本實(shí)用新型涉及取樣裝置領(lǐng)域，特別涉及一種土壤取樣裝置。

背景技術(shù)：

土壤采樣是研究土壤信息的基礎(chǔ)，是獲取土壤的氧含量、二氧化碳含量、溫濕度信息以及各類金屬指標(biāo)的重要前提條件。不同梯度的土壤因距離地表的距離不同，各個(gè)梯度的土壤信息有所不同，研究同一地段不同梯度的土壤信息對于探究農(nóng)作物的適宜性具有重要的研究意義。傳統(tǒng)的土壤采樣裝置均是單一采樣，不曾對土壤進(jìn)行梯度分離。即使是采集后根據(jù)需求人為的進(jìn)行分梯度，但因采集到的樣品土質(zhì)較為疏松，分類梯度的標(biāo)準(zhǔn)不容易把握，且實(shí)際分離起來過程比較麻煩，容易把土壤樣品弄散。為了解決對采集到的土壤進(jìn)行梯度分離操作不易把握的問題，公告號為CN203629879U、公告日為2013.12.26的中國專利公開的一種沙地土壤取樣器，包括取樣盒即取樣殼體，取樣盒的下端設(shè)有敞口即入土口，取樣盒的前面還設(shè)有與土壤分層插片活動(dòng)連接的插縫，使用時(shí)先將取樣盒壓入地下理想深度，然后沿取樣盒的前面即設(shè)有插縫的一面挖開，將土壤分層片插入插縫內(nèi)對土壤進(jìn)行梯度分離，取出取樣盒并取出取樣盒內(nèi)不同梯度的土樣，這種土壤取樣方法操作復(fù)雜，對土壤進(jìn)行梯度分離前需要將取樣盒側(cè)面的土壤扒開，土壤梯度分離操作復(fù)雜，土壤取樣效率極低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種土壤取樣裝置，以解決目前的土壤取樣效率低的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：一種土壤取樣裝置，包括沿上下方向延伸的取樣殼體，取樣殼體上設(shè)有入土口，取樣殼體內(nèi)設(shè)有與入土口連通的土壤通道，還包括用于對土壤通道內(nèi)的土壤進(jìn)行梯度分離的分離板，所述的分離板裝配在取樣殼體中，所述的分離板與土壤通道沿取樣殼體橫截面方向活動(dòng)配合或者分離板具有能夠沿取樣殼體橫截面方向動(dòng)作的動(dòng)作端，取樣殼體內(nèi)還設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)分離板或分離板的動(dòng)作端沿取樣殼體橫截面方向進(jìn)入或退出土壤通道以實(shí)現(xiàn)對土壤進(jìn)行梯度分離的分離驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

所述的取樣殼體內(nèi)設(shè)有取樣管，所述的土壤通道為取樣管的內(nèi)腔，取樣管上設(shè)有與分離板對應(yīng)的分離板進(jìn)出口，所述的分離板與分離驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)均處于取樣管與取樣殼體之間的腔體內(nèi)。

所述的取樣管與取樣殼體之間還設(shè)有與分離板對應(yīng)上下活動(dòng)裝配在取樣殼體上的分離板安裝架和用于上下調(diào)節(jié)分離板位置的梯度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述的分離板設(shè)置在對應(yīng)的分離板安裝架上，所述的梯度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括固設(shè)在分離板安裝架上的調(diào)節(jié)座及用于將調(diào)節(jié)座和分離板固定架鎖定在殼體上的鎖緊機(jī)構(gòu)。

所述的鎖緊機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在調(diào)節(jié)座上的調(diào)節(jié)旋鈕和與調(diào)節(jié)旋鈕傳動(dòng)連接的伸縮定位裝置，所述的伸縮定位裝置設(shè)有伸出位和縮回位，所述的梯度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還包括至少兩個(gè)沿上下方向布置與處于伸出位的伸縮定位裝置擋止配合的定位結(jié)構(gòu)，所述的伸縮定位裝置處于縮回位時(shí)分離板安裝架能夠上下調(diào)節(jié)。

所述的取樣管與取樣殼體之間還設(shè)有與分離板對應(yīng)且上下活動(dòng)裝配在取樣殼體上的分離板安裝架和用于上下調(diào)節(jié)分離板位置的梯度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述的分離板設(shè)置在對應(yīng)的分離板安裝架上，分離板安裝架上固設(shè)有沿上下方向延伸的齒輪條，所述的梯度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動(dòng)裝配在取樣殼體上與齒輪條傳動(dòng)配合用于上下調(diào)節(jié)分離板的調(diào)節(jié)齒輪和與調(diào)節(jié)齒輪傳動(dòng)連接的調(diào)節(jié)手柄。

所述的取樣管與取樣殼體之間設(shè)有與分離板一一對應(yīng)的卷輥，所述的分離板為卷裝在卷輥上的彈性板，分離板具有能夠沿取樣殼體橫截面方向動(dòng)作的動(dòng)作端，取樣管與取樣殼體之間還設(shè)有與分離板的動(dòng)作端沿取樣殼體橫截面方向?qū)蚺浜系膶?dǎo)向件，分離驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過驅(qū)動(dòng)卷輥使分離板的動(dòng)作端在導(dǎo)向件的導(dǎo)向作用下沿取樣殼體橫截面方向進(jìn)入或退出土壤通道以實(shí)現(xiàn)對土壤進(jìn)行梯度分離。

所述的取樣殼體底部設(shè)有空心鉆頭，所述的入土口設(shè)置在空心鉆頭上，所述的鉆頭內(nèi)設(shè)有與土壤通道連通的進(jìn)土通道。

本實(shí)用新型的有益效果為：取樣殼體內(nèi)設(shè)有土壤通道和分離板，使用時(shí)將取樣殼體插入地面下后，土壤由入土口進(jìn)入土壤通道，分離板或分離板的動(dòng)作端在分離驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)入土壤通道實(shí)現(xiàn)對土壤通道內(nèi)土壤的梯度分離，與目前的土壤梯度分離時(shí)需要將取樣殼體一側(cè)的土壤扒開相比，本實(shí)用新型的取樣裝置可以通過實(shí)現(xiàn)對土壤通道內(nèi)的土壤自動(dòng)化梯度分離，操作方便簡單，提高了土壤梯度分離的效率，解決了目前的土壤取樣效率低的問題。

更新一步的，設(shè)有梯度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以上下調(diào)節(jié)分離板的位置，操作方便簡單。

更進(jìn)一步的，通過卷輥卷放分離板的方法可以減小分離板的占用空間，方便加工。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的一種土壤取樣裝置的具體實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的一種土壤取樣裝置的具體實(shí)施例1的局部視圖；

圖3為本實(shí)用新型的一種土壤取樣裝置的具體實(shí)施例1的電機(jī)驅(qū)動(dòng)分離板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型的一種土壤取樣裝置的具體實(shí)施例1的取樣管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型的一種土壤取樣裝置的具體實(shí)施例1的使用步驟流程圖；

圖6為本實(shí)用新型的一種土壤取樣裝置的具體實(shí)施例1的梯度調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本實(shí)用新型的一種土壤取樣裝置的具體實(shí)施例1的攔截板的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施方式作進(jìn)一步說明。

本實(shí)用新型的一種土壤取樣裝置的具體實(shí)施例1，如圖1至圖7所示，土壤取樣裝置包括沿上下方向延伸的取樣殼體2、取樣管5及分離板12，取樣殼體上設(shè)有入土口，取樣殼體內(nèi)設(shè)有與入土口連通的土壤通道，在本實(shí)施例中，土壤通道為取樣管的內(nèi)腔。取樣管的側(cè)面設(shè)有供分離板12插入和取出的分離板進(jìn)出口16，在本實(shí)施例中，分離板12設(shè)置有五個(gè)，分離板進(jìn)出口設(shè)有九個(gè)，在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中，分離板與分離板進(jìn)出口的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置，分離板可以設(shè)置至少一個(gè)，分離板中至少一個(gè)對應(yīng)至少兩個(gè)分離板進(jìn)出口，這樣才能滿足取樣管的土壤梯度可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，分離板的數(shù)量還可以與分離板進(jìn)出口的數(shù)量相同，需要不同的梯度時(shí)可以選擇部分分離板不工作，從而實(shí)現(xiàn)工作的分離板對應(yīng)至少兩個(gè)分離板進(jìn)出口。

取樣管沿上下方向延伸，取樣管上的分離板進(jìn)出口沿上下方向垂直排布。取樣管上還設(shè)有與分離板進(jìn)出口16沿周向相鄰設(shè)置的取土口18，取土口處設(shè)置有整體式半圓柱式門式結(jié)構(gòu)的取樣門，能夠保障采集后的樣本順利的取出。取樣管內(nèi)腔為與取樣管底部的取樣管進(jìn)土口連通的土壤通道。取樣管設(shè)置有分離板進(jìn)出口的一側(cè)為多層分割口式結(jié)構(gòu)，各分離板進(jìn)出口之間的取樣管上設(shè)有用于標(biāo)示土壤梯度大小的梯度刻度線，相鄰兩個(gè)分離板進(jìn)出口的距離為梯度刻度線上最小分度值的大小，這樣能夠保證在梯度調(diào)節(jié)的過程中，分離板能夠順利的進(jìn)入取樣管中，進(jìn)行土壤的梯度分離工作。取樣管底部的取樣管進(jìn)土口17為圓臺結(jié)構(gòu)，取樣管的下端連接有中空式結(jié)構(gòu)的鉆頭3，取樣殼體的入土口與鉆頭中間的進(jìn)土通道連通，鉆頭與取樣桿通過相互匹配的螺紋結(jié)構(gòu)連接，內(nèi)部的進(jìn)土通道能夠保證與取樣管的取土口無縫相接，能夠?qū)崿F(xiàn)與鉆頭的無縫連接。在本實(shí)施例中，設(shè)置螺紋結(jié)構(gòu)連接的目的在于可以根據(jù)土壤環(huán)境的差異，選擇不同的類型的中空式鉆頭，在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中，上述鉆頭也可以與取樣管通過焊接等其他不可拆連接方式連接。

為了能夠?qū)崿F(xiàn)在取樣管處于地面下時(shí)對取樣管進(jìn)行分層，需要將分離板設(shè)置在取樣殼體的內(nèi)部，即設(shè)置在取樣管與取樣殼體之間的腔體內(nèi)。本實(shí)施例中，取樣殼體內(nèi)設(shè)有取樣管，取樣殼體與取樣管圍成頂部具有開口的環(huán)形腔體4，取樣殼體上設(shè)有與分離板數(shù)量相等的分離板安裝架23，分離板安裝架設(shè)置在環(huán)形腔體內(nèi)，每個(gè)分離板安裝架上轉(zhuǎn)動(dòng)裝配有一個(gè)用于卷放分離板的卷輥11，在本實(shí)施例中，分離板為卷裝在卷輥11上的彈性板，分離板具有能夠沿取樣殼體橫截面方向動(dòng)作的動(dòng)作端，取樣管與取樣殼體之間還設(shè)有與分離板的動(dòng)作端沿取樣殼體橫截面方向?qū)蚺浜系膶?dǎo)向件，取樣殼體內(nèi)設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)分離板的動(dòng)作端沿取樣殼體橫截面方向進(jìn)入或退出土壤通道以實(shí)現(xiàn)對土壤進(jìn)行梯度分離的分離驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。在本實(shí)施例中，導(dǎo)向件為設(shè)置在分離板安裝架上的導(dǎo)向板，在其他實(shí)施例中，上述導(dǎo)向件還可以為設(shè)置在分離板兩側(cè)的導(dǎo)軌。在分離板未插入取樣管內(nèi)時(shí)，分離板卷裝在卷輥11上。在本實(shí)施例中，分離驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為與卷輥11一一對應(yīng)的直流電機(jī)10，每個(gè)卷輥由一個(gè)直流電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，直流電機(jī)對應(yīng)的按鈕開關(guān)均設(shè)置在取樣管頂部的控制面板上。因?yàn)橹绷麟姍C(jī)速度反應(yīng)快，容易實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，直流電機(jī)帶動(dòng)卷輥工作，分離板動(dòng)作端在卷輥的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)對取樣管內(nèi)的土壤的分離工作。具體的為當(dāng)取土壤取樣裝置處在未工作狀態(tài)時(shí)，分離板卷在卷輥上。當(dāng)土壤取樣裝置需要進(jìn)行不同梯度的土壤分離時(shí)，啟動(dòng)對應(yīng)的直流電機(jī)的開關(guān)按鈕20，分離板會(huì)被釋放進(jìn)行分離作業(yè)。啟動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)分離板的時(shí)候只啟動(dòng)對應(yīng)的開關(guān)按鈕。分離板進(jìn)出口設(shè)有與分離板動(dòng)作端沿取樣殼體橫截面方向?qū)蚺浜系膶?dǎo)向板，用于將分離板動(dòng)作端引入取樣管內(nèi)。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，該導(dǎo)向板也可以固設(shè)在卷輥上，其上下位置隨卷輥位置的變化而變化。取樣管與取樣殼體之間還設(shè)有用于通過上下調(diào)節(jié)分離板位置以調(diào)節(jié)取樣管內(nèi)土壤梯度的梯度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，梯度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括固設(shè)在分離板安裝架上的調(diào)節(jié)座及用于將調(diào)節(jié)座和分離板固定架鎖定在殼體上的鎖緊機(jī)構(gòu)。

調(diào)節(jié)座包括與分離板安裝架23固定連接且沿前后方向延伸的調(diào)節(jié)管26，調(diào)節(jié)管的前端與分離板安裝架23固定連接，鎖緊機(jī)構(gòu)包括對稱設(shè)在調(diào)節(jié)管的兩側(cè)沿上下方向延伸的攔截板25、設(shè)置在在調(diào)節(jié)管26的后端的旋鈕9、與旋鈕連接設(shè)置在調(diào)節(jié)管內(nèi)的彈簧21及與彈簧連接的移動(dòng)觸角22。旋鈕9旋裝在調(diào)節(jié)管上，彈簧21沿前后方向延伸，彈簧的后端固定在旋鈕上，前端與移動(dòng)觸角22固定，攔截板上設(shè)有用于與移動(dòng)觸角對應(yīng)的攔截槽24，調(diào)節(jié)管上設(shè)有與攔截槽對應(yīng)的移動(dòng)觸角伸出孔。旋鈕的旋轉(zhuǎn)可以帶動(dòng)彈簧的伸縮，移動(dòng)觸角在旋鈕帶動(dòng)彈簧壓縮時(shí)伸出移動(dòng)觸角伸出孔并與攔截板上的攔截槽擋止配合，而在旋鈕帶動(dòng)彈簧伸長時(shí)在彈簧的拉動(dòng)下縮回調(diào)節(jié)管，使移動(dòng)觸角與攔截槽分離，此時(shí)分離板安裝架在重力作用下下降，需要將分離固定板架上調(diào)時(shí)，使旋鈕帶動(dòng)彈簧伸長拉動(dòng)移動(dòng)觸角縮回調(diào)節(jié)管，然后將分離板安裝架上提。對于梯度要求達(dá)不到五層的話，可以根據(jù)實(shí)際的梯度分層要求，按照旋鈕從上往下的順序依次調(diào)節(jié)。

取樣殼體2上與梯度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)相對應(yīng)的位置設(shè)置有調(diào)節(jié)門，需要操作旋鈕進(jìn)行梯度調(diào)節(jié)時(shí)打開調(diào)節(jié)門，調(diào)節(jié)完畢后關(guān)閉調(diào)節(jié)門。保證取樣裝置工作時(shí)取樣裝置為完整的柱式結(jié)構(gòu)。旋鈕的兩側(cè)刻有標(biāo)準(zhǔn)的上下延伸的梯度刻度線，方便用戶根據(jù)需求自主調(diào)節(jié)采樣梯度。

取樣殼體的頂部設(shè)置有用于帶動(dòng)取樣管和取樣殼體旋轉(zhuǎn)的推進(jìn)器，推進(jìn)器1由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)內(nèi)部自帶蓄電池，保障在戶外情況也能正常工作。推進(jìn)器1設(shè)有把手7，使用時(shí)，一手握著把手，一手握著開關(guān)，將取樣裝置插入土壤中。推進(jìn)器為取樣裝置提供主要?jiǎng)恿碓?，取樣時(shí)，只需把握取樣裝置工作的方向即可，大大節(jié)省勞動(dòng)力，提高取樣效率。取樣桿與動(dòng)力推進(jìn)器為可拆卸式對接結(jié)構(gòu)，通過銜口匹配相互連接?？梢愿鶕?jù)采樣的具體環(huán)境選擇不同功率類型的動(dòng)力推進(jìn)器，或者替換損壞的推進(jìn)器。設(shè)置可拆卸的另一個(gè)目的是當(dāng)動(dòng)力推進(jìn)器在無電的狀態(tài)下可以用與其匹配的人工推桿替代。

取樣管的頂部還設(shè)有用于檢測取樣管內(nèi)土壤高度是否達(dá)到設(shè)定值的激光檢測器，激光檢測器位于電機(jī)驅(qū)動(dòng)分離板的上方，與取樣管的頂部平齊。取樣管的上方設(shè)有激光檢測器的光源入口15，與激光檢測器光源入口沿取樣管徑向相對的一側(cè)設(shè)有感光片19。在取樣桿控制面板上設(shè)置有與激光檢測器連接的指示燈13，指示燈為紅燈和綠燈，當(dāng)激光檢測器的開關(guān)按鈕啟動(dòng)時(shí)，綠燈會(huì)亮，當(dāng)采集的樣品達(dá)到取樣管的頂端時(shí)，感光片感受不到光源時(shí)，紅燈會(huì)發(fā)光。

土壤取樣方法為：第一步，確定采樣梯度值。第二步，通過可調(diào)式梯度調(diào)節(jié)器的旋轉(zhuǎn)按鈕，調(diào)節(jié)各個(gè)按鈕對應(yīng)所需的梯度值，這樣電機(jī)驅(qū)動(dòng)分離板的位置會(huì)對應(yīng)在所需的梯度位置。第三步，將取樣管放入取樣殼體中。第四步，當(dāng)準(zhǔn)備就緒后，打開激光檢驗(yàn)器開關(guān)，則激光檢驗(yàn)器正常工作。第五步，啟動(dòng)動(dòng)力推進(jìn)器，通過把手掌握取樣裝置的工作方向，以及裝置自身的平衡性。第六步，檢查激光指示紅燈是否發(fā)光。如果紅燈不亮，則表明取樣裝置所采集的土樣還未到取樣管的頂部，那么繼續(xù)推進(jìn)采樣裝置，直至指示紅燈亮起。如果紅燈點(diǎn)亮，則啟動(dòng)五直流電機(jī)對應(yīng)的按鈕開關(guān)，當(dāng)直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，分離板按照設(shè)置的梯度進(jìn)行分離土壤工作。第七步，梯度分離工作進(jìn)行完畢后，閉合所有的按鈕開關(guān)。第八步，將取樣管從取樣桿的內(nèi)部取出。第九步，打開取樣管的門式開關(guān)，將已按梯度分離好的土樣取出，分不同梯度區(qū)域放置，等待進(jìn)行土壤信息的分析。

本實(shí)用新型的一種土壤取樣裝置的具體實(shí)施例2，該土壤取樣裝置與上述一種土壤取樣裝置的具體實(shí)施例1的區(qū)別僅在于：分離板安裝架上固設(shè)的沿上下方向延伸的齒輪條，所述的梯度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動(dòng)裝配在取樣殼體上與齒輪條傳動(dòng)配合的調(diào)節(jié)齒輪和與調(diào)節(jié)齒輪傳動(dòng)連接的調(diào)節(jié)手柄。通過齒輪齒條的傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)對分離板安裝架的上下調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)對土壤梯度的調(diào)節(jié)。

在本實(shí)用新型的一種土壤取樣裝置的其他實(shí)施例中，上述分離板還可以不是柔性板，通過增大環(huán)形腔體的空間而將分離板設(shè)置在環(huán)形腔體內(nèi)并與環(huán)形腔體內(nèi)的分離板安裝架沿前后方向?qū)蚺浜希蛛x板安裝架上可以設(shè)置電動(dòng)推桿實(shí)現(xiàn)對分離板的驅(qū)動(dòng)，當(dāng)然上述電動(dòng)推桿還可以是電機(jī)與齒輪齒條配合的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，此時(shí)分離板與土壤通道沿取樣殼體橫截面方向活動(dòng)配合并在分離驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)入或退出土壤通道；環(huán)形腔體還可以為完全封閉式；上述分離驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還可以只設(shè)置一個(gè)，此時(shí)卷輥上設(shè)置傳動(dòng)齒輪，而在分離驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)有一個(gè)電機(jī)，電機(jī)通過齒輪鏈條帶動(dòng)所有的卷輥轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)梯度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)在調(diào)節(jié)分離板上下位置時(shí)應(yīng)先使卷輥上的傳動(dòng)齒輪與齒輪鏈條分離；上述取樣門及取土口也可以不設(shè)，取土?xí)r通過取樣殼體的入土口逐級取土，首先將最底層的分離板退出土壤通道，取出最底層的土壤樣品，然后從下往上依次取出土壤通道內(nèi)的土壤樣品；上述調(diào)節(jié)門也可以不設(shè)，此時(shí)上述調(diào)節(jié)管固定在取樣殼體上切旋鈕伸出調(diào)節(jié)門。