一种定量手持式土壤采样装置

本技术涉及土壤采样，具体的，涉及一种定量手持式土壤采样装置。

背景技术：

1、土壤采样是环境监测、农业科学、地质勘查等领域中的一项基础且关键的工作。获取具有代表性且数量准确的土壤样本，对于后续的实验室分析、土壤质量评估、污染状况判断等至关重要，目前，现场采集土壤样本，尤其是进行分层采样或定量采样时，广泛使用的是传统的手持式采样器，如土钻、管式采样器或简单的采样筒。，这些装置通常由一个中空的圆筒和一个手柄构成，操作人员依靠自身力量将采样器压入或旋入土壤中，然后取出带回实验室分析。

2、然而，现有的采样装置存在明显的技术缺陷：

3、第一，现有的采样器在采样时，完全依靠操作人员的经验和技术来估计采样深度和体积。不同次采样、不同操作人员之间采集的土壤样本量可能存在较大差异，导致样本代表性不足，严重影响实验数据的准确性和可比性。例如，在进行土壤化学成分对比研究时，样本量的不一致会直接导致浓度测算错误；

4、第二，现有的采样器由于缺乏内置的定量控制机构，难以保证在不同地点或同一地点多次采集的样本体积完全相同。这为需要高精度定量分析的应用场景（如污染物定量评估、肥料有效性研究等）带来了很大困难；

5、第三，现有的采样器采样完成后，将样本从采样筒中取出通常需要借助其他工具（如推土杆）敲击或捅出，此过程不易清理彻底，筒壁残留的土壤可能污染下一次采集的样本，尤其在不同点位间连续作业时，交叉污染的风险较高；

6、鉴于此，本实用新型提出一种定量手持式土壤采样装置。

技术实现思路

1、本实用新型提出一种定量手持式土壤采样装置，解决了现有技术中无法进行定量采样的问题。

2、本实用新型的技术方案如下：一种定量手持式土壤采样装置，包括采样筒，所述采样筒的顶部固定连接有固定架，所述采样筒的内侧设置有定量板，所述定量板与采样筒的内壁滑动连接，所述定量板的顶部固定连接有齿条，所述采样筒的顶部设置有用于驱使齿条在竖直方向滑动的调节机构，所述固定架的内侧设置有用于测量齿条的竖直位移量的测量机构。

3、优选的，所述固定架的顶部固定连接有延伸杆，所述延伸杆的顶部固定连接有手柄。

4、优选的，所述采样筒底部的沿口开设有若干锯齿槽，若干所述锯齿槽环绕着采样筒等角度分布。

5、优选的，所述调节机构包括固定连接在采样筒顶部的安装座，所述安装座的内侧转动连接有传动齿轮，所述传动齿轮与齿条啮合。

6、优选的，所述调节机构还包括与传动齿轮同轴固定连接的蜗轮，所述采样筒顶部的一端转动连接有蜗杆，所述蜗杆与蜗轮啮合，所述蜗杆的一端固定连接有旋转帽。

7、优选的，所述齿条的顶部固定连接有测量板，所述固定架的两侧均沿竖直方向开设有导向槽，所述测量板与导向槽间隙配合。

8、优选的，两个所述导向槽的外壁均固定连接有刻度盘，所述刻度盘与导向槽平行设置。

9、本实用新型的工作原理及有益效果为：

10、1、通过旋转调节机构（蜗杆-蜗轮-齿轮传动）来驱动齿条，从而精确控制定量板在采样筒内的位置。定量板的位置决定了采样腔的容积。操作人员可通过测量机构上的刻度盘直观、准确地设定所需采样体积，确保了每次采集的土壤样本体积一致，为实验室分析（如污染物浓度、养分含量测定）提供了高度准确的基础数据，避免了因样本量差异导致的测算错误。

11、2、采用蜗杆与蜗轮的传动组合，蜗杆驱动蜗轮，具有较大的减速比，意味着轻轻旋转旋转帽即可产生足够的扭矩来移动定量板，省力，更重要的是，蜗轮蜗杆机构具有反向自锁特性，即蜗轮无法反向驱动蜗杆，这保证了在将采样筒压入土壤的过程中，土壤对定量板的向上推力无法导致传动系统反转，从而锁定了预设的采样体积，保证了定量的可靠性。

12、3、采样完成后，无需借助外部工具（如敲击或使用另一根推杆）。只需再次操作调节机构，驱动定量板继续向下运动，即可将柱状土壤样本从采样筒底部完整推出，同时，定量板在推出过程中也充当了刮板的作用，顺势将附着在采样筒内壁的残留土壤刮除干净，为下一次采样提供了一个清洁的容器，特别适用于需要在不同点位进行连续采样的场景（如污染地块调查），有效防止了上一个点位的污染物残留影响下一个点位的检测结果，保证了每个样本的独立性。

1.一种定量手持式土壤采样装置，包括采样筒（1），所述采样筒（1）的顶部固定连接有固定架（2），其特征在于，所述采样筒（1）的内侧设置有定量板（5），所述定量板（5）与采样筒（1）的内壁滑动连接，所述定量板（5）的顶部固定连接有齿条（6），所述采样筒（1）的顶部设置有用于驱使齿条（6）在竖直方向滑动的调节机构（7），所述固定架（2）的内侧设置有用于测量齿条（6）的竖直位移量的测量机构（8）。

2.根据权利要求1所述的一种定量手持式土壤采样装置，其特征在于，所述固定架（2）的顶部固定连接有延伸杆（3），所述延伸杆（3）的顶部固定连接有手柄（4）。

3.根据权利要求1所述的一种定量手持式土壤采样装置，其特征在于，所述采样筒（1）底部的沿口开设有若干锯齿槽（11），若干所述锯齿槽（11）环绕着采样筒（1）等角度分布。

4.根据权利要求1所述的一种定量手持式土壤采样装置，其特征在于，所述调节机构（7）包括固定连接在采样筒（1）顶部的安装座（71），所述安装座（71）的内侧转动连接有传动齿轮（72），所述传动齿轮（72）与齿条（6）啮合。

5.根据权利要求4所述的一种定量手持式土壤采样装置，其特征在于，所述调节机构（7）还包括与传动齿轮（72）同轴固定连接的蜗轮（73），所述采样筒（1）顶部的一端转动连接有蜗杆（74），所述蜗杆（74）与蜗轮（73）啮合，所述蜗杆（74）的一端固定连接有旋转帽（75）。

6.根据权利要求1所述的一种定量手持式土壤采样装置，其特征在于，所述齿条（6）的顶部固定连接有测量板（81），所述固定架（2）的两侧均沿竖直方向开设有导向槽（82），所述测量板（81）与导向槽（82）间隙配合。

7.根据权利要求6所述的一种定量手持式土壤采样装置，其特征在于，两个所述导向槽（82）的外壁均固定连接有刻度盘（83），所述刻度盘（83）与导向槽（82）平行设置。