土壤采样装置及其测量定位方法与流程

本发明涉及土壤采样，尤其是涉及一种土壤采样装置及其测量定位方法。

背景技术：

1、土壤样本的采集是土壤分析工作中一个重要且关键的环节。由于土壤本身存在着空间分布的不均一性，为更好地代表采样区域的土壤性状，在对土壤进行采样时通常采用以地块为单位，多点采样的方式。

2、现有技术中一般采用人工手动操作的方式对土壤进行采样，首先需要对待采样的土壤表面进行压平，然后再利用土钻插入土壤中，将土柱取出并根据需要对土柱进行切割采样。由于采样点分布较多，在采样过程中需要操作人员将采样设备搬移至不同的采样点，且每更换一个采样点都需要将采样头拆下并更换新的采样头，存在操作繁琐，劳动消耗大，且工作效率低下的问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种土壤采样装置，旨在解决上述技术问题。

2、本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

3、一种土壤采样装置，包括：

4、支撑部件，包括支架和用于带动所述支架沿待采样土壤表面移动的移动机构；

5、压实部件，设于所述支架上，用于对待采样土壤表面进行压实；

6、采样部件，位于所述压实部件的后方，所述采样部件包括转动连接于所述支架上的输送机构、设置在所述输送机构上并随所述输送机构转动的采样组件以及连接于所述支架上的第一推动机构和第二推动机构，所述采样组件包括安装在所述输送机构上的连接套、设置在所述连接套内且可相对所述连接套轴向移动的采样头以及设置在所述采样头中并可沿所述采样头轴向移动的推动件；

7、其中，在所述采样组件转动至第一位置时，所述第一推动机构推动所述采样头向下移动，使所述采样头插入待采样土壤内以钻取土壤样芯，在所述采样头转动至第二位置时，所述第二推动机构推动所述推动件移动，以将所述采样头内的土壤样芯推出。

8、在一些实施例中，所述压实部件包括压实皮带、转动连接于所述支架上的第一辊筒组件以及与所述支架连接的压实机构；

9、所述压实皮带紧套于所述第一辊筒组件上；

10、所述压实机构位于所述压实皮带内并能够相对所述支架竖向移动，以对所述压实皮带施加向下的作用力，以将待采样土壤表面进行压实。

11、在一些实施例中，所述输送机构包括输送带和转动连接于所述支架上的第二辊筒组件；

12、所述输送带上设有所述采样组件；

13、所述第二辊筒组件设置在所述输送带的两端以带动所述输送带转动。

14、在一些实施例中，所述土壤采样装置还包括驱动部件，所述驱动部件包括：

15、传动皮带，套设在所述第一辊筒组件和第二辊筒组件上；

16、第二驱动电机，设置在所述支架上，所述第二驱动电机的输出端与所述传动皮带连接。

17、在一些实施例中，所述压实机构包括：

18、压实座，连接于所述支架上，并可相对所述支架竖向移动；

19、压实辊筒，设置在所述压实座的底面与所述压实皮带之间；

20、驱动件，包括设置在所述压实座上的第一驱动电机以及与所述第一驱动电机的输出端连接的偏心组件，所述第一驱动电机用于驱动所述偏心组件摆动，以推动所述压实座向下移动。

21、在一些实施例中，所述采样部件还包括位于所述第一推动机构和第二推动机构之间的称重机构；

22、所述称重机构包括安装在所述支架上的称重传感器和设置在所述称重传感器底部的电磁铁，所述电磁铁用于吸取所述采样头并通过所述称重传感器进行称重。

23、在一些实施例中，还包括用于引导所述采样组件运动的导向机构，所述导向机构包括设置在所述支架内侧壁上的环形导向部以及设置在所述采样头上的导向凸起，所述导向凸起与所述环形导向部配合连接；

24、所述环形导向部上与所述第一推动机构对应的位置向下凸起形成供所述采样头向下移动的第一弧形部，所述环形导向部上与所述称重机构对应的位置向上凸起形成供所述采样头向上移动的第二弧形部。

25、在一些实施例中，所述第一推动机构包括驱动机构以及与所述驱动机构连接的推压架；

26、所述驱动机构设置在所述支架上，用于驱动所述推压架竖向移动，以将所述采样头压入待采样土壤内。

27、在一些实施例中，所述采样组件还包括设置在所述推动件与所述采样头的顶面之间的弹性件。

28、本发明还提供一种土壤测量定位方法，采用如上任意一项所述的土壤采样装置，所述土壤采样装置上设有卫星定位器，所述土壤采样装置外接主控设备，所述土壤测量定位方法包括以下步骤：

29、将所述土壤采样装置放置于待采样土壤表面的起始位置；

30、通过所述主控设备控制土壤采样装置沿预设路径移动至采样点；

31、控制所述压实部件工作，以对待采样土壤表面进行压实；

32、所述输送机构带动所述采样组件转动至第一推动机构的正下方；

33、控制第一推动机构工作，将采样头压入待采样土壤内以钻取土壤样芯；

34、所述输送机构带动采样组件继续转动至与第二推动机构靠近；

35、控制所述第二推动机构工作，将采样头内的土壤样芯推出；

36、检测所述土壤样芯的状态信息，并生成对应的检测数据；

37、卫星定位器采集每个采样点的坐标信息并发送至主控设备；

38、根据采样点的坐标信息以及对应采样点的土壤样芯的检测数据生成检测数据集。

39、本发明具有的有益效果是：

40、本发明的土壤采样装置，需要对土壤进行采样时，首先将该土壤采样装置置于待采样土壤表面，通过移动机构驱动该装置沿预设路径移动，同时压实部件工作，对待采样的土壤表面进行压实。当该装置移动至第一个采样点时，采样组件在输送机构的带动下转动至第一推动机构的下方，与待采样土壤表面相接触，然后驱动第一推动机构工作，对采样头施加向下的压力，使采样头插入土壤内，在钻取土壤样芯后，再通过输送机构带动采样组件继续转动，直至采样组件转动至与第二推动机构靠近，再驱动第二推动机构工作，将采样头内的土壤样芯推出并收集，第一个采样点采样完成。之后移动机构驱动该装置继续向前移动至下一个采样点，采样组件在输送机构的带动下作环形运动，进行下一个采样点的采样，如此循环直至所有采样点采样完成。可见，本申请的土壤采样装置，通过移动机构能够带动该装置在待采样土壤表面移动至不同的采样点，以便于实现多点采样，再通过压实部件与采样部件配合能够对土壤进行压实和采样，无需对采样头进行更换，实现了多点连续自动采样作业，减轻了工作人员的工作强度，提升了采样效率。

技术特征：

1.一种土壤采样装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的土壤采样装置，其特征在于，所述压实部件（20）包括压实皮带（21）、转动连接于所述支架（11）上的第一辊筒组件（22）以及与所述支架（11）连接的压实机构（23）；

3.根据权利要求2所述的土壤采样装置，其特征在于，所述输送机构包括输送带（31）和转动连接于所述支架（11）上的第二辊筒组件（32）；

4.根据权利要求3所述的土壤采样装置，其特征在于，所述土壤采样装置还包括驱动部件（40），所述驱动部件（40）包括：

5.根据权利要求2所述的土壤采样装置，其特征在于，所述压实机构（23）包括：

6.根据权利要求1至4任意一项所述的土壤采样装置，其特征在于，所述采样部件（30）还包括位于所述第一推动机构（34）和第二推动机构（35）之间的称重机构（36）；

7.根据权利要求6所述的土壤采样装置，其特征在于，还包括用于引导所述采样组件（33）运动的导向机构，所述导向机构包括设置在所述支架（11）内侧壁上的环形导向部（37）以及设置在所述采样头（332）上的导向凸起，所述导向凸起与所述环形导向部（37）配合连接；

8.根据权利要求1至5任意一项所述的土壤采样装置，其特征在于，所述第一推动机构（34）包括驱动机构（341）以及与所述驱动机构（341）连接的推压架（342）；

9.根据权利要求1至5任意一项所述的土壤采样装置，其特征在于，所述采样组件（33）还包括设置在所述推动件（333）与所述采样头（332）的顶面之间的弹性件（334）。

10.一种土壤测量定位方法，其特征在于，采用如权利要求1-9任意一项所述的土壤采样装置，所述土壤采样装置上设有卫星定位器，所述土壤采样装置外接主控设备，所述土壤测量定位方法包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及土壤采样技术领域，公开了一种土壤采样装置及其测量定位方法，该土壤采样装置包括支撑部件和设于支撑部件上的压实部件和采样部件。支撑部件包括支架和移动机构，压实部件用于将待采样土壤表面进行压实，采样部件位于压实部件的后方，采样部件包括输送机构及设置在输送机构上并用于钻取土壤样芯的采样组件。本发明通过移动机构能够带动该装置在待采样土壤表面移动至不同的采样点，以便于实现多点采样，再通过压实部件与采样部件配合能够对土壤进行压实和采样，无需对采样头进行更换，即可实现多点连续自动采样作业，减轻了工作人员的工作强度，提升了采样效率。

技术研发人员：赵阳,刘义峰,周嵩
受保护的技术使用者：山东省煤田地质规划勘察研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15