一种土壤检测用表层土壤取样装置及取样方法与流程

1.本发明涉及土壤检测技术领域，具体为一种土壤检测用表层土壤取样装置及取样方法。


背景技术：

2.土壤取样是指采集土壤样品的方法，包括采样的布设和取样技术，采剖面土样，应在剖面观察记载结束后进行，在采样前应先将剖面整修、清理，削去最表层的浮土，然后再按层次自上而下逐层从中心典型部位取样，为了对土壤成分进行分析，通常会使用土壤取样存放装置，即将土壤取出放置于存放装置内，受测量分析条件影响，需经存放装置作为过渡，运输后经实验室或采样中心的精密测试设备进行科学分析。
3.现有存放装置需靠人工取样后进行装填，在装填过程中会破坏土壤的完整度，不利于后期检测，并且不能对土壤的含水量进行检测判断，需要人工进行检测与封装，太过浪费人工劳动力，耗时耗力，同时还伴随着危险，因此市面上需要一种能够对土壤进行钻土取样检测后进行含水量检测筛分以及封装处理的土壤检测用表层土壤取样装置。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种土壤检测用表层土壤取样装置及取样方法，以此解决上述背景所提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种土壤检测用表层土壤取样装置，包括底座与若干存放盒，所述底座的上端面固定连接有工作架，所述工作架的下端面中部固定安装有第一电机，所述第一电机的输出端固定连接有单向丝杆，所述单向丝杆的表面螺纹连接有连接板，所述连接板的下端面中部固定安装有第二电机，所述第二电机的输出端固定连接有转动轴，所述转动轴的下侧固定连接有钻土筒；所述底座的上侧中部设置有便于运输土壤的传输组件；所述底座的左侧设置有对土壤进行筛选收集的收集组件；所述底座的下侧设置有对钻土筒进行清洗的清洗组件。
6.优选的，所述传输组件包括双向丝杆，所述双向丝杆的表面活动连接有若干固定座吗，所述固定座与底座固定连接，所述双向丝杆的右侧固定连接有第二锥齿轮，所述单向丝杆的下侧固定连接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合连接，所述双向丝杆的表面左侧与夹持块螺纹连接，所述底座的上端面设置有滑轨，所述存放盒与滑轨活动连接，所述底座的上侧固定连接有固定杆，所述固定杆的表面滑动连接有拨杆。
7.优选的，所述收集组件包括第一运输板，所述存放盒放置于第一运输板的上侧，所述底座的下端面固定连接有限位架，所述底座的表面滑动穿设有推动杆，所述推动杆的上端面与第一运输板的下端面固定连接，所述推动杆与限位架滑动连接，所述工作架的右侧壁活动连接有出料板，所述出料板的后端面固定连接有呈倾斜设置的第二运输板，所述第二运输板的上侧放置有若干封装盖，所述第一运输板的前侧固定穿设有第一转动杆，所述第一转动杆的左侧与工作架的右侧壁转动连接。
8.优选的，所述连接板的左侧固定连接有第一配合板，所述第一配合板的下端面左侧固定连接有第一加压杆，所述第一加压杆位于出料板的上侧，所述底座的出料口处设置有四组弧形块，所述弧形块呈前后左右对称分布，所述弧形块设置于出料板的下侧，所述弧形块的另一端固定连接有连接轴，所述连接轴的表面滑动连接有固定部，所述固定部的上端面与底座的下端面固定连接，所述连接轴的表面固定连接有固定块，所述固定块与底座内部的凹槽之间设置有弹簧，右侧连接轴的右端面固定连接有连接杆，所述连接杆的表面下侧固定连接有驱动架，所述驱动架的左端设置于出料口的下侧。
9.优选的，所述工作架的侧壁表面设置有移动槽，所述移动槽的内部活动连接有第二加压杆，所述第二加压杆的右侧与第一加压杆固定连接，所述底座的上端面左侧固定连接有壳体，所述底座的上端面左侧滑动穿设有第一l型杆，所述第一l型杆设置于第二加压杆的下侧，所述第一l型杆的下侧固定连接有转动板，所述底座的下端面左侧设置有收集外壳，所述收集外壳的右端面固定连接有第二铰接架，所述转动板的中部固定穿设有第二转动杆，所述第二转动杆的右端与第二铰接架转动连接，所述第二转动杆的左端与收集外壳转动连接，所述收集外壳的内部后侧设置有第二配合板。
10.优选的，所述底座的下端面固定连接有第一铰接架，所述第一铰接架的下侧转动连接有铰接板，所述铰接板的后侧转动连接有驱动轮，所述铰接板的左侧设置于出料口的下侧，前侧所述弹簧与凹槽的连接处设置有限位板，所述限位板的后端面与弹簧固定连接，所述限位板与凹槽的内侧壁滑动连接，所述限位板表面螺纹穿设有限位螺杆。
11.优选的，所述清洗组件包括水管，所述壳体的内部设置有水箱，所述水箱的进水口处设置有进水部，所述水箱的出水口与水管的固定连接，所述水管的另一端固定连接有活塞筒，所述底座的上端面右侧固定穿设有限位槽，所述限位槽的内侧壁活动连接有滑动杆，所述滑动杆的上侧与双向丝杆的右侧螺纹连接，所述双向丝杆的下侧固定连接有第二l型杆，所述活塞筒的内部活动连接有活塞杆，所述第二l型杆的另一端与活塞杆固定连接，所述活塞筒的出水口设置有环状喷头，所述环状喷头设置于钻土筒的正下方。
12.优选的，所述底座的上端面固定连接有配合架，所述配合架的上侧设置有开孔，所述第二电机位于开孔的上侧，所述钻土筒的半径小于开孔，所述钻土筒的表面固定开设有滑动槽，所述滑动槽的内侧壁滑动连接有驱动片，所述驱动片的半径大于开孔，所述连接板的表面活动穿设有若干支撑杆，所述支撑杆的下端面与底座固定连接，所述底座与收集外壳的下端面均固定连接有若干万向滚轮。
13.本发明还提出了一种土壤检测用表层土壤取样装置的取样方法，方法如下：
14.s10：将该装置移动需要检测的地点，第一电机控制连接板向下移动，第二电机控制钻土筒对土壤进行钻土采样，在配合架与存放盒的配合下将土壤下压到存放盒的内侧，通过第一锥齿轮与第二锥齿轮的啮合连接控制夹持块带着存放盒进行移动；
15.s20：当存放盒移动至出料口时，通过四组弧形块检测存放盒内部的土壤含水量是否过大，若土壤含水量在标准值内时，弧形块支撑存放盒，在第一加压杆的控制在完成存放盒的封盖以及下落工作，下落的过程中通过弹簧的复位性控制驱动架对存放盒进行驱动，完成了对标准土壤的采样收集；若含水量过大则自行通过弧形块，在驱动架与转动板的配合下使得含水量过大的土壤与标准土壤进行区别存放；
16.s30：当钻土筒下落时，第二l型杆将水流吸入活塞筒内，当钻土筒上升时，第二l型
杆通过活塞杆控制环状喷头对钻土筒进行清洁。
17.优选的，所述s10对存放盒进行运输时，固定杆表面的拨杆将清理高于存放盒上侧的土壤，清理掉的土壤通过底座表面的开口落在地面，通过拨杆可调节的高度来控制不同规格的存放盒。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
19.1、本发明通过设置传输组件对土壤进行收集与运输，能够在钻土筒进行钻土取样的同时进行收集与传输，有效提高了该装置的工作效率；
20.2、本发明通过设置收集组件对收集的土壤的含水量进行筛分，利用四组弧形块形成的限位口对存放盒内部的土壤含水量进行检测，若土壤含水量在标准值内时，弧形块支撑存放盒，若含水量过大，盛放有土壤的存放盒会因弧形块的支撑力不足而自行下落，在驱动架与转动板的配合下筛除含水量过大的土壤样本，从而实现了对土壤样本的初步区分处理，便于后续对土壤样本进行检测；
21.3、本发明通过设置清洗组件对钻土筒进行清洗，当钻土筒下落时，第二l型杆将水流吸入活塞筒内，当钻土筒上升时，第二l型杆通过活塞杆控制环状喷头对钻土筒进行清洁，防止含水量过大的土壤粘在钻土筒表面而影响后续的采样。
附图说明
22.图1为本发明提出的一种土壤检测用表层土壤取样装置的结构示意图；
23.图2为本发明提出的一种土壤检测用表层土壤取样装置的正视图；
24.图3为本发明提出的一种土壤检测用表层土壤取样装置处于工作状态的结构示意图；
25.图4为本发明提出的传输组件的结构示意图；
26.图5为本发明提出的收集组件的结构示意图；
27.图6为本发明提出的四组弧形块的位置关系示意图；
28.图7为本发明提出的连接板与第一加压杆的位置关系示意图；
29.图8为本发明提出的铰接板驱动第一运输板的结构示意图；
30.图9为本发明提出的清洗组件的结构示意图；
31.图10为本发明提出的钻土筒的正视图；
32.图11为本发明提出的钻土筒的内部结构示意图；
33.图12为本发明提出的一种土壤检测用表层土壤取样方法的步骤流程图。
34.图中：1、底座；2、万向滚轮；3、收集外壳；4、工作架；5、第一电机；6、第二电机；7、连接板；8、水箱；9、存放盒；10、滑动槽；11、转动轴；12、钻土筒；13、配合架；14、单向丝杆；15、第一锥齿轮；16、第二锥齿轮；17、封装盖；18、壳体；19、驱动片；100、传输组件；101、双向丝杆；102、夹持块；103、固定座；104、滑轨；105、固定杆；106、拨杆；107、支撑杆；200、收集组件；201、第一运输板；202、第二运输板；203、出料板；204、弧形块；205、连接轴；206、固定块；207、弹簧；208、铰接板；209、第一铰接架；210、驱动轮；211、限位架；212、推动杆；213、第一转动杆；214、限位螺杆；215、连接杆；216、驱动架；217、第二转动杆；218、转动板；219、第二铰接架；220、第一配合板；221、第一加压杆；222、第二加压杆；223、第一l型杆；224、移动槽；225、固定部；226、限位板；227、第二配合板；300、清洗组件；301、水管；302、第二l型杆；303、
滑动杆；304、活塞杆；305、活塞筒；306、环状喷头；307、限位槽；308、进水部。
具体实施方式
35.下面将结合本发明的实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.在本发明的实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的实施方式和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实施方式的限制。
37.请参阅图1至图12，本发明提供一种技术方案：一种土壤检测用表层土壤取样装置，包括底座1与若干存放盒9，底座1的上端面固定连接有工作架4，工作架4的下端面固定安装有第一电机5，第一电机5的输出端固定连接有单向丝杆14，单向丝杆14的表面螺纹连接有连接板7，连接板7的下端面中部固定安装有第二电机6，第二电机6的输出端固定连接有转动轴11，转动轴11的下侧固定连接有钻土筒12；底座1的上侧中部设置有便于运输土壤的传输组件100；底座1的左侧设置有对土壤进行筛选收集的收集组件200；底座1的下侧设置有对钻土筒12进行清洗的清洗组件300。
38.传输组件100包括双向丝杆101，双向丝杆101的表面活动连接有若干固定座103吗，固定座103与底座1固定连接，双向丝杆101的右侧固定连接有第二锥齿轮16，单向丝杆14的下侧固定连接有第一锥齿轮15，第一锥齿轮15与第二锥齿轮16啮合连接，双向丝杆101的表面左侧与夹持块102螺纹连接，底座1的上端面设置有滑轨104，存放盒9与滑轨104活动连接，底座1的上侧固定连接有固定杆105，固定杆105的表面滑动连接有拨杆106。
39.收集组件200包括第一运输板201，存放盒9放置于第一运输板201的上侧，底座1的下端面固定连接有限位架211，底座1的表面滑动穿设有推动杆212，推动杆212的上端面与第一运输板201的下端面固定连接，推动杆212与限位架211滑动连接，工作架4的右侧壁活动连接有出料板203，出料板203的后端面固定连接有呈倾斜设置的第二运输板202，第二运输板202的上侧放置有若干封装盖17，第一运输板201的前侧固定穿设有第一转动杆213，第一转动杆213的左侧与工作架4的右侧壁转动连接，连接板7的左侧固定连接有第一配合板220，第一配合板220的下端面左侧固定连接有第一加压杆221，第一加压杆221位于出料板203的上侧，底座1的出料口处设置有四组弧形块204，弧形块204呈前后左右对称分布，弧形块204设置于出料板203的下侧，弧形块204的另一端固定连接有连接轴205，连接轴205的表面滑动连接有固定部225，固定部225的上端面与底座1的下端面固定连接，连接轴205的表面固定连接有固定块206，固定块206与底座1内部的凹槽之间设置有弹簧207，右侧连接轴205的右端面固定连接有连接杆215，连接杆215的表面下侧固定连接有驱动架216，驱动架216的左端设置于出料口的下侧。
40.工作架4的侧壁表面设置有移动槽224，移动槽224的内部活动连接有第二加压杆222，第二加压杆222的右侧与第一加压杆221固定连接，底座1的上端面左侧固定连接有壳体18，底座1的上端面左侧滑动穿设有第一l型杆223，第一l型杆223设置于第二加压杆222的下侧，第一l型杆223的下侧固定连接有转动板218，底座1的下端面左侧设置有收集外壳3，收集外壳3的右端面固定连接有第二铰接架219，转动板218的中部固定穿设有第二转动杆217，第二转动杆217的右端与第二铰接架219转动连接，第二转动杆217的左端与收集外壳3转动连接，收集外壳3的内部后侧设置有第二配合板227。
41.更近一步地，底座1的下端面固定连接有第一铰接架209，第一铰接架209的下侧转动连接有铰接板208，铰接板208的后侧转动连接有驱动轮210，铰接板208的左侧设置于出料口的下侧，前侧弹簧207与凹槽的连接处设置有限位板226，限位板226的后端面与弹簧207固定连接，限位板226与凹槽的内侧壁滑动连接，限位板226表面螺纹穿设有限位螺杆214，通过限位螺杆214来控制弹簧207的收缩力度，进一步提高了对土壤含水量的检测范围。
42.本发明通过设置清洗组件300对钻土筒12进行清洗，清洗组件300包括水管301，壳体18的内部设置有水箱8，水箱8的进水口处设置有进水部308，水箱8的出水口与水管301的固定连接，水管301的另一端固定连接有活塞筒305，底座1的上端面右侧固定穿设有限位槽307，限位槽307的内侧壁活动连接有滑动杆303，滑动杆303的上侧与双向丝杆101的右侧螺纹连接，双向丝杆101的下侧固定连接有第二l型杆302，活塞筒305的内部活动连接有活塞杆304，第二l型杆302的另一端与活塞杆304固定连接，活塞筒305的出水口设置有环状喷头306，环状喷头306设置于钻土筒12的正下方。
43.底座1的上端面固定连接有配合架13，配合架13的上侧设置有开孔，第二电机6位于开孔的上侧，钻土筒12的半径小于开孔，钻土筒12的表面固定开设有滑动槽10，滑动槽10的内侧壁滑动连接有驱动片19，驱动片19的半径大于开孔，连接板7的表面活动穿设有若干支撑杆107，支撑杆107的下端面与底座1固定连接，底座1与收集外壳3的下端面均固定连接有若干万向滚轮2。
44.一种土壤检测用表层土壤取样装置的取样方法，其方法包括以下步骤：
45.s10：将该装置移动需要检测的地点，第一电机5控制连接板7向下移动，第二电机6控制钻土筒12对土壤进行钻土采样，在配合架13与存放盒9的配合下将土壤下压到存放盒9的内侧，通过第一锥齿轮15与第二锥齿轮16的啮合连接控制夹持块102带着存放盒9进行移动；
46.s20：当存放盒9移动至出料口时，通过四组弧形块204检测存放盒9内部的土壤含水量是否过大，若土壤含水量在标准值内时，此时存放盒9被弧形块204所支撑，封装盖17通过第二运输板202落在出料板203上，连接板7控制第一加压杆221对封装盖17进行挤压，封装盖17受挤压后通过出料板203落在存放盒9的上侧，封装盖17的下侧与存放盒9的上侧为滑动连接，第一加压杆221继续对存放盒9施压，固定部225受到压力后向外侧移动，解除了对存放盒9的支撑，当存放盒9的下侧移动至弧形块204的中部时，存放盒9依靠内部土壤的重力继续向下，右侧连接轴205向右移动时，连接杆215带动驱动架216向右移动，连接轴205解除压力后通过弹簧207进行复位，驱动架216复位时对存放盒9进行推动，存放盒9被推动至收集外壳3的内侧，与此同时，第二加压杆222控制第一l型杆223向下移动，第二加压杆
222控制转动板218向后侧转动，存放盒9通过转动板218进入收集外壳3的内部；若土壤内含水量大于标准值时，存放盒9将直接通过弧形块204形成的限位口进行下落，驱动架216控制下落的存放盒9向收集外壳3的内侧推动，此时转动板218的呈向前转动的状态，存放盒9通过转动板218移动至收集外壳3的内侧前部；
47.s30：当钻土筒12下落时，第二l型杆302将水流吸入活塞筒305内，活塞筒305与水管301内均设置有单向阀，当钻土筒12上升时，第二l型杆302通过活塞杆304控制环状喷头306对钻土筒12进行清洁。
48.更近一步地，出料板203的内部端口为弧形橡胶块，当含水量过大的土壤带动存放盒9落入地面时，封装盖17被第一加压杆221施加压力后向下移动，当移动至出料板203中部时，第一加压杆221此时移动到极限距离，当连接板7带动第一加压杆221向上移动时，在弧形橡胶块的作用下封装盖17复回原位。
49.更近一步地，s10对存放盒9进行运输时，固定杆105表面的拨杆106将清理高于存放盒9上侧的土壤，清理掉的土壤通过底座1表面的开口落在地面，通过拨杆106可调节的高度来控制不同规格的存放盒9。
50.工作原理：将该装置移动需要检测的地点，打开第一电机5与第二电机6的控制开关，第一电机5的输出端带动单向丝杆14进行转动，单向丝杆14带动与其螺纹连接的连接板7向下移动，第二电机6的输出端带动与其固定连接的转动轴11进行转动，转动轴11控制钻土筒12对土壤进行钻土采样，驱动片19随着土壤的增多而沿着滑动槽10向上移动，收集完成后第一电机5控制单向丝杆14反向转动，钻土筒12也跟着连接板7向上移动，通过配合架13与驱动片19将土壤下压至下侧的存放盒9内，第一电机5控制单向丝杆14正向转动的同时，双向丝杆101带动与其螺纹连接的夹持块102移动，夹持块102带动装有土壤的的存放盒9进行移动；
51.存放盒9进行运输时，固定杆105表面的拨杆106将清理高于存放盒9上侧的土壤，清理掉的土壤通过底座1表面的开口落在地面，当存放盒9移动至出料口时，通过四组弧形块204形成的限位口检测存放盒9内部的土壤含水量是否过大，带有土壤的存放盒9在检测前都经过拨杆106的拨土工作，因此每组存放盒9内部的土壤体积一样，若土壤含水量在标准值内时，此时存放盒9被弧形块204所支撑，封装盖17通过第二运输板202落在出料板203上，连接板7控制第一加压杆221对封装盖17进行挤压，封装盖17受挤压后通过出料板203落在存放盒9的上侧，第一加压杆221继续对存放盒9施压，固定部225受到压力后向外侧移动，解除了对存放盒9的支撑，右侧连接轴205向右移动时，连接杆215带动驱动架216向右移动，连接轴205解除压力后通过弹簧207进行复位，驱动架216复位时对存放盒9进行推动，存放盒9被推动至收集外壳3的内侧，与此同时，第二加压杆222控制第一l型杆223向下移动，第二加压杆222控制转动板218绕第二转动杆217向后侧转动，存放盒9通过转动板218进入收集外壳3的内部；
52.若土壤内含水量大于标准值时，此时存放盒9及其内部的土壤的重力大于弧形块204形成的支撑力，存放盒9通过弧形块204形成的限位口进行下落，驱动架216控制下落的存放盒9向收集外壳3的内侧推动，此时转动板218的呈向前转动的状态，存放盒9通过转动板218移动至收集外壳3的内侧前部，进而完成了对不同含水量标准的土壤的筛分处理；
53.当存放盒9完全下落时，存放盒9控制铰接板208向后转动，铰接板208通过驱动轮
210控制限位架211向上移动，限位架211控制第一运输板201向前转动，下一组存放盒9移动至出料口处，当第一电机5控制单向丝杆14反向转动时，连接板7控制双向丝杆101进行反向转动，夹持块102带动存放盒9向右移动，开始下一步的钻土取样，在连接板7下降的同时，双向丝杆101右侧控制滑动杆303向右移动，滑动杆303通过第二l型杆302控制活塞杆304向右移动，活塞筒305通过水管301吸入水箱8内侧的水液，当第一电机5开始反向转动时，滑动杆303向左移动，活塞筒305内部的水液通过环状喷头306对钻土筒12进行清洗。
54.在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”、“另一”、“又一”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本发明的实施方式的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
55.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的远离和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。