一种林业勘察装置的制作方法

本发明涉及森林勘察技术领域，特别涉及一种林业勘察装置。

背景技术：

森林土壤是发展林业生产的物质基础，林木生物积累所需的水分、养分、光、热和空气除部分来自大气外，水分、养分和一部分氧气都要依赖森林土壤的补给，并依靠它的基础支撑，使林木挺立于大地进行多种生命活动。肥力是森林土壤的重要特性，它是决定森林生产力的主要因素，是土壤物理、化学和生物性质的综合反映。土壤肥力的高低取决于其中养分、水分、空气和温度，即水、肥、气、热四者的协调状况。因此，森林土壤含水量既受到天气等条件的制约，也可以通过人为管理措施加以调控。因此，对森林的土壤进行水分检测很有必要性，通过对森林土壤随分进行检测后通过人工精准灌溉以满足林木速生丰产要求。

土壤和土壤溶液均是土壤科学研究的基础，土壤反映的是整体性，比如土壤总碳、总氮等；而土壤溶液作为土壤中最活跃的区域之一，反映的是土壤的有效性能，比如有效碳、有效氮等。

授权公告号为授权公告号cn111351680b的中国专利公开了一种便携式土壤和土壤溶液采集装置，包括采集筒，所述采集筒的内侧中部开设有驱动腔，驱动腔的两侧分别开设有土壤采集腔和溶液采集腔，所述土壤采集腔内安装有伸入到驱动腔中的旋转杆，旋转杆上安装有螺旋叶片，所述溶液采集腔内配合滑动安装有活塞板，活塞板靠近驱动腔的一侧安装有螺纹筒，螺纹筒上螺纹配合连接有伸入到驱动腔内的螺纹杆，所述驱动腔内安装有用于选择驱动旋转杆或螺纹杆旋转的驱动组件，所述采集筒靠近溶液采集腔的一端还配合安装有土壤挡网，所述土壤挡网内安装有与溶液采集腔连通的溶液抽取管：所述驱动组件包括有转动轴、第一导向板、摇柄、弹性伸缩固定组件、支撑管、第二导向板、旋转体、第一锥齿轮、第二锥齿轮和第三锥齿轮；所述驱动腔两侧的采集筒上分别开设有第一活动口和第二活动口，所述第一活动口上配合滑动设有第一导向板，第二活动口上配合滑动设有第二导向板；所述第一导向板上转动安装有转动轴，第二导向板上转动安装有支撑管，且转动轴和支撑管共轴线设置，所述转动轴和支撑管相对的一端通过旋转体连接，转动轴的另一端安装固定有摇柄，支撑管的另一端安装有能够与采集筒外侧壁抵靠固定的弹性伸缩固定组件；所述驱动腔内于旋转杆的端部安装固定有第一锥齿轮，驱动腔内于螺纹杆的端部安装固定有第二锥齿轮；所述转动轴上还安装固定有能够与第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合连接的第三锥齿轮。

上述方案中通过设置能够驱动旋转杆或螺纹杆旋转的驱动组件，当驱动组件驱动旋转杆旋转时，将采集筒安装有土壤挡网的一端插入到土壤中，通过土壤挡网可对土壤阻挡，并挤压滤出土壤溶液，因螺纹杆和螺纹筒配合螺纹连接，螺纹筒可相对螺纹杆移动，进而螺纹筒可带动活塞板移动，便于通过溶液抽取管对土壤挡网内滤出的土壤溶液进行抽取采集。

上述方案中虽然提供了一种土壤溶液的取样装置，但是还存在土壤溶液采集装置向下运动的过程中溶液抽取管容易被土壤堵塞的问题。

技术实现要素：

针对现有技术不足，本发明解决的技术问题是提供一种林业勘察装置，解决土壤溶液采集装置向下运动的过程中溶液抽取管容易被土壤堵塞的问题。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：一种林业勘察装置，包括钻管、固定板、滑动板以及充气泵，所述固定板固定在钻管内部，所述固定板上设置有单向进气阀，所述充气泵与单向进气阀连通，所述滑动板滑动密封连接在钻管内部，所述钻管内部设置有第一弹簧，第一弹簧的一端固定在固定板上，第一弹簧的另一端固定在滑动板上；所述钻管的侧壁上位于固定板下方的部分上设置有自动阀；所述钻管的下部设置有进液孔，当所述滑动板运动至下方的极限位置时，滑动板可将进液孔封堵；钻管位于进液孔下方的部分设置有隔板，隔板与钻管固定密封连接。

本技术方案的技术原理为：

1.设置钻管，钻管用于钻土至指定的深度；

2.设置充气泵、固定板和滑动板，使用之前通过充气泵向钻管内部位于固定板与滑动板之间的部分充入空气，空气使滑动板克服第一弹簧的作用力向下滑动至下方的极限位置，滑动板将进液孔封堵，避免钻管向下运动的过程中，土壤将进液孔封堵，导致的进液孔被堵塞；当进液孔到达指定的深度后，打开自动阀，钻管内部的空气经自动阀排出，滑动板在第一弹簧的弹力下向上运动，钻管内部位于滑动板下方的部分产生负压，钻管内部通过进液孔吸入指定深度的土壤溶液。

本方案产生的有益效果是：与现有的土壤溶液取样装置相比，现有的土壤溶液取样装置在向下运动的过程中，溶液抽取管容易被土壤堵塞；而本申请方案中通过预先向钻管内部鼓入空气驱动滑动板向下运动至将进液孔封堵，避免钻管向下运动的过程中导致的进液孔堵塞，当到达指定深度后，打开自动阀，滑动板向上运动，钻管内部便可吸入指定深度的土壤溶液。

进一步，所述隔板的内部设置有柱状的空腔，所述空腔内部同轴设置有涡轮，所述涡轮的壳体固定在空腔的内侧壁上，所述涡轮的转轴转动连接在空腔内部，所述自动阀通过排气管与空腔内部连通；所述钻管的下部的内部固定有固定箱，所述涡轮的转轴的下端贯穿隔板以及固定箱的顶壁并且延伸至固定箱的内部，所述涡轮的转轴的下端固定有转筒，转筒的下端贯穿固定箱的底壁并且与固定箱转动密封连接；所述转筒内部同轴设置有螺旋片；所述进液孔通过吸液管与固定箱内下部连通，所述转筒的侧壁上设置有控制机构，当转筒旋转时，所述控制机构允许土壤溶液经过；当所述转筒静止时，所述控制机构使转筒的侧壁封堵；所述固定箱底部设置有排空阀。

当滑动板向下运动至下方的极限位置后，滑动板不再向下运动，充气泵继续向钻管内部鼓入空气，空气在钻管内部被压缩形成压缩空气，当自动阀打开后，钻管内部排出高速流动的气体进入隔板内部的空腔中，高速流动的气体驱动涡轮的转轴旋转，涡轮的转轴带动转筒旋转产生离心力，控制机构打开，转筒的内外两侧连通，转筒内部的土壤溶液可经控制机构进入固定箱内部，钻管内部可通过吸液管吸入固定箱内部的土壤溶液样品；同时为了避免吸液管吸土壤溶液的过程中被土壤堵塞，因此转筒带动螺旋片旋转将转筒内部的土壤向外排，使转筒下端的土壤形成一个凹槽，使土壤溶液汇集在凹槽中，方便土壤溶液进入转筒内部，避免土壤经控制机构进入固定箱以及吸液管中；停充气泵，钻管内部排气完成后，关闭自动阀，涡轮的转轴停止旋转，转筒停止旋转，控制机构将转筒的内外两侧封堵，避免钻管内部的土壤样品泄露；将钻管取出后，启动充气泵，充气泵再次向钻管内部鼓入空气，空气驱动滑动板向下运动将钻管内部的土壤溶液排出至固定箱中，打开固定箱底部的排空阀，便可将土壤溶液排出。

进一步，所述转筒的侧壁上固定有固定块，所述固定块的内部设置有盲孔，所述盲孔的开口朝向转筒内侧；所述盲孔内部滑动密封连接有堵块，所述盲孔内部设置有第二弹簧，第二弹簧的一端固定在堵块上，第二弹簧的另一端固定在盲孔的底部；所述盲孔的中部的下方设置有将盲孔内部与转筒外侧连通的通孔。

转筒旋转产生离心力，堵块在离心力的作用下向盲孔的底部滑动，盲孔将转筒内部与通孔连通，转筒内部的土壤溶液可进入固定箱中；当转筒停止旋转后，离心力消失，堵块在第二弹簧的作用力下复位将通孔封堵。

进一步，所述盲孔为t型盲孔。避免堵块从盲孔中滑脱

进一步，所述控制机构的数量设置为10-50个并且关于转筒的轴线周向均匀分布。设置10-50个控制机构可使转筒内部的土壤溶液快速进入固定箱中。

进一步，所述钻管的下端呈圆台状。方便钻土。

附图说明

图1为整体结构剖视图。

图2为图1中a部放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：钻管10、固定板11、单向进气阀12、充气泵13、第一弹簧14、滑动板15、自动阀16、排气管17、涡轮的转轴20、涡轮的壳体21、吸液管22、固定箱30、转筒40、转动杆41、螺旋片42、固定块43、盲孔44、第二弹簧45、堵块46、通孔47。

实施例基本如附图1-附图2所示：一种林业勘察装置，包括钻管10、固定板11、滑动板15、充气泵13、隔板、涡轮、固定箱30以及转筒40。

如图1所示，钻管10的上部为圆柱状，钻管10的下端为倒圆台状，钻管10的轴线沿竖直方向布置，固定板11固定在钻管10内上部，固定板11上设置有单向进气阀12，充气泵13固定在钻管10内位于固定板11上方的部分，充气泵13的出口端与单向进气阀12连通，滑动板15与钻管10同轴设置，滑动板15滑动密封连接在钻管10内部，钻管10内部设置有第一弹簧14，第一弹簧14的一端固定在固定板11上，第一弹簧14的另一端固定在滑动板15上；钻管10的左侧壁上位于固定板11下方的部分上设置有自动阀16，自动阀16电性连接有自动阀开关，按下自动阀开关，自动阀16打开，再按一下自动阀开关，自动阀16关闭；自动阀开关固定在钻管10的顶部。钻管10的右下部设置有进液孔，钻管10位于进液孔下方的部分设置有隔板，隔板与钻管10固定密封连接；当滑动板15运动至下方的极限位置时，即滑动板15向下运动至与隔板相抵时，滑动板15可将进液孔封堵。

钻管10用于钻土，使本林业勘察装置的下端可到达指定的深度。将钻管10的下端设置为圆台状，方便钻土。

使用本林业勘察装置之前通过充气泵13向钻管10内部位于固定板11与滑动板15之间的部分充入空气，空气使滑动板15克服第一弹簧14的作用力向下滑动至下方的极限位置，滑动板15将进液孔封堵，避免钻管10向下运动的过程中，土壤将进液孔封堵，导致的进液孔被堵塞；当进液孔到达指定的深度后，打开自动阀16，钻管10内部的空气经自动阀16排出，滑动板15在第一弹簧14的弹力下向上运动，钻管10内部位于滑动板15下方的部分产生负压，钻管10内部通过进液孔可吸入指定深度的土壤溶液。

如图1所示，隔板的内部设置有柱状的空腔，空腔内部同轴设置有涡轮，涡轮的壳体21固定在空腔的内侧壁上，涡轮的转轴20转动连接在空腔内部，自动阀16通过排气管17与空腔内顶部连通，空腔的左下端通过单向排气阀与外界连通；钻管10的下部的内部同轴固定有固定箱30，固定箱30的外形为圆柱状，涡轮的转轴20的下端贯穿隔板以及固定箱30的顶壁并且延伸至固定箱30的内部，涡轮的转轴20与隔板以及固定箱30转动密封连接，涡轮的转轴20的下端同轴固定有转筒40，转筒40的外形为圆柱状，转筒40的下端贯穿固定箱30的底壁并且与固定箱30转动密封连接；转筒40的下端开口，转筒40内部同轴固定有转动杆41，转动杆41上固定有螺旋片42；进液孔通过吸液管22与固定箱30内下部连通；如图2所示，转筒40的右侧壁上固定有固定块43，固定块43的左右两端贯穿转筒40的内外侧壁并且与转筒40密封连接，固定块43的内部设置有盲孔44，盲孔44的轴线沿水平方向布置，盲孔44的开口朝左设置，盲孔44为t型盲孔44，盲孔44的口部的直径为盲孔44的底部的直径的0.8倍；盲孔44内部滑动密封连接有圆柱状的堵块46，盲孔44内部设置有第二弹簧45，第二弹簧45的一端固定在堵块46上，第二弹簧45的另一端固定在盲孔44的底部；盲孔44的中部的下方设置有将盲孔44内部与转筒40外侧连通的通孔47；所述固定箱30的底部设置有排空阀。

当滑动板15向下运动至下方的极限位置后，滑动板15不再向下运动，充气泵13继续向钻管10内部鼓入空气，空气在钻管10内部被压缩形成压缩空气，当自动阀16打开后，钻管10内部排出高速流动的气体进入隔板内部的空腔中，高速流动的气体驱动涡轮的转轴20旋转，涡轮的转轴20带动转筒40旋转产生离心力，堵块46在离心力的作用下向盲孔44的底部运动并且压缩第二弹簧45，堵块46运动至通孔47的右侧，转筒40的内外两侧连通，转筒40内部的土壤溶液可经固定块43进入固定箱30内部，钻管10内部可通过吸液管22吸入固定箱30内部的土壤溶液样品；同时为了避免吸液管22吸土壤溶液的过程中被土壤堵塞，因此转筒40带动转动杆41旋转，转动杆41旋转带动螺旋片42旋转将转筒40内部的土壤向外排，使转筒40下端的土壤层形成一个凹槽，使土壤溶液汇集在凹槽中，方便土壤溶液进入转筒40内部，避免土壤经固定块43进入固定箱30以及吸液管22中；取样完成后，停充气泵13，钻管10内部排气完成后，关闭自动阀16，涡轮的转轴20停止旋转，转筒40停止旋转，固定块43将转筒40的内外两侧封堵，避免钻管10内部的土壤样品泄露；将钻管10取出后，启动充气泵13，充气泵13再次向钻管10内部鼓入空气，空气驱动滑动板15向下运动将钻管10内部的土壤溶液排出至固定箱30中，打开固定箱30底部的排空阀，便可将土壤溶液排出。

本实施例中，固定块43的数量设置为30个并且关于转筒40的轴线周向均匀分布。设置30个控制机构可使转筒40内部的土壤溶液快速进入固定箱30中。

具体实施过程如下：初始状态下，自动阀16关闭；使用本林业勘察装置之前通过充气泵13向钻管10内部位于固定板11与滑动板15之间的部分充入空气使滑动板15将进液孔封堵；当进液孔到达指定的深度后，打开自动阀16，钻管10内部的压缩空气经自动阀16排出，一方面，高速流动的气体驱动涡轮的转轴20旋转，涡轮的转轴20带动转筒40旋转产生离心力，堵块46在离心力的作用下向盲孔44的底部运动，转筒40的内外两侧连通，转筒40内部的土壤溶液可经固定块43进入固定箱30内部；另一方面，滑动板15在第一弹簧14的弹力下向上运动，钻管10内部位于滑动板15下方的部分产生负压，钻管10内部通过进液孔可吸入指定深度的土壤溶液；同时，转筒40带动螺旋片42旋转将转筒40内部的土壤向外排，使转筒40下端的土壤层形成一个凹槽，使土壤溶液汇集在凹槽中，方便土壤溶液进入转筒40内部，避免土壤经固定块43进入固定箱30以及吸液管22中；避免吸液管22吸土壤溶液的过程中被土壤堵塞。

与现有的土壤溶液取样装置中通过设置挡网方便土壤溶液的取样相比，现有的土壤溶液取样装置中通过设置挡网的方式仅可挡住大颗粒的土壤，无法阻挡小颗粒的土壤，且进入挡网内侧的土壤无法自动排出，因此仍然会导致土壤溶液取样装置在向下运动以及抽取土壤溶液的过程中溶液抽取管被小颗粒的土壤堵塞；而本申请方案中在钻管10向下运动的过程中，利用固定块43将转筒40的侧壁进行封堵，避免土壤进入固定箱30以及吸液管22中，避免吸液管22的堵塞，当钻管10到达指定深度后，利用气体驱动涡轮旋转，一方面螺旋片42旋转将转筒40内部的土壤向外输送，使转筒40下端的土壤层形成一个凹槽，使土壤溶液汇集在凹槽中，方便土壤溶液进入转筒40内部；另一方面，涡轮带动转筒40旋转产生离心力，使转筒40的内外侧壁连通，钻管10内部自动吸入土壤溶液样品；排完毕后，固定块43再次将转筒40的内侧壁封堵，避免钻管10内部的土壤溶液样品的泄露。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。