一种盐碱地表层土壤取样器发明专利

专利名称：一种盐碱地表层土壤取样器

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202410205866.X

专利申请（专利权）人：鄂尔多斯市农牧业生态与资源保护中心(鄂尔多斯市耕地质量监测保护中心)
权利人地址：内蒙古自治区鄂尔多斯市康巴什区中央商务广场CBD-T5-23层

专利发明（设计）人：刘俊梅,张豪强,郝蓉

专利摘要：本发明公开了一种盐碱地表层土壤取样器，涉及土壤取样领域，该包括圆板，所述圆板的顶部固定连接有手提杆，所述圆板的外表面对称设置有固定机构，所述固定机构的顶部与圆板的外表面固定连接，所述圆板的底部固定连接有取样机构，通过将装置放入土壤表面，在通过人力用脚踩放脚缺口，从而使支撑板一与土壤接触，并压缩伸缩弹簧一，同时圆锥块会插入土壤内壁，从而将整体装置固定住，防止取样时装置不稳定，在装置取样完成之后，通过手提杆将装置提起，此时伸缩弹簧一会恢复形变从而使支撑板一向下移动，并带动橡胶挂板对附着在圆锥块上的泥土和石子掉落，防止碱性物质长时间对圆锥块的腐蚀。

主权利要求：
1.一种盐碱地表层土壤取样器，包括圆板（1），其特征在于：所述圆板（1）的顶部固定连接有手提杆（2），所述圆板（1）的外表面对称设置有固定机构（3），所述固定机构（3）的顶部与圆板（1）的外表面固定连接，所述圆板（1）的底部固定连接有取样机构（4）；
所述固定机构（3）包括支撑脚（31），所述支撑脚（31）对称设置在圆板（1）的外表面，所述支撑脚（31）的底部顶端设置有放脚缺口（32），所述支撑脚（31）的底部底端固定连接有伸缩弹簧一（33），所述伸缩弹簧一（33）的底部固定连接有支撑板一（35），所述支撑板一（35）的内壁均匀设置有橡胶刮板（36），所述橡胶刮板（36）的外表面与支撑板一（35）的内壁固定连接；
所述取样机构（4）包括伸缩管（41），所述伸缩管（41）的外表面固定连接水箱（42），所述水箱（42）的顶部固定连接有倒水口（43），所述水箱（42）的外表面均匀设置有增压器（44），所述增压器（44）靠近水箱（42）的一端与水箱（42）的外表面固定连接，所述水箱（42）的底部固定连接有喷头（45），所述伸缩管（41）的内壁滑动连接有钻土机构（46），所述钻土机构（46）的外表面固定连接有清洁机构（47）；
所述清洁机构（47）包括固定板一（471），所述固定板一（471）的底部均匀设置有伸缩弹簧二（472），所述伸缩弹簧二（472）的顶部与固定板一（471）的底部固定连接，所述固定板一（471）的外表面设置有缺口（474），所述伸缩弹簧二（472）的底部固定连接有铲草机构（473）；
所述铲草机构（473）包括支撑板四（4731），所述支撑板四（4731）的顶部设置有伺服电机二（4732），所述支撑板四（4731）的外表面固定连接有固定板二（4733），所述固定板二（4733）的顶部固定连接有磁铁块一（4734），所述支撑板四（4731）远离固定板二（4733）的一端均匀设置有撞击杆（4735），所述撞击杆（4735）的顶部与支撑板四（4731）的顶部固定连接，所述支撑板四（4731）的底部转动连接有转轴（4736），所述转轴（4736）的外表面固定连接有铲刀（4737），所述铲刀（4737）的外表面滑动连接有剐蹭弧刀（4738），所述剐蹭弧刀（4738）的顶部均匀设置有磁铁块二（4739）。
2.根据权利要求1所述的一种盐碱地表层土壤取样器，其特征在于：所述支撑脚（31）的顶部与圆板（1）的外表面固定连接，所述橡胶刮板（36）的远离支撑板一（35）一端与圆锥块（34）的外表面滑动连接。
3.根据权利要求1所述的一种盐碱地表层土壤取样器，其特征在于：所述伸缩管（41）的顶部与圆板（1）的底部固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种盐碱地表层土壤取样器，其特征在于：所述钻土机构（46）包括伸缩杆（461），所述伸缩杆（461）的外表面设置有出样口（462），所述出样口（462）的底部固定连接有存样板，所述伸缩杆（461）的内壁滑动连接有支撑板三（464），所述支撑板三（464）的顶部固定连接有伺服电机一（465），所述支撑板三（464）靠近伺服电机一（465）的一端固定连接有保护套（466），所述保护套（466）的顶部固定连接有拉扯绳（469），所述支撑板三（464）的底部转动连接有切割钻头（467），所述伸缩杆（461）的内壁底端均匀设置有剐蹭环（468），所述剐蹭环（468）的外表面与伸缩杆（461）的内壁固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种盐碱地表层土壤取样器，其特征在于：所述伸缩杆（461）的外表面与伸缩管（41）的内壁滑动连接，所述拉扯绳（469）贯穿伸缩杆（461）的内壁并延伸至伸缩杆（461）的外表面。
6.根据权利要求5所述的一种盐碱地表层土壤取样器，其特征在于：所述固定板一（471）的内壁与伸缩杆（461）的外表面固定连接，所述支撑板四（4731）的顶部与伸缩弹簧二（472）的底部固定连接。 说明书 : 一种盐碱地表层土壤取样器技术领域[0001] 本发明涉及土壤取样技术领域，具体为一种盐碱地表层土壤取样器。背景技术[0002] 土壤采样是指采集土壤样品的方法，包括采样的布设和取样技术。采剖面土样，应在剖面观察记载结束后进行，在采样前应先将剖面整修、清理，削去最表层的浮土，然后再按层次自上而下逐层从中心典型部位取样；[0003] 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，根据联合国教科文组织和粮农组织不完全统计，全世界盐碱地的面积为9.5438亿公顷，其中我国为9913万公顷。我国碱土和碱化土壤的形成，大部分与土壤中碳酸盐的累积有关，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；[0004] 在对盐碱地进行取样的过程中，若整体设备不是固定状态，就导致取样机构无法进入土壤内壁，从而无法取样，同时盐碱地中的盐碱物质长期附着在装置表面会固定机构的部件被腐蚀。发明内容[0005] 针对现有技术的不足，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种盐碱地表层土壤取样器，包括圆板，所述圆板的顶部固定连接有手提杆，所述圆板的外表面对称设置有固定机构，所述固定机构的顶部与圆板的外表面固定连接，所述圆板的底部固定连接有取样机构；[0006] 所述固定机构包括支撑脚，所述支撑脚对称设置在圆板的外表面，所述支撑脚的底部顶端设置有放脚缺口，所述支撑脚的底部底端固定连接有伸缩弹簧一，所述伸缩弹簧一的底部固定连接有支撑板一，所述支撑板一的内壁均匀设置有橡胶刮板，所述橡胶刮板的外表面与支撑板一的内壁固定连接。[0007] 优选的，所述支撑脚的顶部与圆板的外表面固定连接，所述橡胶刮板的远离支撑板一一端与圆锥块的外表面滑动连接，在对表层土壤进行取样的过程中，若整体设备不是固定状态，就导致取样机构无法进入土壤内壁，从而无法取样，通过将装置放入土壤表面，在通过人力用脚踩放脚缺口，从而使支撑板一与土壤接触，并压缩伸缩弹簧一，同时圆锥块会插入土壤内壁，从而将整体装置固定住，防止取样时装置不稳定，在装置取样完成之后，通过手提杆将装置提起，此时伸缩弹簧一会恢复形变从而使支撑板一向下移动，并带动橡胶挂板对附着在圆锥块上的泥土和石子掉落，防止碱性物质长时间对圆锥块的腐蚀。[0008] 优选的，所述取样机构包括伸缩管，所述伸缩管的外表面固定连接水箱，所述水箱的顶部固定连接有倒水口，所述水箱的外表面均匀设置有增压器，所述增压器靠近水箱的一端与水箱的外表面固定连接，所述水箱的底部固定连接有喷头，所述伸缩管的内壁滑动连接有钻土机构，所述钻土机构的外表面固定连接有清洁机构，通过喷头喷出清洗液，对整体取样机构进行清洗去除盐碱，防止盐碱对装置的腐蚀。[0009] 优选的，所述伸缩管的顶部与圆板的底部固定连接。[0010] 优选的，所述钻土机构包括伸缩杆，所述伸缩杆的外表面设置有出样口，所述出样口的底部固定连接有存样板，所述伸缩杆的内壁滑动连接有支撑板三，所述支撑板三的顶部固定连接有伺服电机一，所述支撑板三靠近伺服电机一的一端固定连接有保护套，所述保护套的顶部固定连接有拉扯绳，所述支撑板三的底部转动连接有切割钻头，所述伸缩杆的内壁底端均匀设置有剐蹭环，所述剐蹭环的外表面与伸缩杆的内壁固定连接，伸缩杆的下移，会使伸缩弹簧二内压缩，从而使伸缩杆与土壤接触，伺服电机一带动切割钻头转动，从而将土壤松动，方便伸缩杆进行深入土壤，同时切割钻头会将土壤中的植物根部切碎，最终土壤和植物根部会通过出样口掉落到存样箱，避免了植物根部将伸缩杆的堵塞，在取样完成之后，通过拉动拉扯绳，将切割钻头向上拉动，从而使剐蹭环与切割钻头上的泥土和石子产生接触，并将其铲落。[0011] 优选的，所述伸缩杆的外表面与伸缩管的内壁滑动连接，所述拉扯绳贯穿伸缩杆的内壁并延伸至伸缩杆的外表面。[0012] 优选的，所述清洁机构包括固定板一，所述固定板一的底部均匀设置有伸缩弹簧二，所述伸缩弹簧二的顶部与固定板一的底部固定连接，所述固定板一的外表面设置有缺口，所述伸缩弹簧二的底部固定连接有铲草机构。[0013] 优选的，所述铲草机构包括支撑板四，所述支撑板四的顶部设置有伺服电机二，所述支撑板四的外表面固定连接有固定板二，所述固定板二的顶部固定连接有磁铁块一，所述支撑板四远离固定板二的一端均匀设置有撞击杆，所述撞击杆的顶部与支撑板四的顶部固定连接，所述支撑板四的底部转动连接有转轴，所述转轴的外表面固定连接有铲刀，所述铲刀的外表面滑动连接有剐蹭弧刀，所述剐蹭弧刀的顶部均匀设置有磁铁块二，在钻土机构还没接触地面之前，伺服电机二带动转轴发生旋转，进而带动铲刀旋转，从而使铲刀将土壤上的植物铲出，防止植物阻碍对土壤的采集，同时在铲刀旋转到撞击杆的一端时，会产生碰撞，从而使附着在铲刀上的干燥杂草掉落，到铲刀旋转到磁铁块一的一端时，磁铁块一会吸引磁铁块二从而带动剐蹭弧刀将附着在铲刀上附着力较强的湿草刮落。[0014] 优选的，所述固定板一的内壁与伸缩杆的外表面固定连接，所述支撑板四的顶部与伸缩弹簧二的底部固定连接。[0015] 本发明的有益效果如下：[0016] 本发明通过设置固定机构,在对表层土壤进行取样的过程中，若整体设备不是固定状态，就导致取样机构无法进入土壤内壁，从而无法取样，通过将装置放入土壤表面，在通过人力用脚踩放脚缺口，从而使支撑板一与土壤接触，并压缩伸缩弹簧一，同时圆锥块会插入土壤内壁，从而将整体装置固定住，防止取样时装置不稳定。[0017] 本发明通过设置固定机构,在装置取样完成之后，通过手提杆将装置提起，此时伸缩弹簧一会恢复形变从而使支撑板一向下移动，并带动橡胶挂板对附着在圆锥块上的泥土和石子掉落，防止碱性物质长时间对圆锥块的腐蚀。[0018] 本发明通过设置铲草机构,伸缩管带动伸缩杆向下移动，在钻土机构还没接触地面之前，伺服电机二带动转轴发生旋转，进而带动铲刀旋转，从而使铲刀将土壤上的植物铲出，防止植物阻碍对土壤的采集，同时在铲刀旋转到撞击杆的一端时，会产生碰撞，从而使附着在铲刀上的干燥杂草掉落，到铲刀旋转到磁铁块一的一端时，磁铁块一会吸引磁铁块二从而带动剐蹭弧刀将附着在铲刀上附着力较强的湿草刮落。[0019] 本发明通过设置钻土机构,随着伸缩杆的继续下移，会使伸缩弹簧二内压缩，从而使伸缩杆与土壤接触，伺服电机一带动切割钻头转动，从而将土壤松动，方便伸缩杆进行深入土壤，同时切割钻头会将土壤中的植物根部切碎，最终土壤和植物根部会通过出样口掉落到存样箱，避免了植物根部将伸缩杆的堵塞。[0020] 本发明通过设置钻土机构，在取样完成之后，通过拉动拉扯绳，将切割钻头向上拉动，从而使剐蹭环与切割钻头上的泥土和石子产生接触，并将其铲落，最终通过喷头喷出清洗液，对整体取样机构进行清洗去除盐碱，防止盐碱对装置的腐蚀。附图说明[0021] 图1为本发明结构示意图；[0022] 图2是本发明固定机构的结构示意图；[0023] 图3是本发明固定机构的局部结构示意图；[0024] 图4是本发明取样机构的结构示意图；[0025] 图5是本发明钻土机构的结构示意图；[0026] 图6是本发明钻土机构的结构剖视图；[0027] 图7是本发明清洁机构的结构示意图；[0028] 图8是本发明铲草机构的结构示意图；[0029] 图中：1、圆板；2、手提杆；3、固定机构；4、取样机构；31、支撑脚；32、放脚缺口；33、伸缩弹簧一；34、圆锥块；35、支撑板一；36、橡胶刮板；41、伸缩管；42、水箱；43、倒水口；44、增压器；45、喷头；46、钻土机构；47、清洁机构；461、伸缩杆；462、出样口；463、存样箱；464、支撑板三；465、伺服电机一；466、保护套；467、切割钻头；468、剐蹭环；469、拉扯绳；471、固定板一；472、伸缩弹簧二；473、铲草机构；474、缺口；4731、支撑板四；4732、伺服电机二；4733、固定板二；4734、磁铁块一；4735、撞击杆；4736、转轴；4737、铲刀；4738、剐蹭弧刀；4739、磁铁块二。具体实施方式[0030] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。[0031] 实施例一，使用图1‑图8对本发明一实施方式的一种盐碱地表层土壤取样器进行如下说明。[0032] 如图1‑图8所示，本发明的一种盐碱地表层土壤取样器，包括圆板1，圆板1的顶部固定连接有手提杆2，圆板1的外表面对称设置有固定机构3，固定机构3的顶部与圆板1的外表面固定连接，圆板1的底部固定连接有取样机构4；[0033] 固定机构3包括支撑脚31，支撑脚31对称设置在圆板1的外表面，支撑脚31的底部顶端设置有放脚缺口32，支撑脚31的底部底端固定连接有伸缩弹簧一33，伸缩弹簧一33的底部固定连接有支撑板一35，支撑板一35的内壁均匀设置有橡胶刮板36，橡胶刮板36的外表面与支撑板一35的内壁固定连接。[0034] 支撑脚31的顶部与圆板1的外表面固定连接，橡胶刮板36的远离支撑板一35一端与圆锥块34的外表面滑动连接，在对表层土壤进行取样的过程中，若整体设备不是固定状态，就导致取样机构4无法进入土壤内壁，从而无法取样，通过将装置放入土壤表面，在通过人力用脚踩放脚缺口32，从而使支撑板一35与土壤接触，并压缩伸缩弹簧一33，同时圆锥块34会插入土壤内壁，从而将整体装置固定住，防止取样时装置不稳定，在装置取样完成之后，通过手提杆2将装置提起，此时伸缩弹簧一33会恢复形变从而使支撑板一35向下移动，并带动橡胶挂板对附着在圆锥块34上的泥土和石子掉落，防止碱性物质长时间对圆锥块34的腐蚀。[0035] 取样机构4包括伸缩管41，伸缩管41的外表面固定连接水箱42，水箱42的顶部固定连接有倒水口43，水箱42的外表面均匀设置有增压器44，增压器44靠近水箱42的一端与水箱42的外表面固定连接，水箱42的底部固定连接有喷头45，伸缩管41的内壁滑动连接有钻土机构46，钻土机构46的外表面固定连接有清洁机构47，通过喷头45喷出清洗液，对整体取样机构4进行清洗去除盐碱，防止盐碱对装置的腐蚀。[0036] 伸缩管41的顶部与圆板1的底部固定连接。[0037] 钻土机构46包括伸缩杆461，伸缩杆461的外表面设置有出样口462，出样口462的底部固定连接有存样板，伸缩杆461的内壁滑动连接有支撑板三464，支撑板三464的顶部固定连接有伺服电机一465，支撑板三464靠近伺服电机一465的一端固定连接有保护套466，保护套466的顶部固定连接有拉扯绳469，拉扯绳469与伸缩杆461的内壁有较大的摩擦力，人为不增加外力的情况下可以保持支撑板三464不发生滑动，支撑板三464的底部转动连接有切割钻头467，伸缩杆461的内壁底端均匀设置有剐蹭环468，剐蹭环468的外表面与伸缩杆461的内壁固定连接，伸缩杆461的下移，会使伸缩弹簧二472内压缩，从而使伸缩杆461与土壤接触，伺服电机一465带动切割钻头467转动，从而将土壤松动，方便伸缩杆461进行深入土壤，同时切割钻头467会将土壤中的植物根部切碎，最终土壤和植物根部会通过出样口462掉落到存样箱463，避免了植物根部将伸缩杆461的堵塞，在取样完成之后，通过拉动拉扯绳469，将切割钻头467向上拉动，从而使剐蹭环468与切割钻头467上的泥土和石子产生接触，并将其铲落。[0038] 伸缩杆461的外表面与伸缩管41的内壁滑动连接，拉扯绳469贯穿伸缩杆461的内壁并延伸至伸缩杆461的外表面。[0039] 清洁机构47包括固定板一471，固定板一471的底部均匀设置有伸缩弹簧二472，伸缩弹簧二472的顶部与固定板一471的底部固定连接，固定板一471的外表面设置有缺口474，伸缩弹簧二472的底部固定连接有铲草机构473，缺口474的存在会使伺服电机二向上移动时不会被阻挡。[0040] 铲草机构473包括支撑板四4731，支撑板四4731的顶部设置有伺服电机二4732，支撑板四4731的外表面固定连接有固定板二4733，固定板二4733的顶部固定连接有磁铁块一4734，支撑板四4731远离固定板二4733的一端均匀设置有撞击杆4735，撞击杆4735的顶部与支撑板四4731的顶部固定连接，支撑板四4731的底部转动连接有转轴4736，转轴4736的外表面固定连接有铲刀4737，铲刀4737的外表面滑动连接有剐蹭弧刀4738，剐蹭弧刀4738的顶部均匀设置有磁铁块二4739，在钻土机构46还没接触地面之前，伺服电机二4732带动转轴4736发生旋转，进而带动铲刀4737旋转，从而使铲刀4737将土壤上的植物铲出，防止植物阻碍对土壤的采集，同时在铲刀4737旋转到撞击杆4735的一端时，会产生碰撞，从而使附着在铲刀4737上的干燥杂草掉落，到铲刀4737旋转到磁铁块一4734的一端时，磁铁块一4734会吸引磁铁块二4739从而带动剐蹭弧刀4738将附着在铲刀4737上附着力较强的湿草刮落。[0041] 固定板一471的内壁与伸缩杆461的外表面固定连接，支撑板四4731的顶部与伸缩弹簧二472的底部固定连接。[0042] 具体工作流程如下：[0043] 工作时，将装置放入土壤表面，在通过人力用脚踩放脚缺口32，从而使支撑板一35与土壤接触，并压缩伸缩弹簧一33，同时圆锥块34会插入土壤内壁，从而将整体装置固定住，防止取样时装置不稳定，在装置取样完成之后，通过手提杆2将装置提起，此时伸缩弹簧一33会恢复形变从而使支撑板一35向下移动，并带动橡胶挂板对附着在圆锥块34上的泥土和石子掉落，防止碱性物质长时间对圆锥块34的腐蚀，伸缩管41带动伸缩杆461向下移动，在钻土机构46还没接触地面之前，伺服电机二4732带动转轴4736发生旋转，进而带动铲刀4737旋转，从而使铲刀4737将土壤上的植物铲出，防止植物阻碍对土壤的采集，同时在铲刀4737旋转到撞击杆4735的一端时，会产生碰撞，从而使附着在铲刀4737上的干燥杂草掉落，到铲刀4737旋转到磁铁块一4734的一端时，磁铁块一4734会吸引磁铁块二4739从而带动剐蹭弧刀4738将附着在铲刀4737上附着力较强的湿草刮落，随着伸缩杆461的继续下移，会使伸缩弹簧二472内压缩，从而使伸缩杆461与土壤接触，伺服电机一465带动切割钻头467转动，从而将土壤松动，方便伸缩杆461进行深入土壤，同时切割钻头467会将土壤中的植物根部切碎，最终土壤和植物根部会通过出样口462掉落到存样箱463，避免了植物根部将伸缩杆461的堵塞，在取样完成之后，通过拉动拉扯绳469，将切割钻头467向上拉动，从而使剐蹭环468与切割钻头467上的泥土和石子产生接触，并将其铲落，最终通过喷头45喷出清洗液，对整体取样机构4进行清洗去除盐碱，防止盐碱对装置的腐蚀。[0044] 显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

专利地区：内蒙古

专利申请日期：2024-02-26

专利公开日期：2024-05-03

专利公告号：CN117782684B