一种土壤检测快速取样器

技术领域

本发明属于土壤取样技术领域，具体是一种土壤检测快速取样器。

背景技术

土壤采集取样是土壤研究分析的前置程序，如何进行合理、高效的土壤采样以及制造土壤采样所需的各种机械设备已经成为农业发展的重要问题。

目前，在对土壤进行取样时大多是依靠驱动机构将取样杆打入地层内部，土层内部一部分土壤顺势进入取样杆中，随后驱动机构将取样杆从地层内部带出，从而将取样杆内部的土壤一同带出，上述过程中取样杆进入土层内部时，其内的一部分土壤与外界土层之间仍旧存在相互作用，导致取样杆移出土层时，外界土层会对取样杆内部土壤产生一定的拉动作用，使得取样杆内部土壤发生脱离，进而影响土壤顺利取样。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明实施例要解决的技术问题是提供一种土壤检测快速取样器。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种土壤检测快速取样器，包括框架、第一驱动组件、第二驱动组件、取样组件以及切割组件，

所述取样组件设置在所述框架内侧，

所述第一驱动组件以及所述第二驱动组件安装在所述框架内部，

所述第一驱动组件用于带动所述取样组件转动，

所述第二驱动组件用于带动所述取样组件往复移动，

当所述取样组件向一个方向移动时能够带动旋转的所述取样组件钻入土层内部，以对土壤进行取样，

所述切割组件设置在所述取样组件内部，在所述取样组件钻入土层内部后，所述切割组件用于对土层进行环切，以驱使位于所述取样组件内部的土壤与外界土层分离。

作为本发明进一步的改进方案：所述取样组件包括取样筒，

所述第一驱动组件包括第一电机、转轴、从动齿轮以及主动齿轮，

所述主动齿轮一侧通过所述转轴与所述第一电机输出端相连，所述从动齿轮固定设置在所述取样筒外壁上并与所述主动齿轮啮合。

作为本发明进一步的改进方案：所述第二驱动组件包括第二电机、丝杆以及驱动板，

所述驱动板侧壁与所述框架内壁滑动连接，所述第二电机固定安装在所述框架内壁上，所述丝杆一端与所述第二电机输出端相连，另一端贯穿所述驱动板并与所述驱动板螺纹配合，

所述第一电机固定安装在所述驱动板一侧，所述取样筒一端与所述驱动板转动连接。

作为本发明进一步的改进方案：所述取样筒内部固定设置有芯杆，所述顶杆沿所述取样筒轴向分布，所述芯杆侧壁开设有通口，所述通口内壁开设有插孔，

所述切割组件包括切杆、支撑杆、绳体、连杆以及柱杆，

所述支撑杆一端与所述通口内壁铰接相连，另一端与所述切杆相连，所述柱杆一端延伸至所述插孔内部，另一端与所述绳体相连，所述绳体远离所述柱杆的一端贯穿所述芯杆并与所述框架内壁相连，所述连杆一端与所述支撑杆铰接相连，另一端与所述柱杆铰接相连。

作为本发明再进一步的改进方案：所述插孔内部还设置有弹性件，所述弹性件一端与所述柱杆相连，另一端与所述插孔内壁相连，用于对所述柱杆提供弹性拉力。

作为本发明再进一步的改进方案：所述芯杆内部还活动设置有活塞块，所述绳体贯穿所述活塞块并与所述活塞块固定连接，

所述芯杆外壁包覆设置有柔性层，所述芯杆侧壁开设于与所述柔性层相对应的气孔。

作为本发明再进一步的改进方案：所述芯杆内壁还设置有阻尼层。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明实施例中，进行土壤取样时，通过第一驱动组件带动取样组件转动，同时通过第二驱动组件带动取样组件向一个方向移动，以驱使旋转的取样组件钻入土层内部，此时一部分土壤可进入取样组件内部，通过切割组件对该部分土壤进行环切，进而驱使该部分土壤与外界土层分离，随后第二驱动组件带动取样组件反向移动，以将其内部的土壤带离土层，进而完成土壤的取样，相较于现有技术，能够有效避免取样过程中土壤与土层之间发生相互作用，保证了土壤的快速顺利取样。

附图说明

图1为一种土壤检测快速取样器的结构示意图；

图2为一种土壤检测快速取样器中芯杆的结构示意图；

图3为一种土壤检测快速取样器中取样筒的结构示意图；

图4为图1中A区域放大示意图；

图5为图1中B区域放大示意图；

图中：10-框架、101-导轨、20-第一驱动组件、201-主动齿轮、202-从动齿轮、203-转轴、204-第一电机、30-第二驱动组件、301-第二电机、302-丝杆、303-驱动板、40-取样组件、401-取样筒、402-芯杆、403-插孔、404-通口、405-柔性层、406-气孔、407-阻尼层、408-活塞块、50-切割组件、501-切杆、502-支撑杆、503-绳体、504-连杆、505-柱杆、506-弹性件。

实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

请参阅图1，本实施例提供了一种土壤检测快速取样器，包括框架10、第一驱动组件20、第二驱动组件30、取样组件40以及切割组件50，所述取样组件40设置在所述框架10内侧，所述第一驱动组件20以及所述第二驱动组件30安装在所述框架10内部，所述第一驱动组件20用于带动所述取样组件40转动，所述第二驱动组件30用于带动所述取样组件40往复移动，当所述取样组件40向一个方向移动时能够带动旋转的所述取样组件40钻入土层内部，以对土壤进行取样，所述切割组件50设置在所述取样组件40内部，在所述取样组件40钻入土层内部后，所述切割组件50用于对土层进行环切，以驱使位于所述取样组件40内部的土壤与外界土层分离。

进行土壤取样时，通过第一驱动组件20带动取样组件40转动，同时通过第二驱动组件30带动取样组件40向一个方向移动，以驱使旋转的取样组件40钻入土层内部，此时一部分土壤可进入取样组件40内部，通过切割组件50对该部分土壤进行环切，进而驱使该部分土壤与外界土层分离，随后第二驱动组件30带动取样组件40反向移动，以将其内部的土壤带离土层，进而完成土壤的取样。

请参阅图1和图2，在一个实施例中，所述取样组件40包括取样筒401，所述第一驱动组件20包括第一电机204、转轴203、从动齿轮202以及主动齿轮201，所述主动齿轮201一侧通过所述转轴203与所述第一电机204输出端相连，所述从动齿轮202固定设置在所述取样筒401外壁上并与所述主动齿轮201啮合。

通过第一电机204带动转轴203转动，进而带动主动齿轮201转动，利用主动齿轮201与从动齿轮202的啮合作用进而带动取样筒401转动，使得取样筒401以旋转姿态钻入土层内部，同时土层中的一部分土壤进入取样筒401内部。

请参阅图1，在一个实施例中，所述第二驱动组件30包括第二电机301、丝杆302以及驱动板303，所述驱动板303侧壁与所述框架10内壁滑动连接，所述第二电机301固定安装在所述框架10内壁上，所述丝杆302一端与所述第二电机301输出端相连，另一端贯穿所述驱动板303并与所述驱动板303螺纹配合，所述第一电机204固定安装在所述驱动板303一侧，所述取样筒401一端与所述驱动板303转动连接。

通过第二电机301带动丝杆302转动，利用丝杆302与驱动板303的螺纹配合，以带动驱动板303沿框架10内壁滑动，进而带动第一电机204、转轴203、主动齿轮201、从动齿轮202以及取样筒401同步移动，使得取样筒401钻入土层内部，以对土壤进行取样，土壤取样完毕后，第二电机301带动丝杆302反向转动，进而带动驱动板303沿框架10内壁反向滑动，以带动取样筒401从土层内部移出，取样筒401从土层内部移出时，可将其内的土壤一并带出。

请参阅图1，在一个实施例中，所述框架10内壁固定设置有导轨101，所述驱动板303侧壁开设有与所述导轨101相适配的导轨槽（图中未示出），以便于丝杆302转动时能够顺利且平稳的带动驱动板303沿框架10内壁滑动。

请参阅图1、图3和图4，在一个实施例中，所述取样筒401内部固定设置有芯杆402，所述顶杆402沿所述取样筒401轴向分布，所述芯杆402侧壁开设有通口404，所述通口404内壁开设有插孔403，所述切割组件50包括切杆501、支撑杆502、绳体503、连杆504以及柱杆505，所述支撑杆502一端与所述通口404内壁铰接相连，另一端与所述切杆501相连，所述柱杆505一端延伸至所述插孔403内部，另一端与所述绳体503相连，所述绳体503远离所述柱杆505的一端贯穿所述芯杆402并与所述框架10内壁相连，所述连杆504一端与所述支撑杆502铰接相连，另一端与所述柱杆505铰接相连。

初始时，取样筒401位于框架10内侧，绳体503处于弯曲且不受拉力状态，柱杆505一端延伸至插孔403内部，支撑杆502以及切杆501均收纳于通口404内部，当取样筒401钻入至土层内部时，一部分土壤可顺势进入取样筒401与芯杆402之间的区域，当取样筒401钻入土层内部一定深度后，绳体503受拉伸直，进而拉动柱杆505移动，柱杆505移动时可通过连杆504推动支撑杆502一端相较于通口403内壁转动，进而带动切杆501伸出至通口404外部并进入芯杆402与取样筒401之间的区域，随着芯杆402的转动，进而可带动切杆501在芯杆402与取样筒401之间的区域转动，以对该区域内的土壤进行环切，使得该区域内的土壤与外界土层分离，以避免在取样筒401从土层内部移出过程中，外界土层对取样筒401内部土壤产生拉力，导致取样筒401内部土壤掉落，提高土壤的取样效果。

请参阅图4，在一个实施例中，所述插孔403内部还设置有弹性件506，所述弹性件506一端与所述柱杆505相连，另一端与所述插孔403内壁相连，用于对所述柱杆505提供弹性拉力，切杆在对取样筒401与芯杆402之间的土壤环切完毕后，取样筒401从土层内部移出，此时绳体503不在受拉，弹性件506可反向拉动柱杆505，使得柱杆505向插孔403内部移动，进而通过连杆504带动支撑杆502反向转动，以带动切杆501反向移动至通口404内部进行收纳。

请参阅图3和图5，在一个实施例中，所述芯杆402内部还活动设置有活塞块408，所述绳体503贯穿所述活塞块408并与所述活塞块408固定连接，所述芯杆402外壁包覆设置有柔性层405，所述芯杆402侧壁开设于与所述柔性层405相对应的气孔406。

当绳体503受拉伸直时，可带动活塞块408沿芯杆402内部移动，进而将芯杆402内部空气自气孔406压送至柔性层405内侧，从而驱使柔性层406向外膨胀，进而对芯杆402与取样筒401之间的土壤进行压紧，如此在取样筒401从土层内部移出时，可防止位于芯杆402与取样杆401之间的土壤掉落，保证土壤能够跟随取样筒401从土层内部移出至外界，从而提高土壤的取样效果。

请参阅图5，在一个实施例中，所述芯杆402内壁还设置有阻尼层407。

通过阻尼层407的设置，使得活塞408移动至某一位置后，阻尼层407能够对活塞块408进行涨紧，如此，使得当取样筒401自土层内部移出且绳体503拉力消失时，活塞块408能够在停留在该位置，以维持将芯杆402内部空气自气孔406压送至柔性层405内侧的状态，保证取样筒401将其内土壤带离土层内部过程中，柔性层402能够始终对土壤进行压紧，从而进一步提高土壤的取样效果。

在一个实施例中，所述弹性件506可以是弹簧，也可以是金属弹片，此处不做限制，所述柔性层405以及所述阻尼层407可以是橡胶层，也可以是硅胶层，此处不做限制。

本发明实施例中，进行土壤取样时，通过第一驱动组件20带动取样组件40转动，同时通过第二驱动组件30带动取样组件40向一个方向移动，以驱使旋转的取样组件40钻入土层内部，此时一部分土壤可进入取样组件40内部，通过切割组件50对该部分土壤进行环切，进而驱使该部分土壤与外界土层分离，随后第二驱动组件30带动取样组件40反向移动，以将其内部的土壤带离土层，进而完成土壤的取样，相较于现有技术，能够有效避免取样过程中土壤与土层之间发生相互作用，保证了土壤的快速顺利取样。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。