【技术实现步骤摘要】
本技术属于土壤采样，具体而言，涉及一种平面开合原状土采样装置。
技术介绍
1、土壤是生态环境的重要组成部分，土壤样品的采集与监测是辨识生态环境质量优劣的前提。目前，土壤样品采样器会破坏地表环境，存在以下问题：1.原状取样钻钻口为倾斜刀口，人为控制取样深度，精度不够，且不能有效克服土壤阻力；2.不具备推土装置，采样结束后不能顺利取出土壤，另外，采样前还需处理采样地的表面杂草及挖掘土壤剖面，对土壤表面破坏较大，且采样结束后需要回填。因此，需要一种能够解决现有问题的原状土采样装置。
技术实现思路
1、本技术针对现有技术缺陷，提出一种平面开合原状土采样装置，采样机构达到土壤的第一指定深度后，平面开合组件打开，采样机构进一步达到土壤的第二指定深度，土壤受挤压由平面开合组件进入中空圆柱腔进行采集，相比现有技术能够有效克服土壤的阻力，直取指定深度的土样，无需在采样前对采样地进行表面杂草处理和土壤剖面的挖掘，将土壤表面生态环境破坏降到最低。
2、为达到上述目的，本技术提供了一种平面开合原状土采样装置，包括伸缩机构和采样机构；
3、所述采样机构安装在伸缩机构的底部，其底面为平面，所述采样机构在伸缩机构的底部旋转，通过伸缩机构带动做竖直运动并伸入土壤的指定深度；
4、所述采样机构的内部具有中空圆柱腔，所述采样机构包括平面开合组件，所述平面开合组件固定安装在中空圆柱腔的底部。
5、进一步地，所述采样机构还包括滑块，滑块设置在采样机构的中空圆柱腔内部且上下移
6、当采集土样时，所述平面开合组件打开，土壤在采样机构和伸缩机构的作用下进入土样采集腔。
7、进一步地，所述采样机构还包括钻头和从动齿轮；
8、所述钻头的主体为圆柱结构，其内部具有中空圆柱孔，圆柱结构的一端安装从动齿轮，另一端的外围设置有螺旋刀片。
9、进一步地，所述采样机构还包括进油接头、第三电机、回油接头、轴杆和第三电机固定板；
10、所述第三电机固定板安装在钻头的顶部，第三电机固定板上具有与钻头的中空圆柱孔贯通的第一圆孔、第二圆孔和第三圆孔，第一圆孔的中心轴与钻头的中空圆柱孔同轴，第二圆孔和第三圆孔对称设置在第一圆孔的两侧；
11、所述第三电机通过电机安装座固定安装在第三电机固定板上，其输出轴与第三电机固定板上的第一圆孔的中心轴同轴；所述轴杆竖直安装在钻头的中空圆柱孔内部，其一端伸出于第三电机固定板的第一圆孔上方、且通过联轴器与第三电机的输出轴转动连接；所述滑块套设在轴杆上、且沿轴杆上下移动；
12、所述进油接头和回油接头的一端分别与第三电机固定板的第二圆孔和第三圆孔固定安装，另一端通过液压管与液压系统连接。
13、进一步地，所述平面开合组件包括带孔固定板和叶片；
14、所述带孔固定板为板状圆柱结构，沿中心轴阵列开设多个扇叶孔；所述叶片中心设置有叶片转轴，叶片转轴安装在轴杆的底部、且与轴杆的中心轴同轴设置。
15、进一步地，所述叶片具有与扇叶孔的数量相匹配的扇叶，多个扇叶沿叶片转轴的中心轴阵列开设，扇叶孔的型面基于叶片的扇叶型面按照预定比例缩小，所述轴杆带动叶片旋转预设角度，使得叶片的扇叶位于扇叶孔的正上方，并将扇叶孔封闭。
16、进一步地，所述伸缩机构包括多级阶梯套筒，其直径由上至下依次减小、且下方的套筒顶部套设安装在上方套筒的底部，下方套筒可在其上方套筒内伸缩运动。
17、进一步地，所述伸缩机构还包括主动齿轮和第二电机；
18、所述第二电机安装在多级阶梯套筒的底面内侧，其输出轴竖直向上，主动齿轮与第二电机转动连接；
19、所述多级阶梯套筒的底面具有中心孔，钻头的顶部由多级阶梯套筒的底面的中心孔伸入其内部，从动齿轮套设在钻头的顶部、且与主动齿轮啮合转动。
20、进一步地，所述采样机构还包括防护罩；
21、所述防护罩套设在钻头上、且位于从动齿轮和钻头的螺旋刀片之间。
22、进一步地，所述平面开合原状土采样装置还包括动力机构，其安装在伸缩机构顶部；
23、所述动力机构包括控制器、电源和位移传感器，控制器和电源均安装在动力机构内部，所述位移传感器安装在多级阶梯套筒的内底面，用于探测钻头达到土壤内的深度，并将位置信息输送至控制器，所述控制器基于位置信息控制伸缩机构和采样机构实施相应动作。
24、本技术的有益效果是：
25、第一、本技术的采样机构安装在伸缩机构的底部旋转运动，通过伸缩机构带动采样机构竖直运动并伸入土壤的指定深度；采样机构的内部具有中空圆柱腔，采样机构的平面开合组件固定安装在采样机构的中空圆柱腔的底部，采样机构的底面为平面，采样机构达到土壤的第一指定深度后，平面开合组件打开，采样机构进一步达到土壤的第二指定深度，土壤受挤压由平面开合组件进入中空圆柱腔进行采集。相比现有技术，本技术能够有效克服土壤的阻力，直取指定深度的土样，无需在采样前对采样地进行表面杂草处理和土壤剖面的挖掘，将土壤表面生态环境破坏降到最低；
26、第二、本技术的钻头的主体为圆柱结构，其内部具有中空圆柱孔，该圆柱结构的外围设置有螺旋刀片，通过螺旋刀片使得采样机构顺利伸入土壤内部，有效降低采样的阻力；
27、第三、本技术的钻头的圆柱结构的顶部与靠近螺旋刀片的一端具有预设距离，该预设距离用于安装从动齿轮和防护罩，从动齿轮位于伸缩机构的内部，与伸缩机构内的主动齿轮啮合带动钻头旋转，能够有效防护从动齿轮与主动齿轮在钻头伸入土壤内不被飞溅的土壤附着导致的损坏，防护罩套设在钻头上、且位于从动齿轮和螺旋刀片之间，进一步加强飞溅土壤进入从动齿轮与主动齿轮的啮合面；
28、第四、本技术的轴杆竖直安装在钻头的中空圆柱孔内部，滑块套设在轴杆上、且沿轴杆上下移动，滑块的外围与钻头的中空圆柱孔的内壁摩擦滑移，滑块的顶部上方为钻头的中空圆柱孔的油腔，滑块的底部下方为土样采集腔，能够保证采集的土样不被油腔污染；
29、第五、本技术的带孔固定板水平固定安装在钻头的底部内侧，叶片固定安装在轴杆的底部，通过轴杆旋转带动叶片转动，沿带孔固定板的中心轴阵列开设多个扇叶孔，扇叶孔的型面基于叶片的扇叶型面按照预定比例缩小，轴杆带动叶片旋转预设角度，使得叶片的扇叶位于扇叶孔的正上方，将扇叶孔封闭，能够有效将采集的土样封闭在土样采集腔内，在钻头上移离开土壤时，保护采集的土样不被上层土壤污染，影响指定深度的土样分析；
30、第六、本技术的位移传感器安装在三级套筒的内底面，同时与控制器连接，用于探测钻头的底面达到土壤内的指定深度，并将位置信息输送至控制器，控制器基于位置信息控制第一电机、第二电机、第三电机实施相应动作，有效探测指定深度的土样，提高指定深度的土样采集精度，提高土样分本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种平面开合原状土采样装置，其特征在于，包括伸缩机构和采样机构；
2.根据权利要求1所述的平面开合原状土采样装置，其特征在于，所述采样机构还包括滑块(36)，滑块(36)设置在采样机构的中空圆柱腔内部且上下移动，滑块(36)将采样机构的中空圆柱腔分隔为油腔和土样采集腔，土样采集腔位于油腔下方、且未与油腔连通；
3.根据权利要求2所述的平面开合原状土采样装置，其特征在于，所述采样机构还包括钻头(35)和从动齿轮(33)；
4.根据权利要求3所述的平面开合原状土采样装置，其特征在于，所述采样机构还包括进油接头(30)、第三电机(31)、回油接头(32)、轴杆(37)和第三电机固定板；
5.根据权利要求4所述的平面开合原状土采样装置，其特征在于，所述平面开合组件包括带孔固定板(38)和叶片(39)；
6.根据权利要求5所述的平面开合原状土采样装置，其特征在于，所述叶片(39)具有与扇叶孔的数量相匹配的扇叶，多个扇叶沿叶片转轴的中心轴阵列开设，扇叶孔的型面基于叶片(39)的扇叶型面按照预定比例缩小，所述轴杆(37)带动叶片(
7.根据权利要求3所述的平面开合原状土采样装置，其特征在于，所述伸缩机构包括多级阶梯套筒，其直径由上至下依次减小、且下方的套筒顶部套设安装在上方套筒的底部，下方套筒可在其上方套筒内伸缩运动。
8.根据权利要求7所述的平面开合原状土采样装置，其特征在于，所述伸缩机构还包括主动齿轮(28)和第二电机(29)；
9.根据权利要求2所述的平面开合原状土采样装置，其特征在于，所述采样机构还包括防护罩(34)；
10.根据权利要求7所述的平面开合原状土采样装置，其特征在于，所述平面开合原状土采样装置还包括动力机构，其安装在伸缩机构顶部；
...【技术特征摘要】
1.一种平面开合原状土采样装置，其特征在于，包括伸缩机构和采样机构；
2.根据权利要求1所述的平面开合原状土采样装置，其特征在于，所述采样机构还包括滑块(36)，滑块(36)设置在采样机构的中空圆柱腔内部且上下移动，滑块(36)将采样机构的中空圆柱腔分隔为油腔和土样采集腔，土样采集腔位于油腔下方、且未与油腔连通；
3.根据权利要求2所述的平面开合原状土采样装置，其特征在于，所述采样机构还包括钻头(35)和从动齿轮(33)；
4.根据权利要求3所述的平面开合原状土采样装置，其特征在于，所述采样机构还包括进油接头(30)、第三电机(31)、回油接头(32)、轴杆(37)和第三电机固定板；
5.根据权利要求4所述的平面开合原状土采样装置，其特征在于，所述平面开合组件包括带孔固定板(38)和叶片(39)；
6.根据权利要求5所述的平面开合原状土采样装置，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：武俐，崔荷婷，赵同谦，王娇娇，姚盛文，陈祥，吴昊，刘亚宁，刘森，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：新型
国别省市：
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