一种可对不同深度土壤的采集装置及其取样方法

技术领域

本发明涉及土壤采集领域，特别涉及一种可对不同深度土壤的采集装置及其取样方法。

背景技术

土壤是指地球表面的一层疏松的物质，由各种颗粒状矿物质、有机物质、水分、空气及微生物组成，能生长植物。

在对土壤进行进行利用时，需要先对土壤进行取样采集，然后再对采集的土壤进行检测，从而确定土壤内部各种颗粒状矿物质、有机物质、水分、空气及微生物的分布状态，现在对土壤取样时，操作工人将采集筒插入土壤内，再通过晃动采集筒截断采集筒内的土壤，最后将采集筒连带着采集筒内的土壤拔出进行取样，从而采集出不同深度的土壤，但是采集筒内部的土壤为圆柱状，在采集筒从土壤中拔出时，会出现采集筒内部土壤掉落的现象，降低了土壤取样采集的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可对不同深度土壤的采集装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可对不同深度土壤的采集装置，包括：

第一半取样管，所述第一半取样管的顶端固定连接有固定圆盘，所述第一半取样管的底端固定连接有插入环块；

防掉机构，所述防掉机构由第二半取样管、转动圆盘和半圆台环组成，所述转动圆盘转动设置于固定圆盘的下方，所述第二半取样管的顶端与转动圆盘底端的边侧固定连接，所述半圆台环的顶端与第二半取样管的底端固定连接，所述固定圆盘的下方设置有切土机构；

调节机构，所述调节机构设置于固定圆盘的上方；

定位机构，所述定位机构设置于固定圆盘的上方。

优选的，所述切土机构由第一刀刃、第二刀刃、第三刀刃和第四刀刃组成，所述第一刀刃开设于插入环块的底端，所述第二刀刃开设于第二半取样管的一侧，所述第三刀刃开设于半圆台环的一侧，所述第四刀刃开设于半圆台环的底端。

优选的，所述转动机构由转动杆和轴承组成，所述固定圆盘的顶端开设有转动孔，所述轴承固定穿插连接于转动孔的内壁，所述转动杆固定穿插连接于轴承的内壁，所述转动杆的底端与转动圆盘的顶端固定连接，所述固定圆盘的顶端固定连接有固定套，所述固定套套设于转动杆的外部。

优选的，所述转动杆的顶端固定连接有把手杆，所述把手杆的外壁套设有两个橡胶套，两个所述橡胶套的外壁均开设有均匀分布的防滑纹。

优选的，所述调节机构由两个螺杆和转板组成，所述转动杆的外壁对称开设有第二螺纹孔，所述固定套的外壁对称开设有第一螺纹孔，所述螺杆的外壁与第一螺纹孔和第二螺纹孔的内壁螺纹连接，所述转板的一端与螺杆的一端固定连接。

优选的，所述转动杆的外壁开设有活动槽，所述活动槽内壁的两个边侧均开设有限位弧面，所述活动槽的内部活动卡接有两个卡球，所述活动槽的内部且位于两个卡球之间设置有弹簧，所述弹簧的两端分别与两个卡球的外壁贴合设置，所述固定套的内壁对称开设有卡槽，两个所述卡球的外壁分别与两个卡槽的内壁贴合设置。

优选的，所述转动杆的外壁对称刻设有第一指示线，所述固定套的顶端对称刻设有第二指示线，所述第一指示线和第二指示线位置相对。

优选的，所述定位机构由两个踩杆和定位插杆组成，所述固定套的外壁套设有安装套，所述安装套与固定套之间设置有安装机构，两个所述踩杆对称固定连接于安装套的外壁，连个所述定位插杆的顶端分别与两个踩杆端部的底部固定连接，两个所述踩杆的底端均固定连接有圆锥插块。

优选的，安装机构由两个螺钉组成，所述固定套的外壁对称开设有第三螺纹孔，所述安装套的内壁对称开设有第四螺纹孔，所述螺钉的外壁与第三螺纹孔和第四螺纹孔的内壁螺纹连接，两个所述第四螺纹孔内壁的一侧均开设有圆槽，两个所述圆槽的内部均活动穿插连接有旋钮，两个所述旋钮分别固定连接于两个螺钉相背的一端。

本发明还提供了一种可对不同深度土壤的取样方法，包括以下具体使用步骤：

步骤一：将第一半取样管竖直放置，并将插入环块紧贴地面，双手抓住把手杆上的橡胶套，一只脚向下踩其中一个踩杆，同时双手对把手杆竖直向下用力，在第一刀刃的作用下，使得第一刀刃切开第一刀刃所接触的土壤，使得第一半取样管缓慢向土壤内下降，直到两个圆锥插块与土壤接触，并插进土壤内部，使得两个定位插杆也慢慢插入土壤内，直到转动圆盘下降至靠近土壤表面，不再对把手杆施力；

步骤二：逆时针转动两个转板，使得两个转板带动两个螺杆移动，直到两个螺杆与对应的第二螺纹孔分离，此时螺杆不再对转动杆和固定套进行限位，两手抓住把手杆上的橡胶套，由于两个定位插杆插入土壤内对安装套与土壤进行定位，使得固定套与土壤保持固定，从而使得固定圆盘带动第一半取样管固定的插在土壤里，逆时针转动把手杆，使得转动杆逆时针转动，转动杆逆时针转动带动转动圆盘同步转动，使得第二半取样管同步转动，在第二刀刃和第三刀刃的作用下，慢慢切开与第二刀刃和第三刀刃切开的土壤；

步骤三：转动杆开始转动的同时，使得卡槽的内壁挤压卡球，两个卡球挤压弹簧，使得弹簧受压缩，同时两个卡球与对应的卡槽分离，直到卡球跟着转动杆同步转动180°后，与对应的卡槽再次对齐，此时在弹簧的弹性作用下，卡球卡入对应的卡槽中，并发出金属卡合声，同时第一指示线和第二指示线也相应对准，提醒工作人员转动杆已经转动180°，此时停止转动转动杆，晃动转动杆，使得位于第一半取样管和第二半取样管之间的土壤截断，即可即可向上拔出第一半取样管和第二半取样管以及之间的土壤，完成土壤的多层取样采集。

本发明的技术效果和优点：

(1)本发明利用转动圆盘、第二半取样管和半圆台环的设置，通过转动圆盘带动第二取样管和半圆台环转动，使得第二取样管和半圆台环的侧面切开接触的土壤，由于半圆台环内壁的斜面设置，使得所切出位于第一半取样管和第二半取样管之间的土壤下方有一半具有一个斜面的，使得所采集土壤的上部分是比下部分粗的，从而通过半圆台环对上方较粗的土壤限位，避免土壤从第一半取样管和第二半取样管之间掉落，提高了土壤取样采集的稳定性；

(2)本发明利用弹簧、两个卡球和卡槽的设置，通过弹簧的弹性作用，使得两个卡球在卡入卡槽时会发出金属卡合声，从而提醒操作人员第二半取样管已经转动了180°，保证了第二半取样管转动角度的精确性；

(3)本发明利用安装套、踩杆、定位插杆和圆锥插块的设置，通过圆锥插块带动定位插杆插入土壤内，在踩杆和安装套的连接下，使得固定套、固定圆盘和第一半取样管可与土壤保持固定，从而使得第二半取样管转动时第一半取样管不会出现转动的现象。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明第一半取样管侧面剖视结构示意图。

图3为本发明图1的A处局部放大结构示意图。

图4为本发明图1的B处局部放大结构示意图。

图5为本发明图2的C处局部放大结构示意图。

图6为本发明图2的D处局部放大结构示意图。

图中：1、第一半取样管；2、固定圆盘；3、第二半取样管；4、转动圆盘；5、插入环块；6、半圆台环；7、第一刀刃；8、第二刀刃；9、第三刀刃；10、第四刀刃；11、转动杆；12、轴承；13、固定套；14、把手杆；15、橡胶套；16、第一螺纹孔；17、第二螺纹孔；18、螺杆；19、转板；20、活动槽；21、卡球；22、卡槽；23、弹簧；24、第一指示线；25、第二指示线；26、安装套；27、踩杆；28、定位插杆；29、圆锥插块；30、第三螺纹孔；31、第四螺纹孔；32、螺钉；33、圆槽；34、旋钮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

本发明提供了如图1-6所示的一种可对不同深度土壤的采集装置，包括第一半取样管1和防掉机构，第一半取样管1的顶端固定连接有固定圆盘2，第一半取样管1的底端固定连接有插入环块5，防掉机构由第二半取样管3、转动圆盘4和半圆台环6组成，转动圆盘4转动设置于固定圆盘2的下方，第二半取样管3的顶端与转动圆盘4底端的边侧固定连接，半圆台环6的顶端与第二半取样管3的底端固定连接，固定圆盘2的下方设置有切土机构，通过第一半取样管1带动插入环块5向下切土后，再通过第二半取样管3和半圆台环6转动进行横向转动切土，在半圆台环6的设置斜面设置下，使得位于第一半取样管1和第二半取样管3之间的土壤上端是比下端粗的，从而可通过半圆台环6对土壤较粗的部位进行限位，防止采集的土壤在拔出过程中从第一半取样管1和第二半取样管3之间掉落，提高了土壤采集的稳定性；

切土机构由第一刀刃7、第二刀刃8、第三刀刃9和第四刀刃10组成，第一刀刃7开设于插入环块5的底端，第二刀刃8开设于第二半取样管3的一侧，第三刀刃9开设于半圆台环6的一侧，第四刀刃10开设于半圆台环6的底端，第一刀刃7、第二刀刃8、第三刀刃9和第四刀刃10便于插入环块5、第二半取样管3和半圆台环6切开土壤，使得操作人员更加省力；

转动机构由转动杆11和轴承12组成，固定圆盘2的顶端开设有转动孔，轴承12固定穿插连接于转动孔的内壁，转动杆11固定穿插连接于轴承12的内壁，转动杆11的底端与转动圆盘4的顶端固定连接，通过轴承12的设置，使得转动圆盘4在固定圆盘2下方转动的同时并不会与固定圆盘2分离，提高了采集装置使用的稳定性，固定圆盘2的顶端固定连接有固定套13，固定套13套设于转动杆11的外部，通过固定套13定位，即可使得与固定圆盘2连接的第一半取样管1进行固定；

转动杆11的顶端固定连接有把手杆14，把手杆14便于双手向下压或者转动转动杆11，把手杆14的外壁套设有两个橡胶套15，两个橡胶套15的外壁均开设有均匀分布的防滑纹，开设有防滑纹的橡胶套15使得手在对把手杆14施力时不会出现打滑的现象，使得操作更加省力；

调节机构，调节机构设置于固定圆盘2的上方，调节机构由两个螺杆18和转板19组成，转动杆11的外壁对称开设有第二螺纹孔17，固定套13的外壁对称开设有第一螺纹孔16，螺杆18的外壁与第一螺纹孔16和第二螺纹孔17的内壁螺纹连接，通过螺杆18在第一螺纹孔16内转动，使其插入第二螺纹孔17或者与第二螺纹孔17分离，即可保证转动杆11和固定套13之间的固定或者转动杆11可在固定套13内部进行转动，转板19的一端与螺杆18的一端固定连接，转板19便于螺杆18的转动；

转动杆11的外壁开设有活动槽20，活动槽20内壁的两个边侧均开设有限位弧面，活动槽20的内部活动卡接有两个卡球21，限位弧面的设置，使得；两个卡球21可一直卡在活动槽20内部，活动槽20的内部且位于两个卡球21之间设置有弹簧23，弹簧23的两端分别与两个卡球21的外壁贴合设置，固定套13的内壁对称开设有卡槽22，两个卡球21的外壁分别与两个卡槽22的内壁贴合设置，通过弹簧23的弹性作用，使得转动杆11每转动180°，都可时两个卡球21卡入对应的卡槽22中，卡合的同时出现金属卡合声，提醒操作人员第二半取样管3已经转动180°；

转动杆11的外壁对称刻设有第一指示线24，固定套13的顶端对称刻设有第二指示线25，第一指示线24和第二指示线25位置相对，两个第一指示线24和第二指示线25在转动杆11每转动180°时进行一次对准，从而在视觉上提醒操作人员第二半取样管3转动了180°；

定位机构，定位机构设置于固定圆盘2的上方，定位机构由两个踩杆27和定位插杆28组成，固定套13的外壁套设有安装套26，安装套26与固定套13之间设置有安装机构，两个踩杆27对称固定连接于安装套26的外壁，通过脚踩踩杆27便于将第一半取样管1插入土壤中，连个定位插杆28的顶端分别与两个踩杆27端部的底部固定连接，随着第一半取样管1插入土壤中，带动两个定位插杆28插入土壤中，从而对固定套13与土壤进行定位，使得第一半取样管1可以稳定的插在土壤里，两个踩杆27的底端均固定连接有圆锥插块29，圆锥插块29底端的尖端便于定位插杆28插入土壤中；

安装机构由两个螺钉32组成，固定套13的外壁对称开设有第三螺纹孔30，安装套26的内壁对称开设有第四螺纹孔31，螺钉32的外壁与第三螺纹孔30和第四螺纹孔31的内壁螺纹连接，两个第四螺纹孔31内壁的一侧均开设有圆槽33，两个圆槽33的内部均活动穿插连接有旋钮34，两个旋钮34分别固定连接于两个螺钉32相背的一端，旋钮34上开设有十字型槽，便于螺丝刀将螺钉32拧入第三螺纹孔30和第四螺纹孔31中，从而对安装套26和固定套13之间进行固定。

本发明工作原理：将第一半取样管1竖直放置，并将插入环块5紧贴地面，双手抓住把手杆14上的橡胶套15，一只脚向下踩其中一个踩杆27，同时双手对把手杆14竖直向下用力，在第一刀刃7的作用下，使得第一刀刃7切开第一刀刃7所接触的土壤，使得第一半取样管1缓慢向土壤内下降，直到两个圆锥插块29与土壤接触，并插进土壤内部，使得两个定位插杆28也慢慢插入土壤内，直到转动圆盘4下降至靠近土壤表面，不再对把手杆14施力，逆时针转动两个转板19，使得两个转板19带动两个螺杆18移动，直到两个螺杆18与对应的第二螺纹孔17分离，此时螺杆18不再对转动杆11和固定套13进行限位，两手抓住把手杆14上的橡胶套15，由于两个定位插杆28插入土壤内对安装套26与土壤进行定位，使得固定套13与土壤保持固定，从而使得固定圆盘2带动第一半取样管1固定的插在土壤里，逆时针转动把手杆14，使得转动杆11逆时针转动，转动杆11逆时针转动带动转动圆盘4同步转动，使得第二半取样管3同步转动，在第二刀刃8和第三刀刃9的作用下，慢慢切开与第二刀刃8和第三刀刃9切开的土壤，转动杆11开始转动的同时，使得卡槽22的内壁挤压卡球21，两个卡球21挤压弹簧23，使得弹簧23受压缩，同时两个卡球21与对应的卡槽22分离，直到卡球21跟着转动杆11同步转动180°后，与对应的卡槽22再次对齐，此时在弹簧23的弹性作用下，卡球21卡入对应的卡槽22中，并发出金属卡合声，同时第一指示线24和第二指示线25也相应对准，提醒工作人员转动杆11已经转动180°，此时停止转动转动杆11，晃动转动杆11，使得位于第一半取样管1和第二半取样管3之间的土壤截断，即可即可向上拔出第一半取样管1和第二半取样管3以及之间的土壤，完成土壤的多层取样采集。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。