一种水稻田土壤取样仪的制作方法

本发明涉及地质检测技术领域，特别涉及一种水稻田土壤取样仪。

背景技术：

稻田的土壤主要是壤土类，是由黏粒、粉粒、砂粒等含量适中的土壤颗粒组成的，质地介于黏土和砂土之间，兼有黏土和砂土的优点，通气透水、保水保温性能都较好，是较理想的农业土壤。稻田土壤一般经过播种后会对其进行施肥，调节土壤中的氮磷钾等含量，以及在水稻生长过程中会对水稻喷洒农药促进水稻的生长，长此以往水稻田中的土壤原有特性会被改变，为了保证水稻田内土壤土质在最合适的范围，需要对稻田土壤进行检测，及时调整稻田中土壤的土质。

土壤检测需要专门的技术人员对稻田内的不同深度的土壤进行抽样检测，用以分析土壤中的组成元素，判断稻田内的土壤是否符合来年种植标准，但是现有土壤取样中主要存在以下问题：

a.土壤取样不合理，在同一个地方的取样样品数目太少，没有足够的参考价值；

b.在同一区域取样控制不了每次取样的深度，导致所取的样品检测上存在误差；

c.目前取样过程主要是采取人工取样，对于大面积的土壤取样其劳动强度大，取样效率低下，影响检测；

d.所取的不同深度土壤容易受到上层土壤污染，导致检测结果存在偏差。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种水稻田土壤取样仪，可以解决现有稻田土壤取样中存在的a.土壤取样不合理，在同一个地方的取样样品数目太少，没有足够的参考价值；b.在同一区域取样控制不了每次取样的深度，导致所取的样品检测上存在误差；c.目前取样过程主要是采取人工取样，对于大面积的土壤取样其劳动强度大，取样效率低下，影响检测；d.所取的不同深度土壤容易受到上层土壤污染，导致检测结果存在偏差等难题，可以实现准确对稻田不同深度土壤取样的功能；具有工作效率高、取样精度高、操作简单、降低了工人的劳动强度等优点。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种水稻田土壤取样仪，包括辅助圆板、固定机构、取样执行机构和土样采取机构；辅助圆板上左右对称安装有固定机构，辅助圆板的上端安装有取样执行机构，位于圆板的下端通过螺纹配合方式安装有土样采取机构；所述的辅助圆板上沿其圆周方向均匀设置有相同大小的圆形通孔；其中：

所述的固定机构包括l型支撑块、调节气缸、固定气缸、支撑板、固定块和固定爪；l型支撑块左右对称安装在辅助圆板上：l型支撑块的下端前后对称设置有调节气缸；两个调节气缸的顶端通过法兰连接有固定块；固定块的外壁上通过销轴左右对称安装有固定爪，固定块的上端左右对称安装有支撑板；支撑板上通过销轴安装有固定气缸，所述的固定气缸的顶端通过销轴连接在固定爪上；通过调节气缸调节到合适的高度，将本发明放置到稻田内需要取样的地点，再通过固定气缸的工作使得固定爪抓入到稻田内，将本发明固定在合适的位置；设置的固定机构通过简单的结构将本发明固定在稻田内，稳定性强，便于后续的检测工作。

所述的取样执行机构包括滑动导向圆台、执行支链、旋转电机、支撑圆盘和辅助支链；所述的滑动导向圆台安装在辅助圆板的上端中部，滑动导向圆台上均匀设置有滑动槽：执行支链通过滑动配合方式安装在滑动导向圆台上的滑动槽内；旋转电机通过电机座安装在滑动导向圆台的上端；旋转电机的输出轴通过法兰安装有支撑圆盘，支撑圆盘上开设有一个圆形通孔；辅助支链安装在支撑圆盘的上端；通过旋转电机调节辅助支链切换到与所需执行支链对应的位置，通过辅助支链的工作使得执行支链采取土样。

所述的辅助支链包括辅助限位台、辅助电机、辅助执行丝杠、辅助执行按压滑块、辅助驱动电机、执行转动轴、执行转动块和刻度针；辅助限位台安装在支撑圆盘上，所述的辅助限位台内开设有滑动槽，且辅助限位台的上端开设有矩形切槽，辅助限位台的后端开设有矩形槽，位于辅助限位台后端开设的矩形槽的两端外壁上标有刻度：辅助电机通过电机座安装在辅助限位台上开设的矩形切槽内；辅助电机的输出轴连接在辅助执行丝杠的一端，辅助执行丝杠的另一端通过轴承安装在辅助限位台上；辅助执行按压滑块通过滑动配合方式安装在辅助限位台上开设的滑动槽内，且辅助执行按压滑块与辅助执行丝杠通过螺纹配合方式相连接；刻度针安装在辅助执行按压滑块的后端外壁上；辅助驱动电机通过电机座安装在辅助执行按压滑块的下端，辅助驱动电机的输出轴通过联轴器连接有执行转动轴，执行转动轴的下端安装有执行转动块，所述的执行转动轴下端穿过支撑圆盘上开设的圆形通孔；所述的执行转动块与开槽圆块相配合；通过辅助电机正转驱动辅助执行按压滑块向下移动，使得执行转动块对执行支链进行按压，通过观察辅助限位台后端标的刻度，确定执行支链所下降的深度，随后辅助电机反转，带动辅助执行按压滑块向上移动，执行支链自动复位，若执行支链复位过程中由于因为土壤黏性而受到阻塞，通过辅助驱动电机带动执行支链上的部分结构转动，帮助其复位；设置的辅助支链无需人工按压执行支链收集土壤，降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。

所述的执行支链包括滑动调节块、开槽圆块、按压取样柱和复位弹簧；滑动调节块通过滑动配合方式均匀安装在滑动导向圆台上开设的滑动槽内；所述的滑动调节块上开设有圆形通孔；开槽圆块通过轴承安装在滑动调节块上开设的圆形通孔内；开槽圆块的下端安装有按压取样柱，所述的复位弹簧套设在位于辅助圆板与开槽圆块之间的按压取样柱的外壁上；通过按压取样柱插入到稻田的土壤中将不同深度的土壤统一收集到按压取样柱内部，收集完成后，复位弹簧使按压取样柱恢复到原有位置，再通过其它的按压取样柱对同一片区域的土样收集，设置的执行支链可以对同一区域的土样进行多份采集，工作效率高，且有利于后续检测结果的准确性。

优选的，所述的按压取样柱包括取样圆筒、按压气缸和按压推板；所述的取样圆筒为空心结构，且取样圆筒的外壁上开设有矩形切槽；按压气缸安装在取样圆筒内，按压气缸的顶端安装有按压推板，所述的按压推板通过滑动配合方式连接在取样圆筒外壁上开设的矩形切槽内；当需要再次收集下一区域的土样时，按压气缸推动按压推板将取样圆筒内部的土壤推出清理干净，便于下一区域土壤的取样；设置的按压取样柱可以自动清理干净取样圆筒内的土样，便于下一区域取样，提高了取样结果的准确性。

所述的土样采取机构包括采取限位环、采取圆筒、采取执行电机、采取执行台、采取执行板、采取气缸和采取支链；采取限位环通过螺纹连接方式均匀安装在辅助圆板的下端，且采取限位环上开设有一个圆形通孔；采取圆筒通过螺纹连接方式安装在辅助圆板的下端中部位置，其采取圆筒均匀开设有若干圆形通孔，且采取圆筒上开设的圆形通孔分别与采取限位环上开设的圆形通孔位置相对应；采取执行电机通过电机座安装在采取圆筒上；采取执行电机的输出轴上通过法兰安装有采取执行台；采取执行台上安装有采取执行板；采取执行板上安装有采取气缸，所述的采取支链通过滑动配合方式均匀安装在采取圆筒上；所述的采取支链包括采取弧形块、采取管和采取弹簧，所述的采取弧形块通过滑动配合方式安装在采取圆筒上，采取弧形块上安装有采取管，所述的采取管一端穿过采取圆筒上开设的圆形通孔，且采取弹簧套设在采取弧形块与采取圆筒外壁之间的采取管的外壁上；通过采取执行电机调节采取气缸与所需采取的取样圆筒位置相对应，通过采取气缸推动采取圆筒从取样圆筒外壁上的矩形切槽插入到取样圆筒内部，对取样圆筒内部不同深度的土壤进行收集，随后取下采取圆筒标记好所取土样的深度用以后续检测即可；设置的土样采取机构便于收集不同深度的土壤，极大的提高了所取土壤的准确性。

工作前；首先通过调节气缸调节到合适的高度，将本发明放置到稻田内需要取样的地点，再通过固定气缸的工作使得固定爪抓入到稻田内，将本发明固定在合适的位置；并且将采取圆筒放置到土样采取机构上合适的位置；

工作时，通过旋转电机调节辅助支链切换到与所需执行支链对应的位置，通过辅助支链的工作使得执行支链采取土样，通过采取执行电机调节采取气缸与所需采取的取样圆筒位置相对应，通过采取气缸推动采取圆筒从取样圆筒外壁上的矩形切槽插入到取样圆筒内部，对取样圆筒内部不同深度的土壤进行收集，随后取下采取圆筒标记好所取土样的深度用以后续检测即可；

最后旋转电机调节辅助支链切换到下一个执行支链继续采取土样，采取气缸继续推动下一个采取圆筒对所取的土壤收集即可，取样完成后，固定机构公开移走本发明继续下一区域土壤收集工作。

本发明的有益效果在于：

一、本发明可以解决现有稻田土壤取样中存在的a.土壤取样不合理，在同一个地方的取样样品数目太少，没有足够的参考价值；b.在同一区域取样控制不了每次取样的深度，导致所取的样品检测上存在误差；c.目前取样过程主要是采取人工取样，对于大面积的土壤取样其劳动强度大，取样效率低下，影响检测；d.所取的不同深度土壤容易受到上层土壤污染，导致检测结果存在偏差等难题，可以实现准确对稻田不同深度土壤取样的功能；具有工作效率高、取样精度高、操作简单、降低了工人的劳动强度等优点；

二、本发明设置的辅助支链无需人工按压执行支链收集土壤，降低了工人的劳动强度，提高了工作效率；

三、本发明设置的执行支链可以对同一区域的土样进行多份采集，工作效率高，且有利于后续检测结果的准确性；

四、本发明设置的按压取样柱可以自动清理干净取样圆筒内的土样，便于下一区域取样，提高了取样结果的准确性；

五、本发明设置的土样采取机构便于收集不同深度的土壤，极大的提高了所取土壤的准确性。

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是本发明的第一结构示意图；

图2是本发明的第二结构示意图；

图3是本发明辅助圆板、取样执行机构和土样采取机构之间的结构示意图；

图4是本发明辅助圆板、取样执行机构(去除旋转电机、支撑圆盘和辅助支链)和土样采取机构之间的剖视图；

图5是本发明辅助圆板、取样执行机构(去除旋转电机、支撑圆盘和辅助支链)和土样采取机构之间的结构示意图。

具体实施方式

下面参考附图对本发明的实施例进行说明。在此过程中，为确保说明的明确性和便利性，我们可能对图示中线条的宽度或构成要素的大小进行夸张的标示。

另外，下文中的用语基于本发明中的功能而定义，可以根据使用者、运用者的意图或惯例而不同。因此，这些用语基于本说明书的全部内容进行定义。

如图1至图5所示，一种水稻田土壤取样仪，包括辅助圆板1、固定机构2、取样执行机构3和土样采取机构4；辅助圆板1上左右对称安装有固定机构2，辅助圆板1的上端安装有取样执行机构3，位于圆板的下端通过螺纹配合方式安装有土样采取机构4；所述的辅助圆板1上沿其圆周方向均匀设置有相同大小的圆形通孔；其中：

所述的固定机构2包括l型支撑块21、调节气缸22、固定气缸23、支撑板24、固定块25和固定爪26；l型支撑块21左右对称安装在辅助圆板1上：l型支撑块21的下端前后对称设置有调节气缸22；两个调节气缸22的顶端通过法兰连接有固定块25；固定块25的外壁上通过销轴左右对称安装有固定爪26，固定块25的上端左右对称安装有支撑板24；支撑板24上通过销轴安装有固定气缸23，所述的固定气缸23的顶端通过销轴连接在固定爪26上；通过调节气缸22调节到合适的高度，将本发明放置到稻田内需要取样的地点，再通过固定气缸23的工作使得固定爪26抓入到稻田内，将本发明固定在合适的位置；设置的固定机构2通过简单的结构将本发明固定在稻田内，稳定性强，便于后续的检测工作。

所述的取样执行机构3包括滑动导向圆台31、执行支链32、旋转电机33、支撑圆盘34和辅助支链35；所述的滑动导向圆台31安装在辅助圆板1的上端中部，滑动导向圆台31上均匀设置有滑动槽：执行支链32通过滑动配合方式安装在滑动导向圆台31上的滑动槽内；旋转电机33通过电机座安装在滑动导向圆台31的上端；旋转电机33的输出轴通过法兰安装有支撑圆盘34，支撑圆盘34上开设有一个圆形通孔；辅助支链35安装在支撑圆盘34的上端；通过旋转电机33调节辅助支链35切换到与所需执行支链32对应的位置，通过辅助支链35的工作使得执行支链32采取土样。

所述的辅助支链35包括辅助限位台351、辅助电机352、辅助执行丝杠353、辅助执行按压滑块354、辅助驱动电机355、执行转动轴356、执行转动块357和刻度针358；辅助限位台351安装在支撑圆盘34上，所述的辅助限位台351内开设有滑动槽，且辅助限位台351的上端开设有矩形切槽，辅助限位台351的后端开设有矩形槽，位于辅助限位台351后端开设的矩形槽的两端外壁上标有刻度：辅助电机352通过电机座安装在辅助限位台351上开设的矩形切槽内；辅助电机352的输出轴连接在辅助执行丝杠353的一端，辅助执行丝杠353的另一端通过轴承安装在辅助限位台351上；辅助执行按压滑块354通过滑动配合方式安装在辅助限位台351上开设的滑动槽内，且辅助执行按压滑块354与辅助执行丝杠353通过螺纹配合方式相连接；刻度针358安装在辅助执行按压滑块354的后端外壁上；辅助驱动电机355通过电机座安装在辅助执行按压滑块354的下端，辅助驱动电机355的输出轴通过联轴器连接有执行转动轴356，执行转动轴356的下端安装有执行转动块357，所述的执行转动轴356下端穿过支撑圆盘34上开设的圆形通孔；所述的执行转动块357与开槽圆块322相配合；通过辅助电机352正转驱动辅助执行按压滑块354向下移动，使得执行转动块357对执行支链32进行按压，通过观察辅助限位台351后端标的刻度，确定执行支链32所下降的深度，随后辅助电机352反转，带动辅助执行按压滑块354向上移动，执行支链32自动复位，若执行支链32复位过程中由于因为土壤黏性而受到阻塞，通过辅助驱动电机355带动执行支链32上的部分结构转动，帮助其复位；设置的辅助支链35无需人工按压执行支链32收集土壤，降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。

所述的执行支链32包括滑动调节块321、开槽圆块322、按压取样柱323和复位弹簧324；滑动调节块321通过滑动配合方式均匀安装在滑动导向圆台31上开设的滑动槽内；所述的滑动调节块321上开设有圆形通孔；开槽圆块322通过轴承安装在滑动调节块321上开设的圆形通孔内；开槽圆块322的下端安装有按压取样柱323，所述的复位弹簧324套设在位于辅助圆板1与开槽圆块322之间的按压取样柱323的外壁上；通过按压取样柱323插入到稻田的土壤中将不同深度的土壤统一收集到按压取样柱323内部，收集完成后，复位弹簧324使按压取样柱323恢复到原有位置，再通过其它的按压取样柱323对同一片区域的土样收集，设置的执行支链32可以对同一区域的土样进行多份采集，工作效率高，且有利于后续检测结果的准确性。

优选的，所述的按压取样柱323包括取样圆筒3231、按压气缸3232和按压推板3233；所述的取样圆筒3231为空心结构，且取样圆筒3231的外壁上开设有矩形切槽；按压气缸3232安装在取样圆筒3231内，按压气缸3232的顶端安装有按压推板3233，所述的按压推板3233通过滑动配合方式连接在取样圆筒3231外壁上开设的矩形切槽内；当需要再次收集下一区域的土样时，按压气缸3232推动按压推板3233将取样圆筒3231内部的土壤推出清理干净，便于下一区域土壤的取样；设置的按压取样柱323可以自动清理干净取样圆筒3231内的土样，便于下一区域取样，提高了取样结果的准确性。

所述的土样采取机构4包括采取限位环41、采取圆筒42、采取执行电机43、采取执行台44、采取执行板45、采取气缸46和采取支链47；采取限位环41通过螺纹连接方式均匀安装在辅助圆板1的下端，且采取限位环41上开设有一个圆形通孔；采取圆筒42通过螺纹连接方式安装在辅助圆板1的下端中部位置，其采取圆筒42均匀开设有若干圆形通孔，且采取圆筒42上开设的圆形通孔分别与采取限位环41上开设的圆形通孔位置相对应；采取执行电机43通过电机座安装在采取圆筒42上；采取执行电机43的输出轴上通过法兰安装有采取执行台44；采取执行台44上安装有采取执行板45；采取执行板45上安装有采取气缸46，所述的采取支链47通过滑动配合方式均匀安装在采取圆筒42上；所述的采取支链47包括采取弧形块471、采取管472和采取弹簧473，所述的采取弧形块471通过滑动配合方式安装在采取圆筒42上，采取弧形块471上安装有采取管472，所述的采取管472一端穿过采取圆筒42上开设的圆形通孔，且采取弹簧473套设在采取弧形块471与采取圆筒42外壁之间的采取管472的外壁上；通过采取执行电机43调节采取气缸46与所需采取的取样圆筒3231位置相对应，通过采取气缸46推动采取圆筒42从取样圆筒3231外壁上的矩形切槽插入到取样圆筒3231内部，对取样圆筒3231内部不同深度的土壤进行收集，随后取下采取圆筒42标记好所取土样的深度用以后续检测即可；设置的土样采取机构4便于收集不同深度的土壤，极大的提高了所取土壤的准确性。

工作时；首先通过调节气缸22调节到合适的高度，将本发明放置到稻田内需要取样的地点，再通过固定气缸23的工作使得固定爪26抓入到稻田内，将本发明固定在合适的位置；并且将采取圆筒42放置到土样采取机构4上合适的位置；通过旋转电机33调节辅助支链35切换到与所需执行支链32对应的位置，通过辅助支链35的工作使得执行支链32采取土样，通过采取执行电机43调节采取气缸46与所需采取的取样圆筒3231位置相对应，通过采取气缸46推动采取圆筒42从取样圆筒3231外壁上的矩形切槽插入到取样圆筒3231内部，对取样圆筒3231内部不同深度的土壤进行收集，随后取下采取圆筒42标记好所取土样的深度用以后续检测即可；最后旋转电机33调节辅助支链35切换到下一个执行支链32继续采取土样，采取气缸46继续推动下一个采取圆筒42对所取的土壤收集即可，取样完成后，固定机构2公开移走本发明继续下一区域土壤收集工作；实现了准确对稻田不同深度土壤取样的功能；解决了现有稻田土壤取样中存在的a.土壤取样不合理，在同一个地方的取样样品数目太少，没有足够的参考价值；b.在同一区域取样控制不了每次取样的深度，导致所取的样品检测上存在误差；c.目前取样过程主要是采取人工取样，对于大面积的土壤取样其劳动强度大，取样效率低下，影响检测；d.所取的不同深度土壤容易受到上层土壤污染，导致检测结果存在偏差等难题，达到了目的。

本发明只是参考附图图示的实施例进行了举例说明，我们认为具有相关领域基本知识的人员可以以此为基础进行多种多样的变形和同等水平的其它实施例。