CN110361223A - 一种滩涂垦区农田土壤的取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滩涂垦区农田土壤的取样装置，其包括壳体组件、取样组件和旋转下沉组件，其中，所述壳体组件用于支撑放置取样组件和旋转下沉组件，所述旋转下沉组件用于辅助壳体组件下沉至农田土壤深处，所述取样组件用于在不同深度采集农田土壤样品，本发明设计新颖，结构紧凑，使用方便，设置的驱动杆可驱动钻套进行旋转，钻套外表面均布有螺旋刀片，从而便于本装置下沉至土壤深处，之后，驱动杆还可通过主动齿轮、被动齿轮和链条驱动输送螺旋体转动，从而收集土壤样品；本发明将取样组件设置为多深度取样组件和整体取样组件，一次操作即可采集不同深度的土样和整体土样，多深度取样组件与整体取样组件可对土样进行分开取样，取样效率高。

Description

一种滩涂垦区农田土壤的取样装置

技术领域

本发明属于土壤取样技术领域，具体涉及一种滩涂垦区农田土壤的取样装置。

背景技术

为判断滩涂垦区农田土壤的养分充裕状况，需取其中土样进行检测分析，采用统计学方法分析样本测试值的统计量，从而对整体滩涂垦区农田土壤的养分进行评估，因此采样的方式十分重要。

然后，现有的土壤采样装置往往结构简单，一次操作仅能对某一区域整体进行取样，无法在同一区域进行多深度采样，另外，在取样过程中，样品容易从取样口中滑落。

如申请号为201610943043.2，公告号为CN106522188B的中国专利(一种高效取土器)公开了“一种高效取土器，包括圆环形底座(1)，底座(1)的中心借助连板(6)固连有导向座(2)，导向座(2)的中心滑动装置取土杆(4)，取土杆(4)为上端带有丝杆(41)下端带有取土套(42)的结构，丝杆(41)螺旋连接于丝杆座(3)内，丝杆座(3)与圆环形底座(1)通过多根固定杆(5)固定连接，丝杆(41)的上端带有把手(44)，其特征在于：所述取土套(42)的下端连接有锥形套(43)；所述锥形套(43)的下端内径小于取土套(42)的内径；所述锥形套(43)为锥形弹簧，所述锥形弹簧的弹簧丝截面为矩形结构；所述底座(1)的下表面带有第一环形凸缘(12)；所述导向座(2)的下表面带有第二环形凸缘(21)。”，其结构简单，无法同时对一个区域的不同深度进行取样，如果需要同一区域的不同地层深度的土壤进行采样，就需要进行多次取样操作，工作效率低，准确度低。

因此有必要提供一种滩涂垦区农田土壤的取样装置，以解决上述问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种滩涂垦区农田土壤的取样装置，其包括壳体组件、取样组件和旋转下沉组件，其中，所述壳体组件用于支撑放置取样组件和旋转下沉组件，所述旋转下沉组件用于辅助壳体组件下沉至农田土壤深处，所述取样组件用于在不同深度采集农田土壤样品。

进一步，作为优选，所述壳体组件包括上顶座、钻套和钻头，所述钻套嵌入在上顶座中，且所述钻套可转动的设置在上顶座中，所述钻套的下方可拆卸式安装有钻头，所述钻套的内部设置有取样组件，所述钻套的外部设置有旋转下沉组件。

进一步，作为优选，所述上顶座为双层结构，其内部固定设置有支撑环，所述支撑环与上顶座之间形成的空腔内嵌入设置有钻套，所述钻套为圆柱形，所述钻套上设置有与支撑环上的凹槽相对应的凸起，用以使所述钻套可转动的设置在支撑环上，所述凸起与钻套本体的横截面共同构成F形，所述钻套下方的内表面布有内螺纹，所述钻头上布有外螺纹，所述钻头螺纹连接在钻套的下方。

进一步，作为优选，所述旋转下沉组件包括驱动杆、异形齿轮一和异形齿轮二，所述驱动杆横向贯穿上顶座和支撑环，且所述驱动杆滑动设置在上顶座和支撑环上，所述驱动杆的一端为转动把手，其另一端固定设置有异形齿轮一，所述异形齿轮一与异形齿轮二相垂直啮合，所述异形齿轮二固定套在钻套的外部，所述钻套的外表面还均匀布有螺旋刀片。

进一步，作为优选，所述取样组件包括多深度取样组件和整体取样组件，所述多深度取样组件包括滑动伸出装置和螺旋输送装置，其中，所述滑动伸出装置包括滑杆、滑套、连接杆一、轴承和取样罐体，所述取样罐体通过中间杆固定在轴承的外圈下方，所述轴承的内圈固定在驱动杆上，所述轴承的外圈上方还通过连接杆一固定连接有滑套，所述滑套滑动设置在滑杆上，所述滑杆固定在支撑环的内部。

进一步，作为优选，所述滑套上固定连接有连接杆二，所述连接杆二的另一端螺纹连接有拧紧螺母，上顶座的顶部还开有通槽，用以使连接杆二伸出上顶座。

进一步，作为优选，所述螺旋输送装置包括输送螺旋体、从动齿轮和主动齿轮，所述输送螺旋体转动设置在取样罐体中，所述取样罐体通过挡板分隔成三个取样仓，用于对不同深度的农田土壤进行分别取样，三个取样仓分别为上取样仓、中取样仓和下取样仓，每个所述取样仓的横向上均连通设置有取样横管，在取样横管的端部转动设置有输送螺旋体，所述输送螺旋体的另一端转动设置在取样仓上，每个所述输送螺旋体远离取样横管的一端均伸出所述取样仓且在其端部固定设置有从动齿轮，所述主动齿轮固定在驱动杆上，且所述主动齿轮与三个从动齿轮在同一竖直线上，三个从动齿轮与主动齿轮之间通过链条进行传动连接。

进一步，作为优选，所述钻套上开有三个伸出孔，所述伸出孔的直径与取样横管的直径相同，所述伸出孔的位置均分别与取样横管的位置相对应，所述取样横管上还开有取样孔二。

进一步，作为优选，所述整体取样组件包括取样管二，在所述钻头上对称开有两个取样孔一，所述取样孔一竖直贯穿钻头，所述钻头上与取样孔一相对应位置处固定设置有取样管二，所述取样管二与取样孔一相连通。

进一步，作为优选，每个所述伸出孔的外侧还设置有弹簧门，所述弹簧门包括门板、支座和弹簧，每个所述伸出孔的外侧设置有支座，所述支座上铰接有门板，所述门板的端部固定有弹簧，所述弹簧的另一端固定在钻套上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明设计新颖，结构紧凑，使用方便，设置的驱动杆可驱动钻套进行旋转，钻套外表面均布有螺旋刀片，从而便于本装置下沉至土壤深处，之后，驱动杆还可通过主动齿轮、被动齿轮和链条驱动输送螺旋体转动，从而收集土壤样品；

2.本发明将取样组件设置为多深度取样组件和整体取样组件，一次操作即可采集不同深度的土样和整体土样，多深度取样组件与整体取样组件可对土样进行分开取样，取样效率高，整体取样组件包括取样管二，在钻套下沉的过程中，部分土壤通过取样孔一进入到取样管二中，从而实现对土壤的整体取样，另外，多深度取样组件包括上取样仓、中取样仓和下取样仓，即本装置可同时对三个不同深度的土壤进行取样；

3.本装置在多深度取样组件中设置有取样横管和取样管一，土壤经取样横管后落在取样管一中，落在取样管一中的土壤样品不会滑落，另外不同深度的土壤样品放置在不同的取样管一中，而上取样仓、中取样仓和下取样仓为独立空间，因此可保证样品的准确性，不会互相混合；

附图说明

图1为一种滩涂垦区农田土壤的取样装置的结构示意图一；

图2为一种滩涂垦区农田土壤的取样装置的结构示意图二；

图3为一种滩涂垦区农田土壤的取样装置的上半部分放大图；

图4为一种滩涂垦区农田土壤的取样装置的弹簧门示意图；

图5为一种滩涂垦区农田土壤的取样装置的俯视图；

图6为一种滩涂垦区农田土壤的取样装置的实施示意图；

图中：1、上顶座；2、驱动杆；3、异形齿轮一；4、异形齿轮二；5、中间杆；6、链条；7、取样罐体；8、取样管一；9、从动齿轮；10、取样横管；11、钻套；12、输送螺旋体；13、钻头；14、取样孔一；15、取样管二；16、主动齿轮；17、滑杆；18、滑套；19、连杆；20、轴承；21、滑动槽；22、支撑环；23、伸出孔；24、弹簧门；25、取样孔二；26、连接杆二；27、拧紧螺母；28、支座；29、弹簧；30、门板。

具体实施方式

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

实施例：请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种滩涂垦区农田土壤的取样装置，其包括壳体组件、取样组件和旋转下沉组件，其中，所述壳体组件用于支撑放置取样组件和旋转下沉组件，所述旋转下沉组件用于辅助壳体组件下沉至农田土壤深处，所述取样组件用于在不同深度采集农田土壤样品。

本实施例中，所述壳体组件包括上顶座1、钻套11和钻头13，所述钻套11嵌入在上顶座1中，且所述钻套11可转动的设置在上顶座1中，所述钻套11的下方可拆卸式安装有钻头13，所述钻套11的内部设置有取样组件，所述钻套11的外部设置有旋转下沉组件。

所述上顶座1为双层结构，其内部固定设置有支撑环22，所述支撑环22与上顶座1之间形成的空腔内嵌入设置有钻套11，所述钻套11为圆柱形，所述钻套11上设置有与支撑环22上的凹槽相对应的凸起，用以使所述钻套11可转动的设置在支撑环22上，所述凸起与钻套11本体的横截面共同构成F形，所述钻套11下方的内表面布有内螺纹，所述钻头13上布有外螺纹，所述钻头13螺纹连接在钻套11的下方，在需要检修或是清理钻套11的内部装置时，可取下钻头13。

为了便于本装置下沉至土壤深部，本装置设置有旋转下沉组件，所述旋转下沉组件包括驱动杆2、异形齿轮一3和异形齿轮二4，所述驱动杆2横向贯穿上顶座1和支撑环22，且所述驱动杆2滑动设置在上顶座1和支撑环22上，所述驱动杆2的一端为转动把手，其另一端固定设置有异形齿轮一3，所述异形齿轮一3与异形齿轮二4相垂直啮合，所述异形齿轮二4固定套在钻套11的外部，所述钻套11的外表面还均匀布有螺旋刀片，转动驱动杆2从而带动异形齿轮一3转动，异形齿轮一3与异形齿轮二4相啮合，从而带动异形齿轮二4转动，异形齿轮4是固定在钻套11的外部，从而带动钻套11旋转，钻套11的外部设置有螺旋刀片，更便于突破土壤限制，进入土壤的深部。

所述取样组件包括多深度取样组件和整体取样组件，多深度取样组件与整体取样组件分开进行取样。

其中，所述多深度取样组件包括滑动伸出装置和螺旋输送装置，所述滑动伸出装置包括滑杆17、滑套18、连接杆一19、轴承20和取样罐体7，所述取样罐体7通过中间杆5固定在轴承20的外圈下方，所述轴承20的内圈固定在驱动杆2上，所述轴承20的外圈上方还通过连接杆一19固定连接有滑套18，所述滑套18滑动设置在滑杆17上，所述滑杆17固定在支撑环22的内部。

所述滑套18上固定连接有连接杆二26，所述连接杆二26的另一端螺纹连接有拧紧螺母27，上顶座1的顶部还开有通槽，用以使连接杆二26伸出上顶座1。

推动驱动杆2，则带动轴承20进行位移，轴承20下方的取样罐体7随之移动，轴承20上方的滑套随之在滑杆17上滑动，转动拧紧螺母27，便可固定驱动杆2的位置。

所述螺旋输送装置包括输送螺旋体12、从动齿轮9和主动齿轮16，所述输送螺旋体12转动设置在取样罐体7中，所述取样罐体7通过挡板分隔成三个取样仓，用于对不同深度的农田土壤进行分别取样，三个取样仓分别为上取样仓、中取样仓和下取样仓，每个取样仓中均放置有取样管一8，同时为了便于取样管一8的取出和放置，在每个取样仓上开有出口，该出口的尺寸需大于取样管一8的尺寸，以便于使用镊子从出口处将取样管一8取出。

每个所述取样仓的横向上均连通设置有取样横管10，在取样横管10的端部转动设置有输送螺旋体12，所述输送螺旋体12的另一端转动设置在取样仓上，每个所述输送螺旋体12远离取样横管10的一端均伸出所述取样仓且在其端部固定设置有从动齿轮9，所述主动齿轮16固定在驱动杆2上，且所述主动齿轮16与三个从动齿轮9在同一竖直线上，三个从动齿轮9与主动齿轮16之间通过链条6进行传动连接。

本实施例中，所述钻套11上开有三个伸出孔23，所述伸出孔23的直径与取样横管10的直径相同，所述伸出孔23的位置均分别与取样横管10的位置相对应，所述取样横管10上还开有取样孔二25。

本实施例中，所述整体取样组件包括取样管二15，在所述钻头13上对称开有两个取样孔一14，所述取样孔一14竖直贯穿钻头13，所述钻头13上与取样孔一14相对应位置处固定设置有取样管二15，所述取样管二15与取样孔一14相连通，或者钻头13可拆卸的插入在取样孔一14中，以便后续将取样管二15从取样孔一14中取出。

本实施例中，每个所述伸出孔23的外侧还设置有弹簧门24，所述弹簧门包括门板30、支座28和弹簧29，每个所述伸出孔23的外侧设置有支座28，所述支座28上铰接有门板30，所述门板30的端部固定有弹簧29，所述弹簧29的另一端固定在钻套11上，在钻套11下沉的过程中，设置的弹簧门24可有效的阻止土壤通过伸出孔23进入到钻套11的内部。

在具体实施时，先将本装置设置为图1状态，此时，异形齿轮一3和异形齿轮二4相啮合，取样管一8与取样管二15中均无土壤样品，转动拧紧螺母27，使得拧紧螺母27顶在上顶座1上，从而固定驱动杆2的位置，转动驱动杆2，带动异形齿轮一3转动，从而带动钻套11转动，同时用手下压上顶座1，使得本装置顺利进入到土壤深处，在钻套11下沉的过程中，部分土壤通过取样孔一14进入到取样管二15中，从而实现对土壤的整体取样；接下来便可进行分区域取样，即对不同深度的土壤进行取样，转动拧紧螺母27，使其远离上顶座1，使驱动杆2不再被固定，推动驱动杆2，使取样罐体7上的取样横管10突破弹簧门24穿过伸出孔23，与土壤直接接触，需要说明的是，本装置适用于滩涂垦区农田土壤，其土质松软湿润，推动驱动杆2即可使取样罐体7上的取样横管10突破弹簧门24穿过伸出孔23，与土壤直接接触，此时异形齿轮一3和异形齿轮二4不再啮合，转动拧紧螺母27，使得拧紧螺母27顶在上顶座1上，从而固定驱动杆2的位置，此时部分土壤通过取样孔二25落在取样横管10中，转动驱动杆2，主动齿轮16随之转动，并通过链条6分别带动从动齿轮9转动，从而带动输送螺旋体12转动，输送螺旋体12的持续转动，使得落在取样横管10中的土壤移动至取样管一8中，完成对土壤的分区域取样，然后回收本装置，即先将取样横管10移动至钻套11中，再直接拔出本装置，此时需要将样本取出，转动钻头13，将钻头13从钻套11中取出，然后将取样管二15中的土壤取出，再通过镊子一个一个将取样管一8从取样罐体7中取出。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种滩涂垦区农田土壤的取样装置，其特征在于，其包括壳体组件、取样组件和旋转下沉组件，其中，所述壳体组件用于支撑放置取样组件和旋转下沉组件，所述旋转下沉组件用于辅助壳体组件下沉至农田土壤深处，所述取样组件用于在不同深度采集农田土壤样品。

2.根据权利要求1所述的一种滩涂垦区农田土壤的取样装置，其特征在于，所述壳体组件包括上顶座(1)、钻套(11)和钻头(13)，所述钻套(11)嵌入在上顶座(1)中，且所述钻套(11)可转动的设置在上顶座(1)中，所述钻套(11)的下方可拆卸式安装有钻头(13)，所述钻套(11)的内部设置有取样组件，所述钻套(11)的外部设置有旋转下沉组件。

3.根据权利要求2所述的一种滩涂垦区农田土壤的取样装置，其特征在于，所述上顶座(1)为双层结构，其内部固定设置有支撑环(22)，所述支撑环(22)与上顶座(1)之间形成的空腔内嵌入设置有钻套(11)，所述钻套(11)为圆柱形，所述钻套(11)上设置有与支撑环(22)上的凹槽相对应的凸起，用以使所述钻套(11)可转动的设置在支撑环(22)上，所述凸起与钻套(11)本体的横截面共同构成F形，所述钻套(11)下方的内表面布有内螺纹，所述钻头(13)上布有外螺纹，所述钻头(13)螺纹连接在钻套(11)的下方。

4.根据权利要求2所述的一种滩涂垦区农田土壤的取样装置，其特征在于，所述旋转下沉组件包括驱动杆(2)、异形齿轮一(3)和异形齿轮二(4)，所述驱动杆(2)横向贯穿上顶座(1)和支撑环(22)，且所述驱动杆(2)滑动设置在上顶座(1)和支撑环(22)上，所述驱动杆(2)的一端为转动把手，其另一端固定设置有异形齿轮一(3)，所述异形齿轮一(3)与异形齿轮二(4)相垂直啮合，所述异形齿轮二(4)固定套在钻套(11)的外部，所述钻套(11)的外表面还均匀布有螺旋刀片。

5.根据权利要求2所述的一种滩涂垦区农田土壤的取样装置，其特征在于，所述取样组件包括多深度取样组件和整体取样组件，所述多深度取样组件包括滑动伸出装置和螺旋输送装置，其中，所述滑动伸出装置包括滑杆(17)、滑套(18)、连接杆一(19)、轴承(20)和取样罐体(7)，所述取样罐体(7)通过中间杆(5)固定在轴承(20)的外圈下方，所述轴承(20)的内圈固定在驱动杆(2)上，所述轴承(20)的外圈上方还通过连接杆一(19)固定连接有滑套(18)，所述滑套(18)滑动设置在滑杆(17)上，所述滑杆(17)固定在支撑环(22)的内部。

6.根据权利要求5所述的一种滩涂垦区农田土壤的取样装置，其特征在于，所述滑套(18)上固定连接有连接杆二(26)，所述连接杆二(26)的另一端螺纹连接有拧紧螺母(27)，上顶座(1)的顶部还开有通槽，用以使连接杆二(26)伸出上顶座(1)。

7.根据权利要求5所述的一种滩涂垦区农田土壤的取样装置，其特征在于，所述螺旋输送装置包括输送螺旋体(12)、从动齿轮(9)和主动齿轮(16)，所述输送螺旋体(12)转动设置在取样罐体(7)中，所述取样罐体(7)通过挡板分隔成三个取样仓，用于对不同深度的农田土壤进行分别取样，三个取样仓分别为上取样仓、中取样仓和下取样仓，每个取样仓中均放置有取样管一8，每个所述取样仓的横向上均连通设置有取样横管(10)，在取样横管(10)的端部转动设置有输送螺旋体(12)，所述输送螺旋体(12)的另一端转动设置在取样仓上，每个所述输送螺旋体(12)远离取样横管(10)的一端均伸出所述取样仓且在其端部固定设置有从动齿轮(9)，所述主动齿轮(16)固定在驱动杆(2)上，且所述主动齿轮(16)与三个从动齿轮(9)在同一竖直线上，三个从动齿轮(9)与主动齿轮(16)之间通过链条(6)进行传动连接。

8.根据权利要求7所述的一种滩涂垦区农田土壤的取样装置，其特征在于，所述钻套(11)上开有三个伸出孔(23)，所述伸出孔(23)的直径与取样横管(10)的直径相同，所述伸出孔(23)的位置均分别与取样横管(10)的位置相对应，所述取样横管(10)上还开有取样孔二(25)。

9.根据权利要求5所述的一种滩涂垦区农田土壤的取样装置，其特征在于，所述整体取样组件包括取样管二(15)，在所述钻头(13)上对称开有两个取样孔一(14)，所述取样孔一(14)竖直贯穿钻头(13)，所述钻头(13)上与取样孔一(14)相对应位置处固定设置有取样管二(15)，所述取样管二(15)与取样孔一(14)相连通。

10.根据权利要求8所述的一种滩涂垦区农田土壤的取样装置，其特征在于，每个所述伸出孔(23)的外侧还设置有弹簧门(24)，所述弹簧门包括门板(30)、支座(28)和弹簧(29)，每个所述伸出孔(23)的外侧设置有支座(28)，所述支座(28)上铰接有门板(30)，所述门板(30)的端部固定有弹簧(29)，所述弹簧(29)的另一端固定在钻套(11)上。