻筒323内的样品漏出，保证进入钻筒323和连接筒322内的土壤不会在抬升过程中洒落，需要说明的是，单向挡料门326与钻筒323的内壁之间设置有扭簧，不使用时，在扭簧扭力作用下单向挡料门326关闭状态，只有取样时，土壤向上推动单向挡料门326，向上的推力克服扭簧的扭力，使单向挡料门326打开，进而土壤样品进入钻筒323，此时单向挡料门326是打开状态，从而使土壤进入到钻筒323内部，当取完样，取样机构300向上抬起或停止不动时，钻筒323内的土壤样品下压单向挡料门326，同时在扭簧扭力作用下单向挡料门326向上运动处于关闭状态，从而避免土壤样品从钻筒323底端漏出；优选的，在连接筒322和钻筒323的外壁上设置有螺旋导料片327，取样时取样机构300外侧的土壤会沿螺旋导料片327向外排出，可将多余土壤排出，做到减少摩擦力的功能，并且保持筒内土壤柱体的完整性。

在采集标本时，只能用传统的采集方式，人工手动挖掘费时费力，不仅要耗费大量人力物资，而且开挖地表的面积较大，对区域环境的破坏较大，不利于生态发展，使用该装置后可利用机械设备自动采集标本，人工参与度大大减小，提高了工作效率，而且样本的开挖面积稍大于钻筒323的直径面积，对地表的破坏面积相对较小，对区域环境破坏小。

具体的工作流程为，首先把装置推动预定位置，然后锁紧自锁万向轮120，然后根据需要取样的深度选择连接筒322的节数，然后把第一节连接筒322安装到连接盘321上，把第二节连接筒322安装到第一节连接筒322上，依次类推把所有连接筒322安装完毕，然后把钻筒323安装到最后一节连接筒322的末端；

然后启动第一电机210，进而第一电机210带动第一传动件220旋转，进而第一传动件220通过传送带带动第二传动件230旋转，进而第二传动件230带动丝杆240旋转，进而丝杆240驱动传动块250带动升降架270向下运动，进而升降架270带动安装好的取样部320向下运动，取样部320的钻筒323首先与地面接触，然后慢慢向下进入到地表内，随之连接筒322进入到地表内，到达预定深度后停止向下运动；

然后第一电机210反转，进而升降架270带动取样部320整体向上运动，由于钻筒323入口处设置的单向挡料门326的阻挡，进入到取样部320内的土壤样品在上升过程中不会向下掉落，会随取样部320一起向上运动；

当最上端的第一节连接筒322完全露出地面后停止第一电机210和第二电机310工作，然后把第一节连接筒322的上端与连接盘321分离，拧松第一节连接筒322后，第一连接筒322的下端与第二节连接筒322分离，使第一节连接筒和第二节连接筒之间出现一条间隙，然后把铁板或刀片从第一节连接筒和第二节连接筒之间的间隙插入到土壤样本内，进而铁板把第一节连接筒的底端堵住，防止样品漏出，然后连同铁板和第一节连接筒一同端下来；

然后把连接盘321和第二节连接筒连接后再启动第一电机210和第二电机310，同理当第二节连接筒露出底面后停止运动，同分离第一节连接筒步骤一样再把第二节连接筒分离下来，以此类推实现了分层取样，然后把样品从连接筒内取出，即可得到来自不同深度土层的完整土壤柱体；

把连接筒322端到比较平缓的地面上，然后双手抱着连接筒322转动，松动一下连接筒322和土壤柱体之间的联系，或者抱着连接筒322稍微往上抬一下，然后往地上一叩，然后慢慢提起连接筒322，连接筒322内的土壤柱就和与其分离，进而实现了样品的取出。

需要说明的是：本装置各个机构的运动状态，运动轨迹等均可通过数控程序或者PLC编程等进行自动化控制，配合位置开关等实现自动启停和自动运行，上述程序和编程为本领域技术人员公知常识，故在此不再详细描述；

第一电机210和第二电机310具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

第一电机210和第二电机310的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种土壤分层取样装置，包括支架(100)，所述支架(100)上设置有升降机构(200)，其特征在于，所述升降机构(200)上设置有取样机构(300)，所述取样机构(300)包括第二电机(310)，所述第二电机(310)的输出轴固定有取样部(320)，所述取样部(320)包括连接盘(321)，所述连接盘(321)上可拆卸设置有连接筒(322)，所述连接筒(322)上可拆卸设置有钻筒(323)，所述钻筒(323)的入口处固定有钻齿(324)，所述钻齿(324)的上端通过铰链(325)铰接有单向挡料门(326)，所述单向挡料门(326)设置在钻筒(323)的内部，单向挡料门(326)能够阻挡进入到钻筒(323)内的样品掉落下来。

2.根据权利要求1所述的一种土壤分层取样装置，其特征在于，所述连接筒(322)设置有多组。

3.根据权利要求1所述的一种土壤分层取样装置，其特征在于，所述连接筒(322)和钻筒(323)的外壁上设置有螺旋导料片(327)，取样时取样机构(300)外侧的土壤会沿螺旋导料片(327)向外排出。

4.根据权利要求1所述的一种土壤分层取样装置，其特征在于，所述升降机构(200)包括第一电机(210)，所述第一电机(210)固定安装于支架(100)的上侧，所述第一电机(210)的输出轴固定有第一传动件(220)，所述第一传动件(220)传动连接有第二传动件(230)，所述第二传动件(230)固定有丝杆(240)，所述丝杆(240)的下端转动连接有支撑座(260)，所述支撑座(260)固定安装于支架(100)上，所述丝杆(240)上传动连接有传动块(250)，所述传动块(250)上固定有升降架(270)，所述第二电机(310)固定在升降架(270)上。

5.根据权利要求4所述的一种土壤分层取样装置，其特征在于，所述升降架(270)的两端均固定有滑块(271)，所述滑块(271)滑动连接有导轨(272)，所述导轨(272)固定安装于支架(100)的内侧。

6.根据权利要求1所述的一种土壤分层取样装置，其特征在于，所述支架(100)的底端固定有底座(110)，所述底座(110)的下侧固定有自锁万向轮(120)。

7.根据权利要求4所述的一种土壤分层取样装置，其特征在于，所述第一传动件(220)和第二传动件(230)的外侧设置有保护罩(130)，所述保护罩(130)固定安装于支架(100)的上端。