一种盐碱地土壤取样装置

技术领域

本发明涉及盐碱地取样技术领域，尤其涉及一种盐碱地土壤取样装置。

背景技术

盐碱地是盐类集积的一个种类，是指土壤里面所含的盐分影响到作物的正常生长。我国碱土和碱化土壤的形成，大部分与土壤中碳酸盐的累计有关，因而碱化度普遍较高，严重的盐碱土壤地区植物几乎不能生存，因此需要对盐碱地进行改良。

在对盐碱地改良之前需要对盐碱地的土壤取样分析，然后排盐、洗盐、降低土壤的盐分含量，再种植耐盐碱的植物，培肥土壤，最后种植作物。其中土壤样品的采集应该按照等量、随机和多点混合的原则进行，等量，即要求每一点采取土样深度要一致，采样量要一致；随机，即每一个采样点都是任意选取的，使采样单元内的所有点都有同等机会被采到；多点混合，是指把一个采样单元内各点所采的土样均匀混合构成一个混合样品，以提高样品的代表性。

目前的盐碱地土壤取样装置在进行土壤取样时存在以下缺陷：

1、大型的取样装置大多采用直压入式和锤击加压式，操作方式以重力锤击式为主，费时费力，且不便于携带；

2、小型的取样装置结构和功能过于简单，不能较好地钻进盐碱地内进行取样，而且使得取样的样品不能较好地一同取出，取样不便利；

3、取样装置不能满足土壤样品采集的多点混合原则，需要人工进行混合，取样效率低下。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种盐碱地土壤取样装置，既可以将采取的土壤一同取出，还可以对取样的土壤进行充分混合，操作方法简单，省时省力，方便携带。

本发明的技术实施方案为：一种盐碱地土壤取样装置，包括有主柱、螺旋条、放置板、钻头、保护壳、驱动装置、铰接轴、挡板、取样控制装置、限位杆、样品收集装置和样品混匀装置，所述主柱为空心结构，所述螺旋条设置在主柱外壁上，所述螺旋条为螺旋结构，所述放置板滑动式连接在主柱上部，所述钻头通过螺纹连接在主柱下部，所述主柱内壁上设置有两个保护壳，两个所述保护壳为对称设置，所述驱动装置设在放置板上，两个所述保护壳上转动式连接有三个铰接轴，三个所述铰接轴上均设置有挡板，所述挡板位于两个保护壳之间，三个所述挡板分别与主柱接触，所述取样控制装置设在驱动装置上，所述限位杆设置在主柱内壁上部，所述限位杆位于其中一个保护壳内，所述样品收集装置设在取样控制装置上，所述样品混匀装置设在钻头上。

更为优选的是，所述驱动装置包括有双腔液压缸、活塞杆、出液软管和回液软管，所述双腔液压缸设置在放置板底部，所述双腔液压缸上开设有两个腔室，且所述双腔液压缸的两个腔室连通，所述活塞杆滑动式连接在双腔液压缸的第一个腔室内，所述活塞杆与主柱内壁固定连接，所述出液软管的上端与双腔液压缸固定连接，且所述出液软管与双腔液压缸的第一个腔室连通，所述回液软管的上端与双腔液压缸固定连接，所述回液软管与双腔液压缸的第二个腔室连通，所述出液软管与回液软管均穿过钻头。

更为优选的是，所述取样控制装置包括有长板、齿条、齿轮和竖直弹簧，所述竖直弹簧的一端设置在双腔液压缸上，所述长板设置在竖直弹簧的另一端上，所述长板与双腔液压缸滑动式连接，所述长板穿过其中一个保护壳，所述长板上设置有三个齿条，三个所述铰接轴靠近长板的一端均设置有齿轮，所述齿条与齿轮啮合，所述长板上部开设有一个限位槽，所述长板的限位槽与限位杆滑动式连接。

更为优选的是，所述样品收集装置包括有样品收集盒、导向轮、钢丝绳一和钢丝绳二，两个所述保护壳之间转动式连接有三个样品收集盒，所述导向轮转动式连接在其中一个保护壳上部，所述钢丝绳一的一端设置在位于上方的样品收集盒上，所述钢丝绳一绕过导向轮，且所述钢丝绳一穿过其中一个保护壳，所述钢丝绳一的另一端设有限位球，相邻的两个所述样品收集盒之间设置有钢丝绳二。

更为优选的是，所述样品混匀装置包括有安装轴、驱动板和多孔板，所述钻头上开设有一个安装槽，所述出液软管和回液软管的下端均与安装槽连通，所述钻头上转动式连接有安装轴，所述安装轴的一端设置有四个驱动板，四个所述驱动板均位于安装槽内，所述安装轴上转动式连接有四个多孔板，四个所述多孔板上均开设有若干个滤孔，四个所述多孔板均位于钻头内。

更为优选的是，还包括有导向环，所述导向环设置在主柱下部，所述导向环位于钻头上方，所述出液软管、回液软管和钢丝绳一分别穿过导向环。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本装置的操作方法简单，省时省力，方便携带，适合工作人员在户外进行多点的土壤采样工作，具有较好的推广意义。

此外，工作人员先将钻头竖直对准盐碱地的采样点上，并转动主柱，螺旋条转动会将主柱周围的土壤弄得更加松散，以便后续进行采样，主柱向下转动会带动铰接轴和齿轮向下移动，齿轮会顺着齿条转动，进而带动挡板向外摆动，三个不同深度的挡板向外摆动会打开主柱，挡板周围的松散的土壤会流到三个样品收集盒内，将三个样品收集盒填满，进而对一个采样点不同深度的土壤进行分别采样。

此外，三个样品收集盒上多余的土壤会流到钻头内，主柱向下移动会带动活塞杆向下移动，活塞杆向下移动会将双腔液压缸内的清水挤压到安装槽内，冲击驱动板，进而带动多孔板转动，多孔板转动会翻动钻头内的土壤，让不同深度的土壤进行充分混合，提高土壤的取样效率。

此外，在土壤取样完成后，工作人员将主柱从土壤内抽出，就可以将取样的土壤同一取出，取样便利。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的第一种剖视立体结构示意图。

图3为本发明的第一种局部剖视立体结构示意图。

图4为本发明的第二种剖视立体结构示意图。

图5为本发明的第二种局部剖视立体结构示意图。

图6为本发明保护壳、样品收集盒和钢丝绳一的局部立体结构示意图。

图7为本发明取样控制装置和样品收集装置的局部立体结构示意图。

图8为本发明样品收集装置的局部立体结构示意图。

图9为本发明的局部分离立体结构示意图。

图10为本发明样品收集装置的局部分离立体结构示意图。

图11为本发明的第三种局部剖视立体结构示意图。

图12为本发明驱动装置的剖视立体结构示意图。

图13为本发明的第四种局部剖立体结构示意图。

图14为本发明驱动装置和样品混匀装置的局部剖视立体结构示意图。

图15为本发明样品混匀装置的局部剖视立体结构示意图。

图16为本发明钻头和安装槽的剖视立体结构示意图。

图17为本发明样品收集装置的局部剖视立体结构示意图。

图18为本发明图17中A的放大立体结构示意图。

图19为本发明双腔液压缸的剖视立体结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：1、主柱，2、螺旋条，3、放置板，4、钻头，5、保护壳，61、双腔液压缸，62、活塞杆，63、出液软管，64、回液软管，71、铰接轴，72、挡板，81、竖直弹簧，82、长板，83、齿条，84、齿轮，91、限位杆，92、限位槽，101、样品收集盒，102、导向轮，103、钢丝绳一，104、钢丝绳二，111、安装槽，112、安装轴，113、驱动板，114、多孔板，12、导向环。

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。

实施例1

一种盐碱地土壤取样装置，如图1-图19所示，包括有主柱1、螺旋条2、放置板3、钻头4、保护壳5、驱动装置、铰接轴71、挡板72、取样控制装置、限位杆91、样品收集装置和样品混匀装置，所述主柱1为空心结构，所述螺旋条2焊接在主柱1外壁上，所述螺旋条2为螺旋结构，所述放置板3滑动式连接在主柱1上部，所述钻头4通过螺纹连接在主柱1下部，所述主柱1内壁上通过螺栓连接有两个保护壳5，两个所述保护壳5为对称设置，所述保护壳5为竖直设置，所述驱动装置设在放置板3上，两个所述保护壳5上转动式连接有三个铰接轴71，所述铰接轴71为水平设置，三个所述铰接轴71上均设置有挡板72，所述挡板72位于两个保护壳5之间，三个所述挡板72分别与主柱1接触，所述取样控制装置设在驱动装置上，所述限位杆91铰接在主柱1内壁上部，所述限位杆91位于其中一个保护壳5内，所述样品收集装置设在取样控制装置上，所述样品收集装置用于收集不同深度的土壤，所述样品混匀装置设在钻头4上，所述样品混匀装置用于将土壤混合均匀。

所述驱动装置包括有双腔液压缸61、活塞杆62、出液软管63和回液软管64，所述双腔液压缸61通过螺栓连接在放置板3底部，所述双腔液压缸61上开设有两个腔室，且所述双腔液压缸61的两个腔室连通，所述活塞杆62滑动式连接在双腔液压缸61的第一个腔室内，所述活塞杆62与主柱1内壁固定连接，所述出液软管63的上端与双腔液压缸61固定连接，且所述出液软管63与双腔液压缸61的第一个腔室连通，所述回液软管64的上端与双腔液压缸61固定连接，所述回液软管64与双腔液压缸61的第二个腔室连通，所述出液软管63与回液软管64均穿过钻头4。

所述取样控制装置包括有长板82、齿条83、齿轮84和竖直弹簧81，所述竖直弹簧81的一端通过挂钩连接在双腔液压缸61上，所述长板82设置在竖直弹簧81的另一端上，所述长板82与双腔液压缸61滑动式连接，所述长板82穿过其中一个保护壳5，所述长板82上设置有三个齿条83，三个所述铰接轴71靠近长板82的一端均通过平键连接有齿轮84，所述齿条83与齿轮84啮合，所述长板82上部开设有一个限位槽92，所述长板82的限位槽92与限位杆91滑动式连接。

所述样品收集装置包括有样品收集盒101、导向轮102、钢丝绳一103和钢丝绳二104，两个所述保护壳5之间转动式连接有三个样品收集盒101，所述样品收集盒101用于收集土壤，所述导向轮102转动式连接在其中一个保护壳5上部，所述钢丝绳一103的一端设置在位于上方的样品收集盒101上，所述钢丝绳一103绕过导向轮102，且所述钢丝绳一103穿过其中一个保护壳5，所述钢丝绳一103的另一端设有限位球，相邻的两个所述样品收集盒101之间设置有钢丝绳二104。

所述样品混匀装置包括有安装轴112、驱动板113和多孔板114，所述钻头4上开设有一个安装槽111，所述出液软管63和回液软管64的下端均与安装槽111连通，所述钻头4上转动式连接有安装轴112，所述安装轴112为水平设置，所述安装轴112的一端铰接有四个驱动板113，四个所述驱动板113均位于安装槽111内，所述安装轴112上转动式连接有四个多孔板114，四个所述多孔板114上均开设有若干个滤孔，四个所述多孔板114均位于钻头4内。

起初，双腔液压缸61的第一个腔室内填充有清水，在实际操作中，工作人员先将钻头4竖直对准盐碱地的采样点上，并转动主柱1，在螺旋条2的作用下，主柱1转动的同时会向下移动，同时螺旋条2转动会将主柱1周围的土壤弄得更加松散，以便后续进行采样，主柱1向下移动会带动放置板3向下移动，当放置板3向下移动到盐碱地表面时，钻头4已经达到土壤取样的深度，以地面为参照物，工作人员继续转动主柱1向下移动，此时放置板3与双腔液压缸61不再向下移动，双腔液压缸61同时通过竖直弹簧81拉动长板82不再向下移动，主柱1继续向下移动会带动保护壳5、铰接轴71和限位杆91一起向下移动，铰接轴71向下移动会带动齿轮84向下移动，限位杆91向下移动会与长板82接触并推动长板82向下移动，竖直弹簧81被拉伸，齿轮84向下移动的同时会顺着齿条83转动，齿轮84转动会带动铰接轴71转动，铰接轴71转动会带动挡板72向外摆动，三个不同深度的挡板72向外摆动会打开主柱1，挡板72周围的松散的土壤会流到三个样品收集盒101内，将三个样品收集盒101填满，进而对一个采样点不同深度的土壤进行分别采样，多余的土壤会流到钻头4内，同时限位杆91会对长板82进行限位，使长板82不再向上移动，这样可以让挡板72保持摆动，让主柱1可以保持打开的状态，主柱1向下移动的同时会带动活塞杆62向下移动，当放置板3和双腔液压缸61不再向下移动时，活塞杆62向下移动会挤压双腔液压缸61内第一腔室的清水，双腔液压缸61内第一腔室的清水会通过出液软管63流到安装槽111内，冲击驱动板113，使得安装轴112和安装轴112一起转动，安装轴112转动会带动多孔板114转动，多孔板114转动会翻动钻头4内的土壤，让不同深度的土壤进行充分混合，提高土壤的取样效率，活塞杆62向下移动的同时会抽动双腔液压缸61内第二腔室的气体，在压强的作用下，安装槽111内的清水会通过回液软管64流到双腔液压缸61的第二腔室内。

在土壤取样完成后，工作人员将主柱1从土壤内抽出，就可以将取样的土壤同一取出，放置板3会与盐碱地表面脱离接触，放置板3和双腔液压缸61会在重力的作用下向下复位，竖直弹簧81复位会带动长板82和齿条83一起向下复位，齿条83向下移动会带动齿轮84和铰接轴71一起反向转动，铰接轴71反向转动会带动挡板72向下摆动，挡板72向下摆动会将主柱1关闭，然后工作人员转动钻头4，将钻头4从主柱1上取下来，然后将钻头4上的土壤倒出收集起来，接着工作人员推动放置板3向上移动，使得挡板72再次向上摆动，将主柱1打开，并拉动钢丝绳一103向下移动，导向轮102会对钢丝绳一103进行导向，钢丝绳一103被拉动会带动位于上方的样品收集盒101向上摆动，位于上方的样品收集盒101会通过钢丝绳二104带动位于下方的两个样品收集盒101一起向上摆动，样品收集盒101向上摆动会将收集的土壤从主柱1中倒出来，进而完成对盐碱地土壤的采集取样，然后工作人员松开钢丝绳一103，三个样品收集盒101会在重力的作用下向下摆动，紧接着工作人员松开放置板3，使得放置板3在重力的作用下向下摆动，进而带动挡板72再次向下摆动，将主柱1关闭。

实施例2

在实施例1的基础之上，如图2所示，还包括有导向环12，所述导向环12铰接在主柱1下部，所述导向环12位于钻头4上方，所述出液软管63、回液软管64和钢丝绳一103分别穿过导向环12。

导向环12会将落下的土壤更加准确地导向到钻头4内。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。