CN113340651A - 一种土壤检测样品采集器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于环保检测技术领域，具体涉及一种土壤检测样品采集器，包括底板，底板上通过支架安装有竖直板，竖直板一侧表面转动安装有安装环；安装环上固定套设有与其轴线重合的外齿圈，竖直板上安装有与外齿圈相互配合的定位机构；安装环上安装有若干个采样机构，安装环上安装有密封机构和限位机构；竖直板表面安装有水平板，水平板上安装有气缸，气缸的伸缩段贯穿水平板且气缸的伸缩段端部安装有推板。本发明避免了土壤与空气接触导致土壤成分参数变化的情况发生；且能保证每次采样管***地下的深度一致，提高了检测结果的准确性。
Description
技术领域
本发明属于环保检测技术领域，具体涉及一种土壤检测样品采集器。
背景技术
土壤检测是指通过对影响土壤环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量及其变化趋势。土壤检测时需要用到采集器对土壤进行采集和存储。CN208887982U公开了一种土壤酸碱性采集器，包括采集器主体、采集腔和松土装置：采集器主体内部均固定连接有采集腔，且四个采集腔自左而右依次均呈线性排布，采集器主体右侧固定连接有松土装置，且松土装置与采集腔位于同一条直线上。该装置中通过设置手柄、推杆、活塞、密封盖、土壤pH值分析计、转头、旋转杆、弧形刮刀、钻头与伸缩杆可以初步识别出具有代表性的酸碱土壤样品，从而进行松土挖掘取样，从而解决了不便于携带过多工具与样品的问题。
现有的土壤检测样品采集器在使用过程中仍然存在以下问题：(1)在对土壤进行多点取样的过程中，每次取样后需要将土壤倒到取样杯中储存，该过程中土壤与空气充分接触容易导致土壤成分参数变化，且不同深度的土壤混合在一起，对于检测结果的准确性造成不利影响；(2)对土壤进行多点取样时，每次取样的深度难以保证一致，同样会对检测结果的准确性造成不利影响。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明提供了一种土壤检测样品采集器，目的在于解决现有的土壤检测样品采集器在使用过程中存在的以下问题：(1)在对土壤进行多点取样的过程中，每次取样后需要将土壤倒到取样杯中储存，该过程中土壤与空气充分接触容易导致土壤成分参数变化，且不同深度的土壤混合在一起，对于检测结果的准确性造成不利影响；(2)对土壤进行多点取样时，每次取样的深度难以保证一致，同样会对检测结果的准确性造成不利影响。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种土壤检测样品采集器，包括水平的底板，底板上表面固定安装有支架，支架上固定安装有竖直板，竖直板一侧表面转动安装有安装环，安装环的轴线垂直于竖直板。安装环上固定套设有与其轴线重合的外齿圈，竖直板上安装有与外齿圈相互配合的定位机构。定位机构包括固定安装在竖直板上的定位架，定位架上固定安装有弹性伸缩杆，弹性伸缩杆的伸缩段端部固定安装有与外齿圈相互配合的定位块。通过弹性伸缩杆的弹力作用将定位块抵压在外齿圈上，从而对安装环和外齿圈的转动起到限制作用。
安装环上安装有若干个采样机构，采样机构包括滑动安装在安装环上的采样管，采样管沿安装环径向布置且沿安装环径向与安装环滑动配合。采样管位于安装环内侧的端面上通过螺纹安装有垂直于采样管的承压板。安装环外圆周面上对应采样管的位置安装有密封机构，安装环内圆周面上对应承压板的位置安装有限位机构。
竖直板朝向安装环的表面对应安装环中心处固定安装有水平板，水平板上表面中心处竖直固定安装有气缸，气缸的伸缩段贯穿水平板且气缸的伸缩段端部水平固定安装有与承压板位置对应的推板。
将底板放置到土壤表层上，通过限位机构对承压板和采样管相对推板的初始位置进行限定，然后解除定位机构对外齿圈的定位，转动安装环和外齿圈带动采样机构整体转动，直至其中一个采样机构的采样管到达竖直状态，即该采样机构中的承压板达到与推板相互平行的状态；通过定位机构对安装环和外齿圈的转动进行限制。然后通过气缸推动推板、承压板和采样管竖直下降，采样管底端***土壤中，土壤进入采样管内部并填充在采样管内部。采样完成后，将采样管从土壤中拔出，并通过限位机构将承压板和采样管限位在初始位置。取样后的土壤存储在采样管中，通过密封机构对采样管底端进行密封，避免空气与底层土壤接触。对土壤进行检测时，先将承压板从采样管上拆卸下来，再将采样管从安装环上拆卸下来，推动采样管一侧端口的土壤即可将土壤从采样管另一侧端口处推出。由于每次取样时采样管处于竖直状态，且气缸推动推板、承压板和采样管竖直下降的距离恒定，故每次采样管***土壤中的深度恒定，即每次取样的深度一致。
作为本发明的一种优选技术方案，所述采样管位于安装环外侧的端面上固定安装有与其轴线重合的环形刀，以保证采样管能够顺利***土壤中。
作为本发明的一种优选技术方案，所述采样管外侧壁上靠近承压板的位置开设有若干个连通采样管内部的通气孔，采样管***土壤中时，土壤同步进入采样管内，通过通气孔方便将采样管内的空气排出，避免气压作用阻止土壤进入采样管。
作为本发明的一种优选技术方案，所述密封机构包括沿采样管轴向滑动安装在安装环外圆周面上的安装杆，安装杆上固定套设有承压环，承压环与安装环之间固定连接有密封弹簧。安装杆端部转动安装有安装片，安装片上固定安装有密封片。采样管采样完成后在初始位置时，通过转动安装片带动密封片转动至对应采样管的位置，并通过密封弹簧的作用使得密封片贴合在采样管底部端口处进行密封。
作为本发明的一种优选技术方案，所述限位机构包括固定安装在安装环上的限位杆，限位杆端部固定安装有限位块，限位块朝向承压板的表面开设有滑槽，滑槽内滑动配合有滑块，滑块与滑槽端面之间连接有限位弹簧，滑块位于滑槽外的端面为半球面。承压板表面对应滑块的位置开设有限位槽。初始状态下，滑块在限位弹簧的作用下抵压在限位槽内，通过滑块对承压板和采样管的位置进行限位，避免采样管发生轴向滑动。推板推动承压板时，承压板对滑块施加推力，该推力克服限位弹簧的弹力作用将滑块推出限位槽，从而使得采样管和承压板能够在推板的推力作用下竖直下降。
作为本发明的一种优选技术方案，所述承压板朝向推板的表面固定内嵌有第一磁铁块，推板朝向承压板的表面固定内嵌有与第一磁铁块位置对应的第二磁铁块。限位块顶面固定安装有与承压板位置对应的挡片。通过第一磁铁块和第二磁铁块之间的吸引力使得推板和承压板吸附在一起，从而通过推板带动采样机构整体下降后上升，承压板上升过程中推动滑块在滑槽内滑动，直至承压板抵压到挡片，滑块在限位弹簧的作用下进入限位槽，实现了采样机构的自动复位。
作为本发明的一种优选技术方案，所述采样管外壁上固定安装有若干个沿其轴向布置的导向条，以保证采样管不会发生转动，确保推板带动承压板和采样管上升复位时滑块与限位槽的位置对齐，从而保证限位机构能够自动对采样机构进行限位。
作为本发明的一种优选技术方案，所述底板上安装有插地机构，插地机构包括两个滑动贯穿底板的倾斜插板，倾斜插板顶部端面为倾斜面，两个倾斜插板顶部端面之间安装有升降块。升降块侧壁为倾斜面且开设有条形槽，倾斜插板顶部端面固定安装有位于条形槽内且与条形槽滑动配合的导向块。底板上表面转动安装有竖直的插地螺杆，插地螺杆贯穿升降块且与升降块螺纹配合。将底板放置到土壤表层后，通过转动插地螺杆驱动升降块下降，从而通过升降块推动倾斜插板倾斜***土壤内，通过倾斜插板与土壤之间的固定保证了土壤检测样品采集器在工作过程中不会发生竖直方向的升降，从而进一步保证了取样的精确度。
(三)有益效果
本发明至少具有如下有益效果：
(1)本发明解决了现有土壤检测样品采集器在使用过程中存在的以下问题：在对土壤进行多点取样的过程中，每次取样后需要将土壤倒到取样杯中储存，该过程中土壤与空气充分接触容易导致土壤成分参数变化，且不同深度的土壤混合在一起，对于检测结果的准确性造成不利影响；对土壤进行多点取样时，每次取样的深度难以保证一致，同样会对检测结果的准确性造成不利影响。
(2)本发明的土壤检测样品采集器在对土壤进行多点取样后，可以将土壤分别存储在不同的采样管中，并通过密封机构对采样管端部进行密封，避免了土壤与空气接触导致土壤成分参数变化的情况发生。本发明采样管中不同深度的土壤不会混合在一起，在后期检测时可以对不同深度的土壤进行提取和检测，提高了检测结果的准确性。
(3)本发明的土壤检测样品采集器在对土壤进行多点取样时，每次通过气缸带动推板下降的距离恒定，通过限位机构保证了采样管和承压板相对推板的初始位置恒定，从而保证了通过推板推动承压板和采样管下降的距离恒定，即每次采样管***地下的深度一致。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明实施例中土壤检测样品采集器的第一立体结构示意图；
图2为本发明实施例中土壤检测样品采集器的第二立体结构示意图；
图3为图1中A处的放大示意图；
图4为图1中B处的放大示意图；
图5为图1中C处的放大示意图；
图6为本发明实施例中采样机构和限位机构的部分内部结构示意图。
图中：1-底板、2-支架、3-竖直板、4-安装环、5-外齿圈、6-定位机构、601-定位架、602-弹性伸缩杆、603-定位块、7-采样机构、701-采样管、702-承压板、703-环形刀、704-通气孔、705-限位槽、706-导向条、8-密封机构、801-安装杆、802-承压环、803-密封弹簧、804-安装片、805-密封片、9-限位机构、901-限位杆、902-限位块、903-滑槽、904-滑块、905-限位弹簧、906-挡片、10-水平板、11-气缸、12-推板、13-第一磁铁块、14-第二磁铁块、15-插地机构、151-倾斜插板、152-升降块、153-插地螺杆。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1至图6所示，本实施例提供了一种土壤检测样品采集器，包括水平的底板1，底板1上表面固定安装有支架2，支架2上固定安装有竖直板3，竖直板3一侧表面转动安装有安装环4，安装环4的轴线垂直于竖直板3。安装环4上固定套设有与其轴线重合的外齿圈5，竖直板3上安装有与外齿圈5相互配合的定位机构6。定位机构6包括固定安装在竖直板3上的定位架601，定位架601上固定安装有弹性伸缩杆602，弹性伸缩杆602的伸缩段端部固定安装有与外齿圈5相互配合的定位块603。通过弹性伸缩杆602的弹力作用将定位块603抵压在外齿圈5上，从而对安装环4和外齿圈5的转动起到限制作用。
安装环4上安装有若干个采样机构7，采样机构7包括滑动安装在安装环4上的采样管701，采样管701沿安装环4径向布置且沿安装环4径向与安装环4滑动配合。采样管701位于安装环4内侧的端面上通过螺纹安装有垂直于采样管701的承压板702。采样管701位于安装环4外侧的端面上固定安装有与其轴线重合的环形刀703，以保证采样管701能够顺利***土壤中。采样管701外侧壁上靠近承压板702的位置开设有若干个连通采样管701内部的通气孔704，采样管701***土壤中时，土壤同步进入采样管701内，通过通气孔704方便将采样管701内的空气排出，避免气压作用阻止土壤进入采样管701。
安装环4外圆周面上对应采样管701的位置安装有密封机构8，安装环4内圆周面上对应承压板702的位置安装有限位机构9。
密封机构8包括沿采样管701轴向滑动安装在安装环4外圆周面上的安装杆801，安装杆801上固定套设有承压环802，承压环802与安装环4之间固定连接有密封弹簧803。安装杆801端部转动安装有安装片804，安装片804上固定安装有密封片805。采样管701采样完成后在初始位置时，通过转动安装片804带动密封片805转动至对应采样管701的位置，并通过密封弹簧803的作用使得密封片805贴合在采样管701底部端口处进行密封。
限位机构9包括固定安装在安装环4上的限位杆901，限位杆901端部固定安装有限位块902，限位块902朝向承压板702的表面开设有滑槽903，滑槽903内滑动配合有滑块904，滑块904与滑槽903端面之间连接有限位弹簧905，滑块904位于滑槽903外的端面为半球面。承压板702表面对应滑块904的位置开设有限位槽705。初始状态下，滑块904在限位弹簧905的作用下抵压在限位槽705内，通过滑块904对承压板702和采样管701的位置进行限位，避免采样管701发生轴向滑动。推板12推动承压板702时，承压板702对滑块904施加推力，该推力克服限位弹簧905的弹力作用将滑块904推出限位槽705，从而使得采样管701和承压板702能够在推板12的推力作用下竖直下降。
承压板702朝向推板12的表面固定内嵌有第一磁铁块13，推板12朝向承压板702的表面固定内嵌有与第一磁铁块13位置对应的第二磁铁块14。限位块902顶面固定安装有与承压板702位置对应的挡片906。通过第一磁铁块13和第二磁铁块14之间的吸引力使得推板12和承压板702吸附在一起，从而通过推板12带动采样机构7整体下降后上升，承压板702上升过程中推动滑块904在滑槽903内滑动，直至承压板702抵压到挡片906，滑块904在限位弹簧905的作用下进入限位槽705，实现了采样机构7的自动复位。采样管701外壁上固定安装有若干个沿其轴向布置的导向条706，以保证采样管701不会发生转动，确保推板12带动承压板702和采样管701上升复位时滑块904与限位槽705的位置对齐，从而保证限位机构9能够自动对采样机构7进行限位。
竖直板3朝向安装环4的表面对应安装环4中心处固定安装有水平板10，水平板10上表面中心处竖直固定安装有气缸11，气缸11的伸缩段贯穿水平板10且气缸11的伸缩段端部水平固定安装有与承压板702位置对应的推板12。
将底板1放置到土壤表层上，通过限位机构9对承压板702和采样管701相对推板12的初始位置进行限定，然后解除定位机构6对外齿圈5的定位，转动安装环4和外齿圈5带动采样机构7整体转动，直至其中一个采样机构7的采样管701到达竖直状态，即该采样机构7中的承压板702达到与推板12相互平行的状态；通过定位机构6对安装环4和外齿圈5的转动进行限制。然后通过气缸11推动推板12、承压板702和采样管701竖直下降，采样管701底端***土壤中，土壤进入采样管701内部并填充在采样管701内部。采样完成后，将采样管701从土壤中拔出，并通过限位机构9将承压板702和采样管701限位在初始位置。取样后的土壤存储在采样管701中，通过密封机构8对采样管701底端进行密封，避免空气与底层土壤接触。对土壤进行检测时，先将承压板702从采样管701上拆卸下来，再将采样管701从安装环4上拆卸下来，推动采样管701一侧端口的土壤即可将土壤从采样管701另一侧端口处推出。由于每次取样时采样管701处于竖直状态，且气缸11推动推板12、承压板702和采样管701竖直下降的距离恒定，故每次采样管701***土壤中的深度恒定，即每次取样的深度一致。
底板1上安装有插地机构15，插地机构15包括两个滑动贯穿底板1的倾斜插板151，倾斜插板151顶部端面为倾斜面，两个倾斜插板151顶部端面之间安装有升降块152。升降块152侧壁为倾斜面且开设有条形槽，倾斜插板151顶部端面固定安装有位于条形槽内且与条形槽滑动配合的导向块。底板1上表面转动安装有竖直的插地螺杆153，插地螺杆153贯穿升降块152且与升降块152螺纹配合。将底板1放置到土壤表层后，通过转动插地螺杆153驱动升降块152下降，从而通过升降块152推动倾斜插板151倾斜***土壤内，通过倾斜插板151与土壤之间的固定保证了土壤检测样品采集器在工作过程中不会发生竖直方向的升降，从而进一步保证了取样的精确度。
本实施例中土壤检测样品采集器的工作过程如下：将底板1放置到土壤表层上，通过转动插地螺杆153驱动升降块152下降，从而通过升降块152推动倾斜插板151倾斜***土壤内。通过限位机构9对承压板702和采样管701相对推板12的初始位置进行限定，然后解除定位机构6对外齿圈5的定位，转动安装环4和外齿圈5带动采样机构7整体转动，直至其中一个采样机构7的采样管701到达竖直状态，即该采样机构7中的承压板702达到与推板12相互平行的状态；通过定位机构6对安装环4和外齿圈5的转动进行限制。
通过气缸11推动推板12、承压板702和采样管701竖直下降，采样管701底端***土壤中，土壤进入采样管701内部并填充在采样管701内部。采样完成后，通过气缸11带动推板12、承压板702和采样管701竖直上升复位，限位机构9将承压板702和采样管701限位在初始位置。取样后的土壤存储在采样管701中，通过密封机构8对采样管701底端进行密封。对土壤进行检测时，先将承压板702从采样管701上拆卸下来，再将采样管701从安装环4上拆卸下来，推动采样管701一侧端口的土壤即可将土壤从采样管701另一侧端口处推出进行检测。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种土壤检测样品采集器，其特征在于：包括水平的底板(1)，底板(1)上表面固定安装有支架(2)，支架(2)上固定安装有竖直板(3)，竖直板(3)一侧表面转动安装有安装环(4)，安装环(4)的轴线垂直于竖直板(3)；安装环(4)上固定套设有与其轴线重合的外齿圈(5)，竖直板(3)上安装有与外齿圈(5)相互配合的定位机构(6)；定位机构(6)包括固定安装在竖直板(3)上的定位架(601)，定位架(601)上固定安装有弹性伸缩杆(602)，弹性伸缩杆(602)的伸缩段端部固定安装有与外齿圈(5)相互配合的定位块(603)；
安装环(4)上安装有若干个采样机构(7)，采样机构(7)包括滑动安装在安装环(4)上的采样管(701)，采样管(701)沿安装环(4)径向布置且沿安装环(4)径向与安装环(4)滑动配合；采样管(701)位于安装环(4)内侧的端面上通过螺纹安装有垂直于采样管(701)的承压板(702)；安装环(4)外圆周面上对应采样管(701)的位置安装有密封机构(8)，安装环(4)内圆周面上对应承压板(702)的位置安装有限位机构(9)；
竖直板(3)朝向安装环(4)的表面对应安装环(4)中心处固定安装有水平板(10)，水平板(10)上表面中心处竖直固定安装有气缸(11)，气缸(11)的伸缩段贯穿水平板(10)且气缸(11)的伸缩段端部水平固定安装有与承压板(702)位置对应的推板(12)。
2.根据权利要求1所述一种土壤检测样品采集器，其特征在于：所述采样管(701)位于安装环(4)外侧的端面上固定安装有与其轴线重合的环形刀(703)。
3.根据权利要求1所述一种土壤检测样品采集器，其特征在于：所述采样管(701)外侧壁上靠近承压板(702)的位置开设有若干个连通采样管(701)内部的通气孔(704)。
4.根据权利要求1所述一种土壤检测样品采集器，其特征在于：所述密封机构(8)包括沿采样管(701)轴向滑动安装在安装环(4)外圆周面上的安装杆(801)，安装杆(801)上固定套设有承压环(802)，承压环(802)与安装环(4)之间固定连接有密封弹簧(803)；安装杆(801)端部转动安装有安装片(804)，安装片(804)上固定安装有密封片(805)。
5.根据权利要求1所述一种土壤检测样品采集器，其特征在于：所述限位机构(9)包括固定安装在安装环(4)上的限位杆(901)，限位杆(901)端部固定安装有限位块(902)，限位块(902)朝向承压板(702)的表面开设有滑槽(903)，滑槽(903)内滑动配合有滑块(904)，滑块(904)与滑槽(903)端面之间连接有限位弹簧(905)，滑块(904)位于滑槽(903)外的端面为半球面；承压板(702)表面对应滑块(904)的位置开设有限位槽(705)。
6.根据权利要求5所述一种土壤检测样品采集器，其特征在于：所述承压板(702)朝向推板(12)的表面固定内嵌有第一磁铁块(13)，推板(12)朝向承压板(702)的表面固定内嵌有与第一磁铁块(13)位置对应的第二磁铁块(14)；限位块(902)顶面固定安装有与承压板(702)位置对应的挡片(906)。
7.根据权利要求6所述一种土壤检测样品采集器，其特征在于：所述采样管(701)外壁上固定安装有若干个沿其轴向布置的导向条(706)。
8.根据权利要求1所述一种土壤检测样品采集器，其特征在于：所述底板(1)上安装有插地机构(15)，插地机构(15)包括两个滑动贯穿底板(1)的倾斜插板(151)，倾斜插板(151)顶部端面为倾斜面，两个倾斜插板(151)顶部端面之间安装有升降块(152)；升降块(152)侧壁为倾斜面且开设有条形槽，倾斜插板(151)顶部端面固定安装有位于条形槽内且与条形槽滑动配合的导向块；底板(1)上表面转动安装有竖直的插地螺杆(153)，插地螺杆(153)贯穿升降块(152)且与升降块(152)螺纹配合。
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2021
- 2021-06-28 CN CN202110718229.9A patent/CN113340651A/zh not_active Withdrawn
Cited By (6)
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