CN114235479A - 一种机械式土壤采样装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机械式土壤采样装置,涉及采样设备技术领域。该机械式土壤采样装置包括外架,外架包括第一半环和第二半环,第一半环处于第二半环顶部,第一半环和第二半环通过限位螺杆固定连接,第一半环和第二半环侧边内部均设置有与限位螺杆两端端部对应匹配的第一限位槽。本发明通过转套和限位螺杆配合,能够调整第一半环和第二半环之间的距离,能够根据需要取样的深度对整个外架的长度进行调整,保证整个外架对不同取样深度的适配效果;利用转环和外架配合,进一步增加外架与不同取样深度的适配性,且转环与外架配合,能够增加土壤取样的准确性,能够实时根据取样需要快速调整收集架与地面之间的距离,保证土壤收集的快捷性。
Description
技术领域
本发明属于采样设备技术领域,特别涉及一种机械式土壤采样装置。
背景技术
现有的土壤采样器在使用过程中仍存在一些不足之处:工作人员需要采集一定深度的土样时,常规需要先用铁锹挖到需要的深度再进行采集,需要工作人员携带很多工具才能满足需求,或者现在市面上的多种采样器,更换顶端接头即可,仍然未解决问题点,而且还增加了操作步骤,具有工作效率低下的问题。
因此,发明一种机械式土壤采样装置来解决上述问题很有必要。
发明内容
针对上述问题,本发明提供了一种机械式土壤采样装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种机械式土壤采样装置,包括外架,所述外架包括第一半环和第二半环,所述第一半环处于第二半环顶部,所述第一半环和第二半环通过限位螺杆固定连接,所述第一半环和第二半环侧边内部均设置有与限位螺杆两端端部对应匹配的第一限位槽,所述第一半环底面和第二半环顶面均转动连接有转套,所述转套与限位螺杆螺纹连接;
所述第一半环表面套接转环,且第一半环和第二半环外侧面均与转环螺纹连接,所述第一半环和第二半环内部均设置有凹槽,且第二半环的凹槽内部设置有采集装置,所述采集装置两端均贯穿第二半环侧边,所述第二半环底部设置有钻头,且第二半环与钻头设置为一体。
进一步的,所述外架的整体外形设置为圆柱体结构,且第一半环和第二半环的大小和外形均相等;
所述凹槽内部设置有压板,所述压板的长度大于凹槽的内径,所述压板两侧边处于第一半环和第二半环内侧面的第一滑槽内部,所述第一滑槽与凹槽连通,且第一滑槽的长度与凹槽的长度相等。
进一步的,所述压板两侧面底部中心处均设置有压块,所述压板通过压块与采集装置顶面贴合,且压块底面与压板底面对应齐平。
进一步的,所述采集装置包括底板,所述底板的整体外形设置为圆柱体,且底板的外侧边与凹槽内侧面对应贴合,所述底板底面设置有弹簧,所述弹簧底端与凹槽内侧顶面固定连接,弹簧顶端与底板底面固定连接。
进一步的,所述采集装置还包括两个滑板,两个滑板分别处于压板两侧面,所述滑板顶面与压块底面对应贴合,且凹槽内侧壁表面设置有第二滑槽,所述第二滑槽处于第二半环内部,且第二滑槽的长度小于第二半环的长度。
进一步的,所述滑板外侧面设置有转动架,转动架一端与滑板外侧面铰接,转动架另一端铰接滑架内侧部,所述滑架内侧面固定连接有卡架,所述转动架端部设置有套环,所述转动架通过套环与卡架转动连接。
进一步的,所述滑架处于第二限位槽内部,所述第二限位槽处于第二半环内侧底部,且第二限位槽与凹槽连通,所述第二限位槽长度与第二滑槽长度相等。
进一步的,所述滑架外侧面设置有收集架,所述收集架两侧面均设置有收集仓,且滑架通过收集架贯穿第二半环侧边,且滑架外侧面与第二半环的外侧面对应匹配。
本发明的技术效果和优点:
1、本发明通过转套和限位螺杆配合,能够调整第一半环和第二半环之间的距离,能够根据需要取样的深度对整个外架的长度进行调整,保证整个外架对不同取样深度的适配效果;利用转环和外架配合,进一步增加外架与不同取样深度的适配性,且转环与外架配合,能够增加土壤取样的准确性,能够实时根据取样需要快速调整收集架与地面之间的距离,保证土壤收集的快捷性。
2、本发明通过转动转套,转套与限位螺杆的螺旋效果使得限位螺杆端部在第一限位槽内部上下移动,通过第一半环底面和第二半环顶面的转套从而调整第一半环底面和第二半环顶面之间的距离,使得整个外架的长度大于取样深度,此时转动转环,利用转环与外架外侧面的螺旋效果使得转环在第一半环和第二半环表面上下移动,当转环的位置限定后,将外架整个竖直放置,且外架底端的钻头放置在取样区域,将整个外架钉入取样区域内部,直至转环底面与取样区域顶面接触时,此时收集架所处的位置为工作人员所需的取样深度。
3、本发明通过转动外架,外架可以带动收集架进行双向转动,通过不同的转动方向方便收集不同转向的土壤,能够将两个收集仓内部的土壤进行对比,增加外架取样土壤的数据,通过双向的土壤取样效果,进一步增加土壤采样的土壤采样的多样性,能够从两种不同的角度对取样土壤进行分析。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,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示出了本发明实施例的机械式土壤采样装置整体剖面结构示意图;
图2示出了本发明实施例的图1中的A部结构放大图;
图3示出了本发明实施例的第二半环横截面结构示意图;
图中:1、第一半环;2、第二半环;3、限位螺杆;4、第一限位槽;5、转套;6、转环;7、凹槽;8、钻头;9、压板;10、第一滑槽;11、压块;12、底板;13、弹簧;14、滑板;15、第二滑槽;16、转动架;17、滑架;18、卡架;19、套环;20、第二限位槽;21、收集架;22、收集仓。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种机械式土壤采样装置,如图1所示,包括外架,所述外架包括第一半环1和第二半环2,所述第一半环1处于第二半环2顶部,所述第一半环1和第二半环2通过限位螺杆3固定连接,所述第一半环1和第二半环2侧边内部均设置有与限位螺杆3两端端部对应匹配的第一限位槽4,所述第一半环1底面和第二半环2顶面均转动连接有转套5,所述转套5与限位螺杆3螺纹连接;还包括转动转套5,转套5与限位螺杆3的螺旋效果使得限位螺杆3端部在第一限位槽4内部上下移动,通过第一半环1底面和第二半环2顶面的转套5从而调整第一半环1底面和第二半环2顶面之间的距离,使得整个外架的长度大于取样深度,此时转动转环6,利用转环6与外架外侧面的螺旋效果使得转环6在第一半环1和第二半环2表面上下移动,当转环6的位置限定后,将外架整个竖直放置,且外架底端的钻头8放置在取样区域,将整个外架钉入取样区域内部,直至转环6底面与取样区域顶面接触时,此时收集架21所处的位置为工作人员所需的取样深度。
所述第一半环1表面套接转环6,且第一半环1和第二半环2外侧面均与转环6螺纹连接,所述第一半环1和第二半环2内部均设置有凹槽7,且第二半环2的凹槽7内部设置有采集装置,所述采集装置两端均贯穿第二半环2侧边,所述第二半环2底部设置有钻头8,且第二半环2与钻头8设置为一体。通过转套5和限位螺杆3配合,能够调整第一半环1和第二半环2之间的距离,能够根据需要取样的深度对整个外架的长度进行调整,保证整个外架对不同取样深度的适配效果;利用转环6和外架配合,进一步增加外架与不同取样深度的适配性,且转环6与外架配合,能够增加土壤取样的准确性,能够实时根据取样需要快速调整收集架21与地面之间的距离,保证土壤收集的快捷性。
如图1-3所示,所述外架的整体外形设置为圆柱体结构,且第一半环1和第二半环2的大小和外形均相等;将整个外架钉入取样区域内部时,相同外形和大小的第一半环1和第二半环2增加了整个外架钉入的快捷性,同时也保证外架在转动过程中的稳定性。若第一半环1的外径大于第二半环2的外径,当钉入外架时,第一半环1钉入会产生孔洞,第二半环2会对第一半环1产生的孔洞继续进行扩大,第一半环1会增加整个外架钉入的难度,同时外架在钉入过程中,大量的土壤会通过第一半环1和第二半环2之间的空间进入到凹槽7内部,增加了整个外架的取样难度。若第一半环1的外径小于第二半环2的外径,整个外架钉入取样区域后,第一半环1处于第二半环2钉入产生的孔洞内部,对外架进行转动时,第一半环1会在孔洞内部晃动,不能保证整个外架在孔洞内部的转动稳定性。
所述凹槽7内部设置有压板9,所述压板9的长度大于凹槽7的内径,所述压板9两侧边处于第一半环1和第二半环2内侧面的第一滑槽10内部,所述第一滑槽10与凹槽7连通,且第一滑槽10的长度与凹槽7的长度相等。所述压板9两侧面底部中心处均设置有压块11,所述压板9通过压块11与采集装置顶面贴合,且压块11底面与压板9底面对应齐平。外架限定在确定的取样深度后,根据调整后的外架长度从而选择合适的压板9,将底部带有压块11的压板9两侧边与凹槽7内部的第一滑槽10对应匹配后,下压压板9,此时压板9带动压块11在第二滑槽15内部下移。利用第一滑槽10保证压板9在下压过程中的稳定性,使得压块11的底面始终与两个滑板14的顶面平行,进而保证两个滑板14在第二滑槽15内部稳定滑动。
在图2中,所述采集装置包括底板12,所述底板12的整体外形设置为圆柱体,且底板12的外侧边与凹槽7内侧面对应贴合,所述底板12底面设置有弹簧13,所述弹簧13底端与凹槽7内侧顶面固定连接,弹簧13顶端与底板12底面固定连接。压板9通过压块11对滑板14的按压以及弹簧13的弹力能够方便滑板14在第二滑槽15内部滑动,底板12在凹槽7内部移动,压块11对滑板14的挤压使得两个滑板14在第二滑槽15内部同步移动,保证底板12在凹槽7内部滑动的稳定性,从而避免底板12在滑动过程中产生偏移,进一步利用转动架16确保滑架17在第二限位槽20内部稳定移动。
如图2和图3所示,所述采集装置还包括两个滑板14,两个滑板14分别处于压板9两侧面,所述滑板14顶面与压块11底面对应贴合,且凹槽7内侧壁表面设置有第二滑槽15,所述第二滑槽15处于第二半环2内部,且第二滑槽15的长度小于第二半环2的长度。通过第二滑槽15限定滑板14的滑动长度,同时也将滑板14限定在第二半环2内部,同时利用第二滑槽15限定滑架17在第二限位槽20内部的滑动长度,使得滑架17和收集架21的整体长度与第二限位槽20的长度整体对应相等;土壤取样完成后,松开压板9,弹簧13的弹力回弹,进而通过底板12使得滑板14从第二滑槽15底端滑动到第二滑槽15顶端,滑板14通过转动架16将滑架17以及收集架21拉回到第二限位槽20内部,通过收集架21和滑架17能够避免外架外侧的土壤以及凹槽7内部土壤进入收集架21内部,保证收集仓22内部土壤的取样准确度。
如图1和图2所示,所述滑板14外侧面设置有转动架16,转动架16一端与滑板14外侧面铰接,转动架16另一端铰接滑架17内侧部,所述滑架17内侧面固定连接有卡架18,所述转动架16端部设置有套环19,所述转动架16通过套环19与卡架18转动连接。所述滑架17处于第二限位槽20内部,所述第二限位槽20处于第二半环2内侧底部,且第二限位槽20与凹槽7连通,所述第二限位槽20长度与第二滑槽15长度相等。压板9通过压块11推动滑板14下移,滑板14两侧面在第二滑槽15内部下移,滑板14从第二滑槽15的顶端逐渐滑动到第二滑槽15的底端,且滑板14通过底板12对弹簧13进行挤压,当滑板14下移时,滑板14带动转动架16转动,此时转动架16一端随着滑板14下移而下移,转动架16另一端通过套环19在卡架18表面转动,即滑板14在下移的过程中通过转动架16推动滑架17在第二限位槽20内部滑动。此时滑板14在第二滑槽15内部滑动的长度就是滑架17在第二限位槽20内部滑动的长度,第二限位槽20对滑架17进行限定的同时,第二滑槽15对滑板14进行限定,且滑板14通过转动架16、卡架18以及套环19再次对滑架17进行限定,从而确保收集架21能够在外架的转动带动下稳定转动,防止收集架21在转动过程中出现偏移。
如图1和图3所示,所述滑架17外侧面设置有收集架21,所述收集架21两侧面均设置有收集仓22,且滑架17通过收集架21贯穿第二半环2侧边,且滑架17外侧面与第二半环2的外侧面对应匹配。转动外架时,外架可以带动收集架21进行双向转动,通过不同的转动方向方便收集不同转向的土壤,能够将两个收集仓22内部的土壤进行对比,增加外架取样土壤的数据,通过双向的土壤取样效果,进一步增加土壤采样的土壤采样的多样性,能够从两种不同的角度对取样土壤进行分析。
本发明工作原理:
参照说明书附图1-3,需要对土壤进行取样时,首先工作人员选择需要取土样区域且决定取样深度,确定取样深度后,转动转套5,转套5与限位螺杆3的螺旋效果使得限位螺杆3端部在第一限位槽4内部上下移动,通过第一半环1底面和第二半环2顶面的转套5从而调整第一半环1底面和第二半环2顶面之间的距离,使得整个外架的长度大于取样深度,此时转动转环6,利用转环6与外架外侧面的螺旋效果使得转环6在第一半环1和第二半环2表面上下移动,当转环6的位置限定后,将外架整个竖直放置,且外架底端的钻头8放置在取样区域,将整个外架钉入取样区域内部,直至转环6底面与取样区域顶面接触时,此时收集架21所处的位置为工作人员所需的取样深度。
通过转套5和限位螺杆3配合,能够调整第一半环1和第二半环2之间的距离,能够根据需要取样的深度对整个外架的长度进行调整,保证整个外架对不同取样深度的适配效果;利用转环6和外架配合,进一步增加外架与不同取样深度的适配性,且转环6与外架配合,能够增加土壤取样的准确性,能够实时根据取样需要快速调整收集架21与地面之间的距离,保证土壤收集的快捷性。
当外架限定在确定的取样深度后,根据调整后的外架长度从而选择合适的压板9,将底部带有压块11的压板9两侧边与凹槽7内部的第一滑槽10对应匹配后,下压压板9,此时压板9带动压块11在第二滑槽15内部下移,直至压块11底面接触到滑板14顶面。此时转动整个外架,即第一半环1和第二半环2转动,在转动外架的同时继续对压板9进行按压,此时压板9通过压块11推动滑板14下移,滑板14两侧面在第二滑槽15内部下移,滑板14从第二滑槽15的顶端逐渐滑动到第二滑槽15的底端,且滑板14通过底板12对弹簧13进行挤压。
当滑板14下移时,滑板14带动转动架16转动,此时转动架16一端随着滑板14下移而下移,转动架16另一端通过套环19在卡架18表面转动,即滑板14在下移的过程中通过转动架16推动滑架17在第二限位槽20内部滑动,此时滑架17外侧面的收集架21外侧面逐渐伸出第二半环2,直至滑架17外侧面与第二限位槽20内侧面贴合,外架转动带动收集架21转动,收集架21在转动的过程中通过收集仓22收集取样深度的土壤,达到快速取样土壤的目的。土壤取样完成后,松开压板9,弹簧13的弹力回弹,进而通过底板12使得滑板14从第二滑槽15底端滑动到第二滑槽15顶端,滑板14通过转动架16将滑架17以及收集架21拉回到第二限位槽20内部,通过收集架21和滑架17能够避免外架外侧的土壤以及凹槽7内部土壤进入收集架21内部,保证收集仓22内部土壤的取样准确度。
转动外架时,外架可以带动收集架21进行双向转动,通过不同的转动方向方便收集不同转向的土壤,能够将两个收集仓22内部的土壤进行对比,增加外架取样土壤的数据,通过双向的土壤取样效果,进一步增加土壤采样的土壤采样的多样性,能够从两种不同的角度对取样土壤进行分析。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种机械式土壤采样装置,其特征在于:包括外架,外架包括第一半环(1)和第二半环(2),第一半环(1)处于第二半环(2)顶部,第一半环(1)和第二半环(2)通过限位螺杆(3)固定连接,第一半环(1)和第二半环(2)侧边内部均设置有与限位螺杆(3)两端端部对应匹配的第一限位槽(4),第一半环(1)底面和第二半环(2)顶面均转动连接有转套(5),转套(5)与限位螺杆(3)螺纹连接;
第一半环(1)表面套接转环(6),且第一半环(1)和第二半环(2)外侧面均与转环(6)螺纹连接,第一半环(1)和第二半环(2)内部均设置有凹槽(7),且第二半环(2)的凹槽(7)内部设置有采集装置,采集装置两端均贯穿第二半环(2)侧边,第二半环(2)底部设置有钻头(8),且第二半环(2)与钻头(8)设置为一体。
2.根据权利要求1的机械式土壤采样装置,其特征在于:外架的整体外形设置为圆柱体结构,且第一半环(1)和第二半环(2)的大小和外形均相等;凹槽(7)内部设置有压板(9),压板(9)的长度大于凹槽(7)的内径,压板(9)两侧边处于第一半环(1)和第二半环(2)内侧面的第一滑槽(10)内部,第一滑槽(10)与凹槽(7)连通,且第一滑槽(10)的长度与凹槽(7)的长度相等。
3.根据权利要求2的机械式土壤采样装置,其特征在于:压板(9)两侧面底部中心处均设置有压块(11),压板(9)通过压块(11)与采集装置顶面贴合,且压块(11)底面与压板(9)底面对应齐平。
4.根据权利要求3的机械式土壤采样装置,其特征在于:采集装置包括底板(12),底板(12)的整体外形设置为圆柱体,且底板(12)的外侧边与凹槽(7)内侧面对应贴合,底板(12)底面设置有弹簧(13),弹簧(13)底端与凹槽(7)内侧顶面固定连接,弹簧(13)顶端与底板(12)底面固定连接。
5.根据权利要求4的机械式土壤采样装置,其特征在于:采集装置还包括两个滑板(14),两个滑板(14)分别处于压板(9)两侧面,滑板(14)顶面与压块(11)底面对应贴合,且凹槽(7)内侧壁表面设置有第二滑槽(15),第二滑槽(15)处于第二半环(2)内部,且第二滑槽(15)的长度小于第二半环(2)的长度。
6.根据权利要求5的机械式土壤采样装置,其特征在于:滑板(14)外侧面设置有转动架(16),转动架(16)一端与滑板(14)外侧面铰接,转动架(16)另一端铰接滑架(17)内侧部,滑架(17)内侧面固定连接有卡架(18),转动架(16)端部设置有套环(19),转动架(16)通过套环(19)与卡架(18)转动连接。
7.根据权利要求6的机械式土壤采样装置,其特征在于:滑架(17)处于第二限位槽(20)内部,第二限位槽(20)处于第二半环(2)内侧底部,且第二限位槽(20)与凹槽(7)连通,第二限位槽(20)长度与第二滑槽(15)长度相等。
8.根据权利要求7的机械式土壤采样装置,其特征在于:滑架(17)外侧面设置有收集架(21),收集架(21)两侧面均设置有收集仓(22),且滑架(17)通过收集架(21)贯穿第二半环(2)侧边,且滑架(17)外侧面与第二半环(2)的外侧面对应匹配。
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