一种土壤取样装置的制作方法

本发明涉及一种土壤取样装置，属于林业勘测采样。

背景技术：

1、在林业勘探中，往往需要对山林中的土层进行勘探采样，以便了解山林中树木生长所需微量元素是否满足要求，保护树木健康生长。

2、常规土层勘探采样设备，需要在土层样本采样完成后，对样本进行二次转移收集，这样就会导致采样流程的延长，使勘探采样效率大大降低，并且常规土层采样需要对土层进行挖掘，在挖掘过程中会大面积地破坏挖掘处附近的植物，因此不利于保护采样地植物的正常生长。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于：提供一种土壤取样装置，它解决了现有技术中需要在土层样本采样完成后，对样本进行二次转移收集，这样就会导致采样流程的延长，使勘探采样效率大大降低，并且常规土层采样需要对土层进行挖掘，在挖掘过程中会大面积地破坏挖掘处附近的植物，因此不利于保护采样地植物正常生长的问题。

2、本发明所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：一种土壤取样装置，包括外壳、取样杆、滑动槽、同步套筒、抵接块、排料开口、尖端块、取样腔、排料块和复位滑动腔，外壳内部为空心设置形成沿外壳单侧轴向开口的收集腔，同步套筒转动设置与收集腔远离开口的一侧端面，取样杆沿外壳轴向插入同步套筒内侧并由收集腔远离开口的一侧端壁贯穿延伸至外壳外侧，尖端块设置在取样杆贯穿收集腔内壁的一端，取样腔设置在取样杆外侧面延伸至外壳外部的一侧，复位滑动腔设置在与取样腔相对的取样杆的外侧面，复位滑动腔与取样腔连通，排料块设置在复位滑动腔内且沿取样杆的径向朝向取样腔滑动，排料块的部分延伸至取样腔内，滑动槽设置在取样杆上并与复位滑动腔连通，滑动槽沿取样杆轴向朝向远离尖端块的方向延伸，抵接块固定设置在同步套筒的内侧且延伸至滑动槽内部，排料块远离取样腔的一侧面为倾斜斜面，抵接块朝向复位滑动腔的一侧为弧状面，抵接块通过与排料块的斜面抵接将排料块推向取样腔内，排料开口开设在同步套筒上将同步套筒内侧与收集腔连通，取样杆轴向滑动将排料开口与取样腔的开口对齐形成卸料通道。

3、通过采用上述技术方案，当需要对山林中的表层土壤进行取样时，将尖端块朝向地面放置，使尖端块插入土壤内，而后保持外壳稳定，用按压取样杆远离尖端块的一端或使用锤子等硬质物体敲击取样杆远离尖端块的端部，使取样杆推动尖端块轴向朝向土层内部插入，最终使取样腔的开口完全没入土层内部，在取样杆的插入土层过程中由于取样杆会发生振动，此时位于取样杆外侧的土壤由于振动会散落入取样腔内，从而使土壤收集在取样腔内部，此时将取样杆拔出，用手保持外壳固定不动，继续拉动取样杆朝向远离尖端块的方向运动使取样腔逐渐收入收集腔内，此时抵接块逐渐与排料块的斜面抵接并将排料块朝向取样腔的方向挤压，在抵接块与排料块抵接时，取样腔已完全进入收集腔内部，此时排料块朝向取样腔的方向滑动使取样腔内的泥土被推入收集腔内进行存储收集，当取样腔内的泥土完全被排料块推出时，滑动槽朝向尖端块的一侧端壁与抵接块抵接此时取样杆无法继续朝向远离尖端块的方向运动，整个泥土勘探取样作业结束，无需使用者将表层土挖开进行深层土的取样，并且无需使用者将采集到的样本进行二次收集，通过上述过程能够直接完成样本的收集，大大减少了使用者的操作步骤，有利于提高林业调查中土壤专项调查取样的效率。

4、本发明进一步设置为：收集腔远离开口的一侧端壁设置有位于同步套筒外侧的收集筒，收集筒呈圆环状设置且与收集腔内壁固定连接，收集筒与同步套筒之间设置有若干个分隔板,若干个分隔板以取样杆为轴等角度圆周阵列设置，分隔板的一端与收集筒内侧固定连接，分隔板的另一端朝向同步套筒且与同步套筒之间设置有限位结构，限位结构限制取样杆的转动。

5、通过采用上述技术方案，由于抵接块延伸至滑动槽内，且同步套筒为转动设置，当取样杆发生转动后，同步套筒跟随转动，通过上述过程使一处地点的土壤取样保存在两相邻分隔板之间的空间内，此时能够通过转动取样杆，使排料开口的开口朝向跟随取样杆发生改变，此时排料开口和取样腔的开口能够移动至上述土壤保存位置的相邻位置，即另外两相邻分隔板之间的空间，此时使用人员即可继续使用本设备对不同地点的土壤进行取样，且不同地点的样本不会交叉混合，同时能够避免使用者在一次采集后还需要将采样样本进行一次回收才可以进行后续采样的情况出现，大大提高了使用者的采样效率。

6、本发明进一步设置为：限位结构包括活动限位腔、固定限位腔、弹性元件和限位球，活动限位腔开设在同步套筒上且开口朝向分隔板,固定限位腔开设在分隔板上且开口朝向同步套筒，排料开口的开口位于相邻分隔板之间时活动限位腔和固定限位腔开口对齐，弹性元件固定设置在固定限位腔内，弹性元件的弹性方向且朝向同步套筒的一侧固定设置有限位球，限位球远离弹性元件的一端为弧状面且延伸至活动限位腔内。

7、通过采用上述技术方案，通过限位球延伸至活动限位腔内使分隔板与同步套筒通过限位球卡接，从而完成对同步套筒的固定，此时弹性元件的弹性作用为限位球提供朝向同步套筒的压力，当取样杆受到较大扭转力时，带动同步套筒转动，此时活动限位腔的边沿处通过活动限位腔端部的弧度将活动限位腔压入固定限位腔内，此时弹性元件发生弹性形变，此时即可完成取样杆的转动，这样能够避免取样杆在使用过程中由于振动而出现的翻转，从而避免在土壤回收时出现土壤重复位置回收造成交叉混合的情况，影响勘探工作的正常进行，有效保证了在对山林土层勘探取样的过程中，能够稳定通过上述过程将土壤样本采集并进行分类收集。

8、本发明进一步设置为：复位滑动腔沿取样杆轴向的长度大于取样腔并在取样腔与复位滑动腔的连通处形成阶梯状结构，复位滑动腔内设置有复位弹簧,复位弹簧的一端与排料块固定连接，复位弹簧的另一端与复位滑动腔朝向取样腔一侧的端壁固定连接。

9、通过采用上述技术方案，排料块移动至取样腔内将土壤推出后，当取样杆朝向尖端块的方向运动时，抵接块与排料块逐渐脱离抵接，此时排料块在复位弹簧的弹性作用下复位，从而使取样腔内的空间大小恢复，从而使后续使用中土壤能够再次进入取样腔内进行采集，无需手动对排料块进行复位，降低了使用者的操作难度。

10、本发明进一步设置为：取样杆内固定设置有与取样杆延伸方向相同的主振动杆，主振动杆远离尖端块的一端贯穿取样杆延伸至取样杆外侧，主振动杆朝向尖端块的一端固定有发散振动杆，尖端块上贯穿开设有回收腔，发散振动杆朝向尖端块的一端贯穿取样杆并延伸至回收腔内，尖端块与取样杆滑动连接且滑动方向沿取样杆的轴向滑动。

11、通过采用上述技术方案，当取样杆插入土壤中并到达采集深度时，通过硬物敲击主振动杆远离尖端块一侧的端部，使主振动杆发生高频振动，此时主振动杆能够将振动传导至发散振动杆，从而使发散振动杆发生振动，当取样杆插入土层内时，由于土层的压力作用使尖端块朝向取样杆滑动，此时发散振动杆的端部通过回收腔延伸至土层内，此时发散振动杆的端部能够将振动传导至土层，从而使土层引振动发生松动，此时有利于松动的土层朝向取样腔内掉落，从而使单次取样的土壤样本量能够最大程度地提高，避免重复取样的情况出现，有利于提高取样效率，当尖端块未插入土层内时，发散振动杆的端部位于回收腔内存储，从而避免在设备收藏时损坏发散振动杆的端部，有利于提高发散振动杆的使用寿命。

12、本发明进一步设置为：外壳的外侧面转动套设有遮挡板，遮挡板上开设有活动取料通道,外壳位于相邻分隔板之间的位置开设有将收集筒和外壳贯穿的固定取料通道,固定取料通道能够与活动取料通道对齐。

13、通过采用上述技术方案，当需要对收集腔内部被若干分隔板分隔的空间内的样本取出时，通过转动遮挡板使活动取料通道与固定取料通道对齐，此时能够通过固定取料通道和活动取料通道将收集腔内的样本采用倾倒或其他方式取出。

14、本发明进一步设置为：收集腔靠近开口处的一侧可拆卸固定设置有将收集腔开口封闭的中间挡板，取样杆轴向将中间挡板贯穿且取样杆外侧面与中间挡板抵接，取样杆外侧面固定设置有固定连接板,固定连接板位于中间挡板远离收集腔开口的一侧，固定连接板与中间挡板之间设置有拉力弹簧,拉力弹簧套设在取样杆外侧且拉力弹簧的一端与中间挡板固定连接，拉力弹簧的另一端与固定连接板固定连接，拉力弹簧始终为固定连接板提供朝向中间挡板方向的拉力。

15、通过采用上述技术方案，在设备使用的过程中拉力弹簧始终为取样杆提供沿取样杆轴向朝向远离尖端块一侧的力，当取样杆插入土层内时，这样能够减少使用者将取样杆拔出所需的力，使其更加省力，大大减少了使用者的使用负担。

16、本发明进一步设置为：收集腔的开口处可拆卸固定设置有将收集腔开口封闭的卡接板，卡接板远离外壳的一侧固定有辅助筒,辅助筒内部为空心设置且与卡接板形成驱动腔，取样杆远离尖端块的一端贯穿卡接板延伸至驱动腔内，取样杆与卡接板花键连接，卡接板朝向驱动腔的一侧面转动设置有驱动轮,驱动轮套设在取样杆外侧且与取样杆外侧面螺纹连接，取样杆外侧面的螺纹长度小于滑动槽的延伸长度，取样杆与驱动轮脱离螺纹连接时抵接块与滑动槽远离尖端块的一端之间存在空隙，驱动轮的侧向啮合有中间齿轮,中间齿轮与卡接板转动连接，驱动腔远离卡接板的一侧端壁固定有驱动电机,驱动电机的输出端动力连接有驱动轴，驱动轴与中间齿轮固定连接且驱动轴与中间齿轮同轴设置。

17、本发明进一步设置为：驱动轴的外侧面固定设置有能够与主振动杆发生碰撞的柔性杆。

18、通过采用上述技术方案，当使用者需要勘探山林的深层土壤时，通过外设的钻进设备在地面开设深孔，而后向深孔内放入安装有辅助筒的本设备，辅助筒可通过外设固定长杆的方式完成与外部连接设备的连接，通过上述连接能够控制本设备的深度，当本设备移动至深孔底部时，固定长杆能够限制本设备的竖直运动，此时驱动电机启动后带动驱动轴转动，从而通过中间齿轮带动驱动轮转动，此时由于驱动轮仅能够转动无法沿取样杆轴向运动且驱动轮与取样杆外侧为螺纹连接，取样杆被卡接板限制无法转动，此时取样杆能够沿轴向朝向尖端块运动，从而使尖端块插入土层内，经过上述过程完成土层的采集，而后使驱动电机反向转动，通过上述传动过程使取样杆反向运动将取样腔内的样本回收至收集腔内，通过上述过程使样本收集至收集腔内部，在土层采集的过程中，当取样杆朝向尖端块的方向运动至极限位置后，驱动轮与取样杆的外螺纹脱离螺纹连接但由于拉力弹簧的弹性作用使驱动轮的内螺纹端部与取样杆的外螺纹端部仍发生抵接，此时由于螺纹的连接特性，随着驱动轮的持续转动，取样杆会沿轴向发生小幅度闯动，此时能够使取样杆插入的土层产生小幅度的振动，在此过程中驱动轴带动柔性杆在驱动腔内运动，当柔性杆与主振动杆发生撞击时，主振动杆产生振动，从而使主振动杆通过上述过程将振动传递至外部土层内，从而进一步使土层快速散落至取样腔内，大大提高取样效率，并且能够使本设备能够对深层土壤进行取样，大大提高了设备的适用范围。

19、本发明的有益效果是：当需要对山林中的表层土壤进行取样时，将尖端块朝向地面放置，使尖端块插入土壤内，而后保持外壳稳定，用按压取样杆远离尖端块的一端或使用锤子等硬质物体敲击取样杆远离尖端块的端部，使取样杆推动尖端块轴向朝向土层内部插入，最终使取样腔的开口完全没入土层内部，在取样杆的插入土层过程中由于取样杆会发生振动，此时位于取样杆外侧的土壤由于振动会散落入取样腔内，从而使土壤收集在取样腔内部，此时将取样杆拔出，用手保持外壳固定不动，继续拉动取样杆朝向远离尖端块的方向运动使取样腔逐渐收入收集腔内，此时抵接块逐渐与排料块的斜面抵接并将排料块朝向取样腔的方向挤压，在抵接块与排料块抵接时，取样腔已完全进入收集腔内部，此时排料块朝向取样腔的方向滑动使取样腔内的泥土被推入收集腔内进行存储收集，当取样腔内的泥土完全被排料块推出时，滑动槽朝向尖端块的一侧端壁与抵接块抵接此时取样杆无法继续朝向远离尖端块的方向运动，整个泥土勘探取样作业结束，无需使用者将表层土挖开进行深层土的取样，并且无需使用者将采集到的样本进行二次收集，通过上述过程能够直接完成样本的收集，大大减少了使用者的操作步骤，有利于提高林业调查中土壤专项调查取样的效率。