CN117589508A - 一种土壤分析用土壤取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及环境检测技术领域，具体为一种土壤分析用土壤取样装置，包括主箱体，主箱体的底部周向转动、轴向滑动设有钻杆，钻杆的内部设有等间距设有若干个传动件，若干个传动件的外表面均啮合连接有取样组件，钻杆的内部设有用于控制若干个传动件同步转动的连动组件，取样组件包括与传动件啮合连接的取样杆，取样杆的一端开设有容纳腔，取样杆位于容纳腔的开口处转动设有取样件，取样杆的内部设有与齿轮相配合的触发组件。优点在于：通过设置传动件、取样组件和连动组件，达到了既可以采样多种深度的土壤的效果，同时又可以配合取样件的旋转削以及形变，可以确保土壤样本的取样量，以及排出土壤内部的空气，有效避免影响土壤样本后期的正常分析。

Description

一种土壤分析用土壤取样装置

技术领域

本发明涉及环境检测技术领域，特别是一种土壤分析用土壤取样装置。

背景技术

土壤分析是指对土壤进行一系列的化学、物理和生物学测试和分析，以确定土壤的性质、成分和质量。通过土壤分析可以了解土壤的养分含量、pH值、有机质含量、土壤质地和水分含量等信息，从而为农业生产、土壤改良和环境保护等提供科学依据。

在中国专利公告号为CN113295453B中公开的一种土壤取样装置及取样方法，该土壤取样装置及取样方法，钻杆钻入土壤后，只需按下钻芯顶部的按压头即可打开钻杆底部的采样口，并使取样爪从中伸出进行挖土采样，将土壤收集到可拆卸的空心钻头内，松开以后自动回复原位，不会掺杂其他深度的土壤，采样深度准确，采样效率高。

但对比于相关领域的现有技术，现有装置在取样时一次只能取出一个土壤样本，无法完成在一次取样过程中取出多个土壤样本，因此采样效率较低，同时在取样时通过取样爪挖土采样容易出现土壤样本时少时多的情况，因此后期对土壤样本检测时会出现土壤样本缺少的情况，从而会影响土壤样本后期的正常分析。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，解决背景技术中所提到的问题，提供一种土壤分析用土壤取样装置。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种土壤分析用土壤取样装置，包括主箱体，主箱体的底部周向转动、轴向滑动设有钻杆，钻杆的内部设有等间距设有若干个传动件，若干个传动件的外表面均啮合连接有取样组件，钻杆的内部设有用于控制若干个传动件同步转动的连动组件；

取样组件包括与传动件啮合连接的取样杆，取样杆的一端开设有容纳腔，取样杆位于容纳腔的开口处转动设有取样件，取样杆的内部设有与齿轮相配合的触发组件，触发组件用于控制取样件旋转。

优选的，连动组件包括纵向滑动设置在钻杆内部的齿杆，若干个传动件均为齿轮，若干个齿轮均与齿杆相啮合，齿杆的顶端固定设有压块，钻杆对应压块的位置开设有活动孔。

通过采用上述技术方案，可以利用齿杆促使若干个传动件同步转动，然后若干个传动件的转动可以促使若干个取样杆同步横向***土壤内部，从而采样多种深度的土壤。

优选的，齿杆远离传动件的一面固定设有滑块，钻杆对应滑块的位置开设有滑槽，齿杆的底端与钻杆之间通过弹性件配合连接。

通过采用上述技术方案，利用滑块与滑槽之间的配合，可以提高齿杆纵向滑动时的稳定性。

优选的，若干个取样杆均为齿条，钻杆对应若干个取样杆的位置均开设有滑动孔。

通过采用上述技术方案，利用滑动孔与取样杆之间的配合，可以提高取样杆横向滑动时的稳定性。

优选的，触发组件包括活塞块和活塞杆，取样杆末端的啮合槽的位置纵向设有第一油腔，取样杆的内部横向设有与第一油腔相连通的第二油腔，活塞块纵向滑动设置在第一油腔内部，活塞杆横向滑动设置在第二油腔内部。

通过采用上述技术方案，利用第一油腔与第二油腔之间的大小差别，可以让活塞块在第一油腔内部位移一小段，活塞杆会在油液的影响下在第二油腔内部位移一大段。

优选的，取样杆靠近取样件的一侧转动设有用于控制其旋转的第二齿轮，活塞杆位于第二齿轮的下侧固定设有与其相啮合的第二齿条。

通过采用上述技术方案，利用油压促使活塞杆带动第二齿条向第二齿轮的一侧滑动，进而第二齿条会促使第二齿轮转动，然后通过取样件的啮合孔与第二齿轮配合，可以促使取样件进行旋转，然后利用取样件的旋转削下一定量的土壤，使得土壤进入到容纳腔内部。

优选的，取样件的材质为记忆金属，取样件的形状为卷曲状，取样件的横截面为弧形，取样杆对应取样件的位置开设有轨道槽，取样件对应第二齿轮的位置开设有若干个啮合孔。

通过采用上述技术方案，利用取样件的旋转削下一定量的土壤，使得土壤进入到容纳腔内部，同时取样件会受到钻杆的压迫而产生形变，然后弧形的取样件会伸直，从而利用取样件伸直的压力压动容纳腔内部的土壤，排出土壤内部的空气，进一步提高土壤样本采集的质量。

优选的，取样杆对应第二齿轮的位置开设有活动槽，取样杆对应第二齿条的位置开设有滑动槽，第一油腔的直径大于第二油腔的直径。

通过采用上述技术方案，利用第一油腔与第二油腔之间的大小差别，可以让活塞块在第一油腔内部位移一小段，活塞杆会在油液的影响下在第二油腔内部位移一大段。

优选的，主箱体的顶部固定安装有电机，电机的输出端贯穿主箱体固定设有传动杆，钻杆的顶端固定设有螺杆，螺杆的中心处开设有与传动杆相配合的传动孔，主箱体的底部固定安装有框架。

通过采用上述技术方案，可以让框架与地面接触支撑住主箱体，然后即可进行钻孔取样工序。

优选的，主箱体对应螺杆的位置开设有与螺杆相配合的螺纹孔，传动杆的形状为矩形。

通过采用上述技术方案，利用传动杆与传动孔之间的配合，可以让电机控制传动杆周向转动，然后传动杆控制螺杆周向转动，此时通过螺杆与主箱体螺纹连接，可以让螺杆一边周向转动一边轴向滑动。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

该土壤分析用土壤取样装置，通过设置传动件、取样组件和连动组件，达到了既可以采样多种深度的土壤的效果，同时又可以配合取样件的旋转削以及形变，可以确保土壤样本的取样量，以及排出土壤内部的空气，有效避免影响土壤样本后期的正常分析。

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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明钻杆钻入土壤内部前的状态图；

图2为本发明钻杆钻入土壤内部时的状态图；

图3为本发明取样组件取样时的状态图；

图4为本发明取土土壤样本时的状态图；

图5为本发明钻杆和螺杆的结构示意图；

图6为本发明钻杆的局部剖视结构示意图；

图7为本发明连动组件的结构示意图；

图8为本发明取样组件的结构示意图；

图9为本发明取样件旋出前的状态图；

图10为本发明取样件旋出后的状态图；

图11为本发明取样件形变后的状态图。

图中：1、主箱体；2、钻杆；201、滑槽；3、传动件；4、取样组件；401、取样杆；4011、容纳腔；4012、第一油腔；4013、第二油腔；4014、轨道槽；4015、活动槽；4016、滑动槽；402、取样件；4021、啮合孔；5、连动组件；501、齿杆；502、压块；503、滑块；504、弹性件；6、触发组件；601、活塞块；602、活塞杆；603、第二齿轮；604、第二齿条；7、电机；701、传动杆；8、螺杆；801、传动孔；9、框架。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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相连，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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明附加的方面和优点将在下面结合附图的描述中进一步给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

如图1-11所示，一种土壤分析用土壤取样装置，它包括主箱体1，主箱体1的底部周向转动、轴向滑动设有钻杆2，钻杆2的内部设有等间距设有若干个传动件3，若干个传动件3的外表面均啮合连接有取样组件4，钻杆2的内部设有用于控制若干个传动件3同步转动的连动组件5。

如图5-11所示，取样组件4包括与传动件3啮合连接的取样杆401，若干个取样杆401均为齿条，钻杆2对应若干个取样杆401的位置均开设有滑动孔，取样杆401的一端开设有容纳腔4011，取样杆401位于容纳腔4011的开口处转动设有取样件402，取样件402的材质为记忆金属，取样件402的形状为卷曲状，取样件402的横截面为弧形，取样杆401对应取样件402的位置开设有轨道槽4014，利用取样件402的旋转削下一定量的土壤，使得土壤进入到容纳腔4011内部，同时取样件402会受到钻杆2的压迫而产生形变，然后弧形的取样件402会伸直，从而利用取样件402伸直的压力压动容纳腔4011内部的土壤，排出土壤内部的空气，进一步提高土壤样本采集的质量，取样杆401的内部设有与齿轮相配合的触发组件6，触发组件6用于控制取样件402旋转。

如图6和图7所示，连动组件5包括纵向滑动设置在钻杆2内部的齿杆501，若干个传动件3均为齿轮，若干个齿轮均与齿杆501相啮合，齿杆501的顶端固定设有压块502，钻杆2对应压块502的位置开设有活动孔，齿杆501远离传动件3的一面固定设有滑块503，钻杆2对应滑块503的位置开设有滑槽201，利用滑块503与滑槽201之间的配合，可以提高齿杆501纵向滑动时的稳定性，齿杆501的底端与钻杆2之间通过弹性件504配合连接，利用弹性件504，可以让齿杆501的压力消失后，弹性件504的弹力恢复能够促使齿杆501复位。

如图9-11所示，触发组件6包括活塞块601和活塞杆602，取样杆401末端的啮合槽的位置纵向设有第一油腔4012，取样杆401的内部横向设有与第一油腔4012相连通的第二油腔4013，活塞块601纵向滑动设置在第一油腔4012内部，活塞杆602横向滑动设置在第二油腔4013内部，第一油腔4012的直径大于第二油腔4013的直径，利用第一油腔4012与第二油腔4013之间的大小差别，可以让活塞块601在第一油腔4012内部位移一小段，活塞杆602会在油液的影响下在第二油腔4013内部位移一大段，取样杆401靠近取样件402的一侧转动设有用于控制其旋转的第二齿轮603，取样杆401对应第二齿轮603的位置开设有活动槽4015，取样件402对应第二齿轮603的位置开设有若干个啮合孔4021，利用啮合孔4021与第二齿轮603配合，可以第二齿轮603转动时能够促使取样件402进行旋转，活塞杆602位于第二齿轮603的下侧固定设有与其相啮合的第二齿条604，取样杆401对应第二齿条604的位置开设有滑动槽4016，利用设置的滑动槽4016，可以确保第二齿条604横向滑动时的稳定性。

如图1-5所示，主箱体1的顶部固定安装有电机7，电机7的输出端贯穿主箱体1固定设有传动杆701，钻杆2的顶端固定设有螺杆8，螺杆8的中心处开设有与传动杆701相配合的传动孔801，主箱体1的底部固定安装有框架9，主箱体1对应螺杆8的位置开设有与螺杆8相配合的螺纹孔，传动杆701的形状为矩形，利用电机7控制传动杆701周向转动，然后传动杆701控制螺杆8周向转动，此时通过螺杆8与主箱体1螺纹连接，可以让螺杆8一边周向转动一边轴向滑动，从让螺杆8控制钻杆2钻入土壤内部。

工作过程如下：

S1、如图1所示，使用时，通过将主箱体1移动到目标点，然后让框架9与地面接触支撑住主箱体1，此时即可进行钻孔取样工序；

S2、如图2所示，取样时，通过电机7控制传动杆701周向转动，然后传动杆701控制螺杆8周向转动，此时通过螺杆8与主箱体1螺纹连接，可以让螺杆8一边周向转动一边轴向滑动，从让螺杆8控制钻杆2钻入土壤内部；

S3、如图3和图7所示，当钻杆2达到预定深度后，通过压块502按压齿杆501，然后齿杆501会促使若干个传动件3同步转动，从而利用传动件3的转动可以促使取样杆401横向***土壤内部；

S4、如图7、图8和图9所示，当传动件3的啮齿进入取样杆401末端的啮合槽时，传动件3的啮齿会促使活塞块601向第一油腔4012内部滑动，然后第一油腔4012内部的油液会进入第二油腔4013，此时第二油腔4013内部的油压增大，从而利用油压促使活塞杆602带动第二齿条604向第二齿轮603的一侧滑动，进而第二齿条604会促使第二齿轮603转动；

S5、如图8、图9和图10所示，第二齿轮603转动时，通过取样件402的啮合孔4021与第二齿轮603配合，可以促使取样件402进行旋转，然后利用取样件402的旋转削下一定量的土壤，使得土壤进入到容纳腔4011内部；

S6、如图6和图7所示，取样完毕后，通过松开压块502，利用弹性件504的弹力使得齿杆501向上滑动，然后齿杆501会带动若干个传动件3同步反向转动，从而利用传动件3的转动可以促使取样杆401收回到钻杆2内部；

S7、如图5、图8和图11所示，当取样杆401收回到钻杆2内部时，取样件402会受到钻杆2的压迫而产生形变，然后弧形的取样件402会伸直，从而利用取样件402伸直的压力压动容纳腔4011内部的土壤，排出土壤内部的空气，此时取样件402与取样杆401的上表面会保持平齐状态，使得取样杆401可以正常收回钻杆2内部；

S8、如图1和图2所示，通过电机7控制传动杆701反向周向转动，然后传动杆701控制螺杆8反向周向转动，此时通过螺杆8与主箱体1螺纹连接，可以让螺杆8边反向周向转动边反向轴向滑动，从让螺杆8控制钻杆2钻出土壤；

S9、如图4和图7所示，当需要取出土壤样本时，通过螺杆8继续控制钻杆2向上移动，使得压块502受到主箱体1底部的挤压，然后齿杆501会促使若干个传动件3同步转动，从而利用传动件3的转动可以促使取样杆401从钻杆2内部伸出，此时工作人员即可取出土壤样本并复位取样件402，利用容纳腔4011底面的弧面与取样件402之间的配合，可以确保土壤样本能够取出干净；

S10、如图9-图11所示，取样件402复位时，通过取样件402的啮合孔4021与第二齿轮603配合，可以促使第二齿轮603进行反向旋转，然后第二齿轮603会带动第二齿条604和活塞杆602进行复位，此时活塞杆602会促使第二油腔4013内部的油液返回到第一油腔4012，从而利用油液的压力促使活塞块601复位。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (10)

1.一种土壤分析用土壤取样装置，其特征在于：包括主箱体，所述主箱体的底部周向转动、轴向滑动设有钻杆，所述钻杆的内部设有等间距设有若干个传动件，若干个所述传动件的外表面均啮合连接有取样组件，所述钻杆的内部设有用于控制若干个所述传动件同步转动的连动组件；

所述取样组件包括与所述传动件啮合连接的取样杆，所述取样杆的一端开设有容纳腔，所述取样杆位于所述容纳腔的开口处转动设有取样件，所述取样杆的内部设有与所述齿轮相配合的触发组件，所述触发组件用于控制所述取样件旋转。

2.根据权利要求1所述的一种土壤分析用土壤取样装置，其特征在于：所述连动组件包括纵向滑动设置在所述钻杆内部的齿杆，若干个所述传动件均为齿轮，若干个齿轮均与所述齿杆相啮合，所述齿杆的顶端固定设有压块，所述钻杆对应所述压块的位置开设有活动孔。

3.根据权利要求2所述的一种土壤分析用土壤取样装置，其特征在于：所述齿杆远离所述传动件的一面固定设有滑块，所述钻杆对应所述滑块的位置开设有滑槽，所述齿杆的底端与所述钻杆之间通过弹性件配合连接。

4.根据权利要求2所述的一种土壤分析用土壤取样装置，其特征在于：若干个所述取样杆均为齿条，所述钻杆对应若干个所述取样杆的位置均开设有滑动孔。

5.根据权利要求1所述的一种土壤分析用土壤取样装置，其特征在于：所述触发组件包括活塞块和活塞杆，所述取样杆末端的啮合槽的位置纵向设有第一油腔，所述取样杆的内部横向设有与所述第一油腔相连通的第二油腔，所述活塞块纵向滑动设置在所述第一油腔内部，所述活塞杆横向滑动设置在所述第二油腔内部。

6.根据权利要求5所述的一种土壤分析用土壤取样装置，其特征在于：所述取样杆靠近所述取样件的一侧转动设有用于控制其旋转的第二齿轮，所述活塞杆位于所述第二齿轮的下侧固定设有与其相啮合的第二齿条。

7.根据权利要求6所述的一种土壤分析用土壤取样装置，其特征在于：所述取样件的材质为记忆金属，所述取样件的形状为卷曲状，所述取样件的横截面为弧形，所述取样杆对应所述取样件的位置开设有轨道槽，所述取样件对应所述第二齿轮的位置开设有若干个啮合孔。

8.根据权利要求6所述的一种土壤分析用土壤取样装置，其特征在于：所述取样杆对应所述第二齿轮的位置开设有活动槽，所述取样杆对应所述第二齿条的位置开设有滑动槽，所述第一油腔的直径大于所述第二油腔的直径。

9.根据权利要求1所述的一种土壤分析用土壤取样装置，其特征在于：所述主箱体的顶部固定安装有电机，所述电机的输出端贯穿所述主箱体固定设有传动杆，所述钻杆的顶端固定设有螺杆，所述螺杆的中心处开设有与所述传动杆相配合的传动孔，所述主箱体的底部固定安装有框架。

10.根据权利要求9所述的一种土壤分析用土壤取样装置，其特征在于：所述主箱体对应所述螺杆的位置开设有与所述螺杆相配合的螺纹孔，所述传动杆的形状为矩形。