土壤精准取样装置及取样方法与流程

本发明属于环境检测技术领域，特别是涉及一种土壤精准取样装置及取样方法。

背景技术：

土壤取样装置用来提起下层试验土壤原状土作为试样以了解其受污染状况。现有的取样装置大多结构简单，使用起来较为费力；且对土壤层进行取样时，需要保证取出的土壤样品土层结构完整，且需要对取样深度进行控制，而现有的取样装置对土样深度采集不够精确，导致取样土层过深或过浅的情况，影响后续检测的精度。

同时，需要对深层土壤的进行取样时，现有的手动取样装置，在使用时劳动强度大，效率较低；因此，亟待设计一种可以精确对土壤取样，以及操作简便，有利于提高取样效率的取样装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种土壤精准取样装置及取样方法，通过设置取样筒，利用电机带动取样筒转动，利用丝杆带动取样筒的上下移动，解决了现有手动取样劳动强度大，效率低的问题；通过设置限位杆，实现对取样筒取样深度的控制，解决了现有取样深度不精确，影响检测精度的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种土壤精准取样装置及取样方法，包括安装板；所述安装板表面开设有安装孔；所述安装孔内转动连接有轴套；所述轴套内滑动配合有取样筒；所述安装板上表面通过若干连接杆连接有固定板；所述固定板转动连接有丝杆；

所述轴套上端周侧面固定连接有齿圈；所述齿圈啮合有主动轮；所述主动轮通过转轴与安装板转动连接；所述转轴一端贯穿安装板下表面，并连接有电机；所述轴套内壁均布有若干滑条，所述滑条沿轴套轴向设置；

所述取样筒周侧面开设有与滑条匹配的滑槽；所述取样筒下端面阵列有锯齿槽口；所述取样筒上端面固定连接有端盖；

所述端盖中心位置开设有螺母孔；所述螺母孔内转动连接有与丝杆配合的丝杆螺母；所述丝杆螺母周侧面固定连接有若干耳板；所述耳板上表面固定连接有限位杆；所述限位杆贯穿固定板；

所述丝杆下端转动连接有与取样筒内壁间隙配合的压板；所述丝杆上端贯穿固定板，并固定连接有从动锥齿轮；

所述固定板上表面通过轴承座转动连接有转动轴；所述转动轴一端固定连接有与从动锥齿轮啮合的主动锥齿轮；所述转动轴另一端固定连接有摇把。

进一步地，所述安装板下表面铰接有若干支撑杆。

进一步地，所述取样筒内壁轴向阵列有锯齿状沟槽，所述锯齿状沟槽开口朝上。

进一步地，所述限位杆周侧面轴向刻印有刻度；所述限位杆周侧面可拆卸连接有限位块。

进一步地，所述压板下表面圆周阵列有齿钉。

土壤精准取样装置的取样方法，包括以下步骤：

步骤一：通过支撑杆使安装板固定，且成水平状态；

步骤二：通过摇把带动丝杆转动，将取样筒向上移动，至丝杆下端的压板接触地面为止；

步骤三：根据所要取样的土壤深度，调整限位杆上限位块的位置，启动电机带动取样筒转动；

步骤四：通过摇把带动丝杆转动，将取样筒下移钻入土壤内，至限位块与固定板上表面接触为止，关闭电机；

步骤五：将取样装置抬起，通过取样筒将土壤样带出；再次转动摇把，使取样筒朝固定板方向移动，利用压板将取样筒内的土壤样挤出，完成取样。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过设置取样筒，利用电机带动取样筒转动，利用丝杆带动取样筒的上下移动，实现对对土壤进行钻孔取样，有效的降低了手动取样的劳动强度，同时提高了取样的效率。

2、本发明通过在取样筒在取样筒下端面设置锯齿槽口，可便于取样筒对土壤进行钻孔取样，土壤样保持良好的分层结构，同时取样筒内壁设置锯齿状沟槽，可防止取样筒内的土壤样掉落，同时，提高了对较松散土壤的取样的适应性。

3、本发明通过设置限位杆，通过限位杆上的刻度和限位块，可对土壤的取样深度进行精确的控制，有利于提高土壤整体取样检测的准确性。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明的一种土壤精准取样装置及取样方法的结构示意图；

图2为图1的结构俯视图；

图3为图2中a-a处的剖视图；

图4为取样套、固定板和丝杆的结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-安装板，2-轴套，3-取样筒，4-固定板，5-丝杆，6-电机，101-连接杆，102-支撑杆，201-齿圈，301-滑槽，302-锯齿槽口，303-端盖，304-锯齿状沟槽，401-转动轴，402-主动锥齿轮，403-摇把，501-丝杆螺母，502-限位杆，503-压板，504-从动锥齿轮，505-限位块，506-齿钉，601-主动轮。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“一端”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“一侧”等指示方位或位置关系，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组件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。

请参阅图1和2所示，本发明为一种土壤精准取样装置及取样方法，包括安装板1；安装板1表面中心位置开设有安装孔；安装孔内通过轴承转动连接有轴套2；轴套2内滑动配合有取样筒3；

其中，安装板1下表面铰接有四个支撑杆102，支撑杆102用于对安装板1进行支撑，支撑杆102下端为圆锥状，便于插入地表进行固定，支撑杆102可选为具有伸缩功能的结构，如伸缩杆等，便于调节安装板1的高度。

安装板1上表面通过三个连接杆101连接有固定板4；固定板4转动连接有丝杆5；安装板1与连接杆101焊接或螺纹连接，连接杆101上端面可开设螺纹盲孔，固定板4开设与螺纹盲孔对应的通孔，并通过螺钉与螺纹盲孔连接，实现连接杆101与固定板4的固定连接，固定板4优选的为三角形，可有效的节约陈本和取样装置整体的重量，便于携带；

如图3和4所示，轴轴套2上端周侧面焊接有齿圈201，且齿圈201位于安装板1上方；齿圈201啮合有主动轮601；主动轮601通过转轴与安装板1转动连接，具体的安装板1上开设贯通孔，并通过轴承与转轴转动连接；转轴一端贯穿安装板1下表面，并通过联轴器连接有电机6；电机6通过电机安装座与安装板1下表面固定连接；

轴套2内壁均布有两至四个滑条，滑条沿轴套2轴向设置，滑条横截面形状为矩形或燕尾形；

取样筒3周侧面开设有与滑条匹配的滑槽301，滑槽301为矩形槽或燕尾槽；滑槽301沿取样筒3轴向设置；取样筒3下端面阵列有锯齿槽口302，锯齿槽口302便于取样筒3快速钻入土壤内；取样筒3上端面通过螺钉固定连接有端盖303，优选的，端盖303的直径大于取样筒的外径；利用端盖303可对取样筒3最大下降位置进行限定；

从而通过电机6转动，利用相互啮合的齿圈201和主动轮601，使轴套2转动，轴套2通过滑条与取样筒3表面的滑槽301配合，对取样筒3的圆周方向转动进行限定，从而带动取样筒3转动，实现取样筒3钻孔取样的目的。

其中，取样筒3内壁轴向阵列有锯齿状沟槽304，锯齿状沟槽304开口朝上，锯齿状沟槽304可提高对取样筒3内部的土壤样的摩擦力，避免土壤样脱落的情况发生，同时，有利于对土质较为松散的土壤样进行取样，提高了本发明的取样装置的适应性。

端盖303中心位置开设有螺母孔；螺母孔内通过轴承转动连接有与丝杆5配合的丝杆螺母501，且确保丝杆螺母501不能轴向移动；丝杆螺母501周侧面焊接有两个耳板；耳板上表面焊接或螺纹连接有限位杆502；限位杆502贯穿固定板4；固定板4表面可开设与限位杆502间隙配合的贯穿孔，以实现限位杆502的贯穿；

其中，限位杆502周侧面轴向刻印有刻度；限位杆502周侧面可拆卸连接有限位块505，限位块505为圆环状，且外表面沿直径方向开设有螺纹通孔，并螺纹连接螺钉，通过螺钉可使限位块505与限位杆502间进行固定；

根据所需取样的土壤深度，以及限位杆502上的刻度，调节限位块505在限位杆502上位置，利用限位块505限定取样筒3下降的位置，从而精确控制取样筒3的钻入深度，达到精确控制土壤样取样深度的目的。

丝杆5下端通过轴承座转动连接有与取样筒3内壁间隙配合的压板503；压板503下表面圆周阵列有齿钉506，利用齿钉506插入待取样的土壤层内，可提高丝杆5转动的平稳性，同时，压板503下表面的齿钉506插入土壤层，可对上层土壤起到固定作用，避免在取样筒3钻入土壤时，上层土壤易破碎，影响后续土壤层别污染状况检测的情况发生；从而有利于提高整体检测的准确性。

丝杆5上端贯穿固定板4，并固定连接有从动锥齿轮504；优选的，可在固定板4表面开设与丝杆5对应的阶梯通孔，阶梯通孔装设轴承，通过轴承与丝杆5转动连接，丝杆5与从动锥齿轮504可通过焊接，或键连接的方式连接，同时，从动锥齿轮504位于固定板4上表面上方；

如图1和3所示，固定板4上表面通过轴承座转动连接有转动轴401；转动轴401一端固定连接有与从动锥齿轮504啮合的主动锥齿轮402；转动轴401另一端固定连接有摇把403；

使用时，通过转动摇把403，利用从动锥齿轮504和主动锥齿轮402啮合而带动丝杆5转动，丝杆5转动，通过与之配合丝杆螺母501来带动取样筒3移动，从而实现通过转动摇把403，来控制取样筒3上下移动的目的。

实施例一

土壤精准取样装置的取样方法，包括以下步骤：

步骤一：通过支撑杆102使安装板1固定，且成水平状态，使取样筒3能垂直与待取样的土壤层；

步骤二：通过摇把403带动丝杆5转动，将取样筒3向上移动，至丝杆5下端的压板503接触地面为止，并将齿钉506插入待取样的土壤层内，保证丝杆5转动的平稳性；

步骤三：根据所要取样的土壤深度，调整限位杆502上限位块505的位置，调整时，以限位块505下表面所对应的刻度位置为准；调整完成后，启动电机6，带动取样筒3转动，准备取样；

步骤四：通过转动摇把403带动丝杆5转动，丝杆5转动，使得丝杆螺母501向下移动，从而将取样筒3下移钻入土壤内，当移动至限位块505与固定板4上表面接触为止，则取样筒3钻入土壤的深度，与所要求的取样深度一致，达到了所要取样的深度，关闭电机6；

步骤五：将取样装置抬起，通过取样筒3土壤样带出；通过调节支撑杆102长度，使得带有土壤样的取样筒3下端面抵靠在地表；

再次转动摇把403，转动方向与取样时的方向相反，使取样筒3朝固定板4方向移动，即向上移动，而丝杆5相对地表的位置不变，实现利用压板503将取样筒3内的土壤样从取样筒3内完全挤出，从而完成取样。

同时，也可将本发明的取样装置，横卧后，再转动把手403，将土壤样从取样筒3内取出，可减少步骤五中对支撑杆102调节的步骤，同时也有利于保证取出的土壤样保持良好的柱状，使得土层保持清晰的界限，有利于提高后续对土壤层污染状况检测的准确性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。