一种用于土壤检测的采样装置的制作方法

1.本发明涉及土壤检测技术领域，尤其涉及一种用于土壤检测的采样装置。


背景技术：

2.为了充分反映实验区的土壤情况，在采集土壤样本时，至少需要3个重复，即在实验区的3个地点分别取样，3个地点之间需要保持一定距离。为了避免空气中微生物的污染，一般采集土壤表层5
‑
20cm处土壤样品。具体的取样深度需根据实验目的进行选择确定。在取样前，需要先用取样铲将土壤表层的浮土和杂草去除。
3.现有技术中的采样装置在取样前，需要先用取样铲将土壤表层的浮土和杂草去除，再进行取样，如果土样较深，采用土钻对土壤样品进行采集，无法对指定深度的土壤进行取样，在取样时会收到其他深度的土壤的污染。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供一种用于土壤检测的采样装置，用以解决现有技术中需要先用取样铲将土壤表层的浮土和杂草去除和取样时会收到其他深度土壤污染的缺陷，实现自动清除土壤表层浮土和杂草以及对指定深度的土壤进行取样。
5.基于上述目的，本发明提供了一种用于土壤检测的采样装置，包括：
6.外部骨架，用于固定各个机构；
7.除浮土机构，设在外部骨架的一端，用于去除土壤的表面浮土；
8.升降机构，固定连接在外部骨架远离除浮土机构的一侧；
9.采样机构，滑动连接在外部骨架远离除浮土机构的一侧，所述采样机构位于外部骨架中心的位置；
10.其中，所述采样机构包括第一采样组件和第二采样组件，所述第二采样组件与第一采样组件同轴设置，所述第一采样组件和第二采样组件相配合可以对指定深度的土壤进行取样，避免其他深度的土壤污染需要的土壤样本。
11.可选的，所述外部骨架包括：
12.底座，所述底座的中心开设有采样口，所述底座的一侧开设有第一安装槽；
13.若干支座，呈阵列分布在底座的一侧，所述支座的高度大于后述的除浮土头的高度；
14.若干第一支架，每个第一支架均固定连接在底座远离支座的一侧，所述第一支架的外表面开设有第一滑槽。
15.可选的，所述除浮土机构包括：
16.安装板，所述安装板远离第一支架的一侧开设有第二滑槽，所述安装板远离第一支架的一侧开设有第二安装槽，所述第二安装槽与第二滑槽相垂直；
17.运动组件，设在安装板靠近底座的一侧，所述运动组件的一端与安装板连接，所述运动组件的另一端延伸至底座远离的安装板一侧；
18.除浮土组件，与安装板转动连接，所述除浮土组件位于第二滑槽内。
19.可选的，所述运动组件包括：
20.蜗杆，贯穿底座并与底座转动连接，所述蜗杆的一端通过第一连接件与安装板转动连接，所述蜗杆另一端延伸至底座远离安装板的一侧，可选的，所述第一连接件可以是轴承；
21.固定杆，贯穿底座并与底座滑动连接接，所述固定杆的一端与固定杆固定连接，所述固定杆另一段延伸至底座远离安装板的一侧；
22.第一电机，固定连接在底座远离安装板的一侧，所述第一电机的输出端固定连接有蜗轮，所述蜗轮与蜗杆相连接。
23.可选的，所述除浮土组件包括：
24.若干第一螺杆，每个所述第一螺杆均通过第一连接件与安装板转动连接，每个所述第一螺杆均位于第二滑槽内，中一个所述第一螺杆延伸至安装板外部的一端通过第二连接件与第一电机固定连接，可选的，所述第一连接件可以是轴承，可选的，所述第二连接件可以是刚性联轴器；
25.若干第一齿轮，每个所述第一齿轮均套设在第一螺杆的外表面，每个所述第一齿轮均位于第二安装槽内所述第一齿轮之间通过第三连接件连接，可选的，所述第三连接件可以使传动链；
26.除浮土头，通过滑块与第一螺杆连接，所述除浮土头两端呈半弧形；
27.第二电机，固定连接在安装板的一侧，所述第二电机的输出轴通过第二连接件与除浮土组件固定连接，可选的，所述第二连接件可以是刚性联轴器。
28.可选的，所述升降机构包括：
29.固定座，固定连接在底座远离安装板的一侧；
30.第一螺纹杆，贯穿固定座并通过第一连接件与固定座转动连接，可选的，所述第一连接件可以是轴承；
31.第三电机，固定连接在底座远离安装板的一侧，所述第三电机的输出轴通过第二连接件与第一螺纹杆延伸至固定座外部的一端固定连接，可选的，所述第二连接件可以是刚性联轴器。
32.可选的，所述采样机构包括：
33.第一固定板，四周阵列分布有第一限位块，所述第一限位块位于第一滑槽内并与第一支架滑动连接；
34.第二固定板，位于第一固定板与底座之间，所述第二固定板四周阵列分布有第二限位块，所述第二限位块位于第一滑槽内并与第一支架滑动连接，所述第二固定板外表面固定连接有连接板，所述连接板与第一螺纹杆转动连接；
35.第一采样组件，转动连接在第一固定板的一侧；
36.第二采样组件，转动连接在第二固定板的一侧，所述第二采样组件与第一采样组件同轴设置。
37.可选的，所述第一采样组件包括：
38.转轴，通过第一连接件与第一固定板转动连接，所述转轴远离第一固定板的一端呈锥形，可选的，所述第一连接件可以是轴承；
39.绞龙，套设在转轴的外表面；
40.第四电机，固定连接在第一固定板远离第二固定板的一侧，所述第四电机的输出轴通过第二连接件与转轴固定连接，可选的，所述第二连接件可以是刚性联轴器。
41.可选的，所述第二采样组件包括：
42.套杆，通过第一连接件与第二固定板转动连接，所述套杆的外表面设有螺纹，所述套杆远离第二固定板的一端开设有多个转动槽，所述套杆与转轴同轴设置，所述套杆的内径大于绞龙的直径，可选的，所述第一连接件可以是轴承；
43.第二齿轮，套设在套杆远离第一固定板的外表面；
44.第五电机，固定连接在第二固定板远离第一固定板的一侧，所述第五电机的输出轴套设有第三齿轮，所述第三齿轮与第二齿轮相啮合；
45.开合件，铰接在套杆远离第二固定板的一端，所述开合件闭合时呈锥形。
46.可选的，所述开合件包括：
47.若干弯曲轴，每个所述弯曲轴与均套杆固定连接，每个所述弯曲轴均位于转动槽内；
48.若干开合板，每个所述开合板的一端均固定连接有开合块，所述开合块套设在弯曲轴的外表面；
49.若干扭簧，每个所述扭簧均套设在弯曲轴的外表面，所述扭簧的一端与套杆固定连接，所述扭簧的另一端与开合板固定连接。
50.从上面所述可以看出，本发明提供的用于土壤检测的采样装置，通过设置的除浮土机构，解决了在取样前需要先用取样铲将土壤表层的浮土和杂草去除的缺陷，实现了自动清除土壤表层浮土和杂草，并且除浮土机构位于外部骨架内，在一定程度上减少了该装置的体积，相对的易于携带，通过设置的升降机构和采样机构，解决了其他深度的土壤对需要的土壤样本污染的情况，升降机构可以将第二采样组件移动到指定深度的土壤层，第一采样组件运动，和第二采样组件相配合从而对指定深度的土壤进行取样。
附图说明
51.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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。
52.图1为本发明用于土壤检测的采样装置的立体结构示意图；
53.图2为本发明用于土壤检测的采样装置的侧视图；
54.图3为图2中a
‑
a处的剖视图；
55.图4为本发明用于土壤检测的采样装置中除浮土机构的立体结构示意图；
56.图5为图4中c
‑
c处的剖视图；
57.图6为本发明用于土壤检测的采样装置中运动组件和安装板的结构示意图；
58.图7为本发明用于土壤检测的采样装置中除浮土组件的爆炸图；
59.图8为本发明用于土壤检测的采样装置中采样机构的结构示意图；
60.图9为图8的爆炸示意图；
61.图10为本发明用于土壤检测的采样装置中第二采样组件的爆炸图；
62.图11为图10中b处的放大图；
63.图12为本发明用于土壤检测的采样装置中开合件的正视图。
64.其中1、外部骨架；2、除浮土机构；3、升降机构；4、采样机构；11、底座；12、采样口；13、第一安装槽；14、支座；15、第一支架；16、第一滑槽；21、安装板；22、第二滑槽；23、第二安装槽；24、运动组件；25、除浮土组件；241、蜗杆；242、固定杆；243、第一电机；244、蜗轮；251、第一螺杆；252、第一齿轮；253、除浮土头；254、第二电机；31、固定座；32、第一螺纹杆；33、第三电机；41、第一固定板；42、第一限位块；43、第二固定板；44、第二限位块；45、连接板；46、第一采样组件；47、第二采样组件；461、转轴；462、绞龙；463、第四电机；471、套杆；472、转动槽；473、第二齿轮；474、第五电机；475、第三齿轮；476、开合件；4761、弯曲轴；4762、开合板；4763、开合块；4764、扭簧。
具体实施方式
65.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
66.需要说明的是，除非另外定义，本发明实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
67.作为本发明的一个优选实施例，本发明提供一种用于土壤检测的采样装置，包括：
68.外部骨架；除浮土机构，设在外部骨架的一端，用于去除土壤的表面浮土；升降机构，固定连接在外部骨架远离除浮土机构的一侧；采样机构，滑动连接在外部骨架远离除浮土机构的一侧，采样机构位于外部骨架中心的位置；其中，采样机构包括第一采样组件和第二采样组件，第二采样组件与第一采样组件同轴设置且相配合，以对指定深度的土壤进行取样。
69.该用于土壤检测的采样装置，通过设置的除浮土机构，解决了在取样前需要先用取样铲将土壤表层的浮土和杂草去除的缺陷，实现了自动清除土壤表层浮土和杂草，并且除浮土机构位于外部骨架内，在一定程度上减少了该装置的体积，相对的易于携带，通过设置的升降机构和采样机构，解决了其他深度的土壤对需要的土壤样本污染的情况，升降机构可以将第二采样组件移动到指定深度的土壤层，第一采样组件运动和第二采样组件相配合从而对指定深度的土壤进行取样。
70.下面结合附图对本发明用于土壤检测的采样装置的较佳实施例进行说明。
71.请参阅图1，本发明提供了一种用于土壤检测的采样装置，包括：
72.外部骨架1，用于固定各个机构；
73.除浮土机构2，其设在外部骨架1的一端，用于去除土壤的表面浮土；
74.升降机构3，其固定连接在外部骨架1远离除浮土机构2的一侧；
75.采样机构4，其滑动连接在外部骨架1远离除浮土机构2的一侧，所述采样机构4位于外部骨架1中心的位置；
76.其中所述采样机构4包括第一采样组件46和第二采样组件47，所述第二采样组件47与第一采样组件46同轴设置，所述第一采样组件46和第二采样组件47相配合可以对指定深度的土壤进行取样，避免其他深度的土壤污染需要的土壤样本。
77.外部骨架1用于固定各个机构，并且支座14的高度大于除浮土头253的高度，使该装置放到取样点时，除浮土头253不会直接触碰到底面，避免该装置不能正常运作，除浮土机构2可以将取样点的地面整修、清理并削去最表层的浮土，避免空气中微生物的污染等影响因素，升降机构3可以带动除浮土机构2升降，便于带动除浮土机构2的同时，在进行土壤采样时不会妨碍采样的进行，采样机构4可以对指定深度的土壤进行采样，避免了其他深度的土壤对需要的土壤样本的干扰。
78.请参阅图3，所述外部骨架1包括：
79.底座11，所述底座11的中心开设有采样口12，所述底座11的一侧开设有第一安装槽13；
80.若干支座14，呈阵列分布在底座11的一侧，所述支座14的高度大于后述的除浮土头253的高度；
81.若干第一支架15，每个第一支架15均固定连接在底座11远离支座14的一侧，所述第一支架15的外表面开设有第一滑槽16。
82.通过设置的采样口12，使得后述的采样机构4可以通过，采样机构4位于中心的位置，更加的稳定，并且设置的第一安装槽13用于安装除浮土机构2，使该装置的体积相对较小，支座14的高度大于后述的除浮土头253的高度，使将该装置放置到采样点时不会影响除浮土头的正常运作。
83.请参阅图4和图5，所述除浮土机构2包括：
84.安装板21，所述安装板21远离第一支架15的一侧开设有第二滑槽22，所述安装板21远离第一支架15的一侧开设有第二安装槽23，所述第二安装槽23与第二滑槽22相垂直；
85.运动组件24，其设在安装板21靠近底座11的一侧，所述运动组件24的一端与安装板21连接，所述运动组件24的另一端延伸至底座11远离的安装板21一侧；
86.除浮土组件25，其与安装板21转动连接，所述除浮土组件25位于第二滑槽22内。
87.通过设置的除浮土组件25可以对采样点表层的浮土和杂草进行清除，避免了空气中微生物的污染，通过设置的运动组件24，运动组件可以对带动安装板21运动，安装板21运动带动除浮土组件25运动，从而带动除浮土组件25除去土壤表层的浮土和杂草。
88.请参阅图6，所述运动组件24包括：
89.蜗杆241，其贯穿底座11并与底座11转动连接，所述蜗杆241的一端通过第一连接件与安装板21转动连接，所述蜗杆241另一端延伸至底座11远离安装板21的一侧，可选的，所述第一连接件可以是轴承；
90.固定杆242，其贯穿底座11并与底座11滑动连接接，所述固定杆242的一端与固定杆242固定连接，所述固定杆242另一段延伸至底座11远离安装板21的一侧；
91.第一电机243，其固定连接在底座远离安装板21的一侧，所述第一电机243的输出
端固定连接有蜗轮244，所述蜗轮244与蜗杆241相连接。
92.启动第一电机243，第一电机243带动蜗轮244转动，蜗轮244转动带动蜗杆241转动，蜗杆241转动带动安装板21移动，安装板21移动带动后述的除浮土组件25移动，同时安装板21和固定杆242滑动连接，对安装板21有一定的导向和固定作用，
93.请参阅图7，所述除浮土组件25包括：
94.若干第一螺杆251，每个所述第一螺杆251均通过第一连接件与安装板21转动连接，每个所述第一螺杆251均位于第二滑槽22内，其中一个所述第一螺杆251延伸至安装板21外部的一端通过第二连接件与第一电机243固定连接，可选的，所述第一连接件可以是轴承，所述第二连接件可以是刚性联轴器；
95.若干第一齿轮252，每个所述第一齿轮252均套设在第一螺杆251的外表面，每个所述第一齿轮252均位于第二安装槽23内所述第一齿轮252之间通过第三连接件连接，可选的，所述第三连接件可以使传动链；
96.除浮土头253，其通过滑块与第一螺杆251连接，所述除浮土头253两端呈半弧形；
97.第二电机254，其固定连接在安装板21的一侧，所述第一电机243的输出轴通过第二连接件与第一螺杆251固定连接，可选的，所述第二连接件可以是刚性联轴器。
98.启动第二电机254，第二电机254带动第一螺杆251转动，第一螺杆251转动带动其中一个第一齿轮252转动，其中一个第一齿轮252转动通过传动链带动另一个第一齿轮252转动，从而带动所有的第一螺杆251转动，第一螺杆251转动通过滑块带动除浮土头253移动，从而将土壤表层的浮土和杂草去除，避免了采样的土壤收到空气中微生物的污染。
99.请参阅图3，所述升降机构3包括：
100.固定座31，其固定连接在底座11远离安装板21的一侧；
101.第一螺纹杆32，其贯穿固定座31并通过第一连接件与固定座31转动连接，可选的，所述第一连接件可以是轴承；
102.第三电机33，其固定连接在底座11远离安装板21的一侧，所述第三电机33的输出轴通过第二连接件与第一螺纹杆32延伸至固定座31外部的一端固定连接，可选的，所述第二连接件可以是刚性联轴器。
103.启动第三电机33，第三电机33转动带动第一螺纹杆32转动，第一螺纹杆32转动带动后述的第二固定板43移动，从而将第二采样组件47带动到合适的深度进行后续的采样。
104.请参阅图8，所述采样机构4包括：
105.第一固定板41，其四周阵列分布有第一限位块42，所述第一限位块42位于第一滑槽16内并与第一支架15滑动连接；
106.第二固定板43，其位于第一固定板41与底座11之间，所述第二固定板43四周阵列分布有第二限位块44，所述第二限位块44位于第一滑槽16内并与第一支架15滑动连接，所述第二固定板43外表面固定连接有连接板45，所述连接板45与第一螺纹杆32转动连接；
107.第一采样组件46，其转动连接在第一固定板41的一侧；
108.第二采样组件47，其转动连接在第二固定板43的一侧，所述第二采样组件47与第一采样组件46同轴设置。
109.第一固定板41和第二固定板43分别用来固定第一采样组件46和第二采样组件47，第二采样组件47将先运动至需要采样的深度，而后第一采样组件46进行采样，通过和第二
采样组件47配合将土壤样本运送至底面。
110.请参阅图9，所述第一采样组件46包括：
111.转轴461，其通过第一连接件与第一固定板41转动连接，所述转轴461远离第一固定板41的一端呈锥形，可选的，所述第一连接件可以是轴承；
112.绞龙462，其套设在转轴461的外表面；
113.第四电机463，其固定连接在第一固定板41远离第二固定板43的一侧，所述第四电机463的输出轴通过第二连接件与转轴461固定连接，可选的，所述第二连接件可以是刚性联轴器。
114.启动第四电机463，第四电机463带动转轴461转动，转轴461转动带动绞龙462转动，通过和后述的套杆471配合，绞龙462转动将土壤样本从地底运输至底面，转轴461远离第一固定板41的一端呈锥形便于转轴461更加轻易的在地底转动，同时有一定的导向作用。
115.请参阅图10和图11，所述第二采样组件47包括：
116.套杆471，其通过第一连接件与第二固定板43转动连接，所述套杆471的外表面设有螺纹，所述套杆471远离第二固定板43的一端开设有多个转动槽472，所述套杆471与转轴461同轴设置，所述套杆471的内径大于绞龙462的直径，可选的，所述第一连接件可以是轴承；
117.第二齿轮473，其套设在套杆471远离第一固定板41的外表面；
118.第五电机474，其固定连接在第二固定板43远离第一固定板41的一侧，所述第五电机474的输出轴套设有第三齿轮475，所述第三齿轮475与第二齿轮473相啮合；
119.开合件476，其铰接在套杆471远离第二固定板43的一端，所述开合件476闭合时呈锥形。
120.启动第五电机474，第五电机474带动第三齿轮475转动，第三齿轮475转动带动第二齿轮473转动，第二齿轮473转动带动套杆471转动，套杆471转动带动开合件476转动，所述开合件476闭合时呈锥形，便于套杆471更加轻易地深入地底，同时有一定的导向作用，开合件476可以有效地防止取样到除指定深度的土壤层以外的土壤样本。
121.请参阅图11和12，所述开合件476包括：
122.若干弯曲轴4761，每个所述弯曲轴4761与均套杆471固定连接，每个所述弯曲轴4761均位于转动槽472内；
123.若干开合板4762，每个所述开合板4762的一端均固定连接有开合块4763，所述开合块4763套设在弯曲轴4761的外表面；
124.若干扭簧4764，每个所述扭簧4764均套设在弯曲轴4761的外表面，所述扭簧4764的一端与套杆471固定连接，所述扭簧4764的另一端与开合板4762固定连接。
125.若干开合板4762通过弯曲轴4761与套杆471连接，同时扭簧4764使开合板4762在未收到其他外力时一直处于闭合的状态，防止取到其他深度的土壤样本，使取样的样本收到污染，当到达需要的深度时，转轴461带动绞龙462向下转动，同时会挤压开合板4762，绞龙462对开合板4762的挤压力大于开合板4762收到的扭簧4764的扭力时，使开合板4762打开，转轴461带动绞龙462继续向下转动，从而对土壤进行取样。
126.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例
或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
127.本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。