摘  要：本发明涉及一种用于苎麻根际土壤取样的装置，属于土壤采集装置技术领域，包括：锥头、振动机、延长筒和取土隔板，锥头具有连续且光滑的锥面，锥头的侧壁开设有若干定位槽；振动机对锥头产生垂直方向的往复振动；延长筒连接于锥头和振动机之间；若干取土隔板沿延长筒的长度方向等角度环设于延长筒的外侧，取土隔板朝向锥头的一端具有与锥面随型设置的斜面，斜面插接于定位槽内；其能解决现有技术中土壤取样装置插入土层时对植物的根系造成损伤的技术问题。

 

权利要求书

1.一种用于苎麻根际土壤取样的装置，其特征在于，包括：

锥头（1），具有连续且光滑的锥面（104），所述锥头（1）的外侧壁上开设有若干定位槽（103）；

振动机（4），对所述锥头（1）产生垂直方向的往复振动；

延长筒（2），连接于所述锥头（1）和所述振动机（4）之间；

若干取土隔板（201），沿所述延长筒（2）的长度方向等角度环设于所述延长筒（2）的外侧，所述取土隔板（201）朝向所述锥头（1）的一端具有与所述锥面（104）随型设置的斜面，所述斜面插接于所述定位槽（103）内。

2.根据权利要求1所述的用于苎麻根际土壤取样的装置，其特征在于，在两片所述取土隔板（201）之间隔离出扇形的取土空间，所述取土空间的宽度中值小于所述取土空间的最小深度。

3.根据权利要求2所述的用于苎麻根际土壤取样的装置，其特征在于，还包括：

收束板（202），连接于所述取土隔板（201）背离所述延长筒（2）的一边，相邻的两块收束板（202）不接触。

4.根据权利要求3所述的用于苎麻根际土壤取样的装置，其特征在于，所述取土隔板（201）背离所述延长筒（2）的一边开设有滑槽（206），所述滑槽（206）平行于所述延长筒（2）的轴线，所述收束板（202）可拆卸连接于所述滑槽（206）。

5.根据权利要求4所述的用于苎麻根际土壤取样的装置，其特征在于，还包括：

卸土筒（203），连接于所述延长筒（2）的内侧，所述卸土筒（203）一端为整圆，所述卸土筒（203）另一端开设有多个通槽，所述通槽将所述卸土筒（203）的一端分离成若干弹片，所述弹片在自然状态下平行于所述延长筒（2）的内壁，所述弹片在受压状态下向所述延长筒（2）的内壁方向倾斜且失去受力后恢复自然状态；

多个推杆（204），连接在所述弹片朝向所述延长筒（2）的一侧，所述推杆（204）穿接于所述延长筒（2）的侧壁且可以自由滑动。

6.根据权利要求5所述的用于苎麻根际土壤取样的装置，其特征在于，还包括：

限位盖（3），快拆连接于所述延长筒（2）和所述振动机（4）之间，所述限位盖（3）的下端面与所述取土隔板（201）背离所述锥头（1）的一端相抵接，所述限位盖（3）的下端面与所述收束板（202）背离所述锥头（1）的一端相抵接，所述限位盖（3）的下端面具有凸起，所述凸起抵接于所述延长筒（2）的内壁和所述卸土筒（203）之间。

7.根据权利要求6所述的用于苎麻根际土壤取样的装置，其特征在于，还包括：

转接筒（101），连接于所述锥头（1）和所述延长筒（2）之间；

压敏电阻（102），连接于所述锥头（1）和所述转接筒（101）之间,所述压敏电阻（102）和所述振动机（4）通讯连接；

所述锥头（1）和所述转接筒（101）滑动连接。

 

技术领域

本发明属于土壤采集装置技术领域，特别涉及一种用于苎麻根际土壤取样的装置。

 

背景技术

苎麻的根系非常发达，属于深根型植物。它有强大的主根，入土深度可达1米以上，侧根和细根也很繁多，主要分布在30厘米-50厘米的土层中，因此在对于苎麻根际土壤取样时存在取样深度深（50厘米-60厘米）以及需要减少对根系的损伤的需求。

现有公告号为CN213658292U的专利，公开了一种马铃薯根腐病根际土壤取样装置，该马铃薯根腐病根际土壤取样装置包括工作盒，工作盒内侧壁的一侧活动安装有转动杆，转动杆的一端转动安装有第一转动齿轮，工作盒上表面的一侧固定安装有电机，电机的输出端固定连接有第二转动齿轮，第一转动齿轮和第二转动齿轮的外表面传动连接有链条，转动杆的中部固定安装有传动齿轮，传动齿轮外侧面的一侧啮合有操作杆，操作杆的下端固定连接有取样器，取样器的一侧分别固定连接有固定取样腔和转动取样腔，通过固定取样腔、固定杆、转动取样腔卡环的配合设置，固定杆和卡环可以使转动取样腔与固定取样腔合在一起，使得能够正常取样。

现有技术存在以下问题：

转动取样腔和固定取样腔合在一起后，形成一个封闭环状，且插入土层方向设置有刀刃，这使得环状刀刃在插入土层时会对植物的根系造成损伤。

 

发明内容

本发明提供一种用于苎麻根际土壤取样的装置，其能解决现有技术中土壤取样装置插入土层时对植物的根系造成损伤的技术问题。

为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案实现：

本申请提供一种用于苎麻根际土壤取样的装置，其包括锥头、振动机、延长筒和取土隔板，锥头具有连续且光滑的锥面，所述锥头的侧壁开设有若干定位槽；振动机对所述锥头产生垂直方向的往复振动；延长筒连接于所述锥头和所述振动机之间；若干取土隔板沿所述延长筒的长度方向等角度环设于所述延长筒的外侧，所述取土隔板朝向所述锥头的一端具有与所述锥面随型设置的斜面，所述斜面插接于所述定位槽内。

通过上述技术方案，采用具有连续且光滑的锥面的锥头进行破土，可以将植物的根系向两边挤压，避免取土时直接损伤根系，根系可以沿锥头的锥面和取土隔板的斜面滑移至装置的侧面，进而避免装置插入土层时对植物的根系造成损伤。

在本发明中，两片上述取土隔板之间隔离出扇形的取土空间，所述取土空间的宽度中值小于所述取土空间的最小深度。

通过上述技术方案，采用宽度中值小于最小深度的取土空间，能够提高装置与样土之间的摩擦力，避免拔取装置时样土掉落，提高了取土的成功率。

在本发明中，上述土壤取样的装置还包括收束板，收束板连接于所述取土隔板背离所述延长筒的一边，相邻的两块收束板不接触。

通过上述技术方案，采用收束板在保证不会对根系造成损伤的同时，对取土空间和外层土壤进行一个分离，进一步提高了取土测成功率。

在本发明中，上述取土隔板背离所述延长筒的一边开设有滑槽，所述滑槽平行于所述延长筒的轴线，所述收束板可拆卸连接于所述滑槽。

通过上述技术方案，采用可拆卸的收束板，便于取土后对样土的分离。

在本发明中，上述土壤取样的装置还包括卸土筒和推杆，卸土筒连接于所述延长筒的内侧，所述卸土筒一端为整圆另一端通过开设多个通槽，所述通槽将所述卸土筒的一端分离成若干弹片，所述弹片在自然状态下平行于所述延长筒的内壁，所述弹片在受压状态下向所述延长筒的内壁方向倾斜且失去受力后恢复自然状态；多个推杆连接在所述弹片朝向所述延长筒的一侧，所述推杆穿接与所述延长筒的侧壁且可以自由滑动。

通过上述技术方案，采用卸土筒和推杆，进一步提高了样土与取土隔板的分离，提高使用的便捷性。

在本发明中，上述土壤取样的装置还包括限位盖，限位盖快拆连接于所述延长筒和所述振动机之间，所述限位盖的下端面与所述取土隔板背离所述锥头的一端抵接，所述限位盖的下端面与所述收束板背离所述锥头的一端抵接，所述限位盖的下端面具有凸起，所述凸起抵接于所述延长筒的内壁和所述卸土筒之间。

通过上述技术方案，采用限位盖，对收束板和取土隔板进行定位，同时增加装置下部分的受力面积，减少装置的变形量。

在本发明中，上述土壤取样的装置还包括转接筒和压敏电阻，转接筒连接于所述锥头和所述延长筒之间；压敏电阻连接于所述锥头和所述转接筒之间,所述压敏电阻和所述振动机通讯连接；所述锥头和所述转接筒滑动连接。

通过上述技术方案，采用压敏电阻识别锥头的异常压力变化进而控制振动机的停止，避免锥头遇到大量根系缠绕失去避让空间后进而对根系造成损伤。

 

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种用于苎麻根际土壤取样的装置的轴测图；

  

图1

图2为本发明实施例提供的一种用于苎麻根际土壤取样的装置的正视图；

  

图2

图3为图2中的D处局部放大图；

  

图3

图4为图2中的A-A处剖视图；

  

图4

图5为图4中的E处局部放大图；

  

图5

图6为图4中的F处局部放大图；

  

图6

图7为图2中的B-B处剖视图；

  

图7

图8为图2中的C-C处剖视图；

  

图8

图9为本发明实施例提供的一种用于苎麻根际土壤取样的装置去除振动机后的爆炸图；

  

图9

图10为图9中的G处局部放大图；

  

图10

图11为图9中的H处局部放大图；

  

图11

图12为本发明实施例提供的锥头的轴测图；

  

图12

图13为本发明实施例提供的一种用于苎麻根际土壤取样的装置取土后的正视图；

  

图13

图14为图13中的I-I处剖视图。

  

图14

图标：1-锥头；101-转接筒；102-压敏电阻；103-定位槽；104-锥面；2-延长筒；201取土隔板；202-收束板；203-卸土筒；204-推杆；205-通孔；206-滑槽；3-限位盖；4-振动机；5-样土。

 

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是焊接，也可以是螺栓连接，也可以是铆接；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例：

请参照图1至图14，图1至图14所示为本申请的一种实施例。

本实施例提供一种用于苎麻根际土壤取样的装置，如图1所示，其包括锥头1、振动机4、延长筒2和取土隔板201，如图3所示，锥头1具有连续且光滑的锥面104，锥头1的侧壁开设有若干定位槽103；振动机4对锥头1产生垂直方向的往复振动；如图2和图4所示，延长筒2连接于锥头1和振动机4之间；如图2、图3和图7所示，若干取土隔板201沿延长筒2的长度方向等角度环设于延长筒2的外侧，取土隔板201朝向锥头1的一端具有与锥面104随型设置的斜面，斜面插接于定位槽103内。

使用时，将锥头1插入延长筒2的下端，然后将其抵接至预选好的取土位置，取土位置因选择背离根系旺盛的方向或两条主根的间距位置之间，然后启动振动机4做上下往复锤击的运动，使装置在锥头1的带动下将取土隔板201和延长筒2插入土层，当锥头1遇到根系时根系在表面光滑且连续的锥面104上向四周滑开，然后在取土隔板201的下端斜面的导向下进一步滑入装置侧面，待锥头1到达预定取土深度后，因为样土5和取土隔板201的共同挤压下可以随装置一同被取出，然后将取土隔板201之间的样土5进行分离，分装，完成取样。

通过上述技术方案，采用具有连续且光滑的锥面104的锥头1进行破土，可以将植物的根系向两边挤压，避免取土时直接损伤根系，根系可以沿锥头1的锥面104和取土隔板201的斜面滑移至装置的侧面，进而避免装置插入土层时对植物的根系造成损伤。

作为一种较优的实施方式，如图7和图8所示，两片上述取土隔板201之间隔离出扇形的取土空间，取土空间的宽度中值小于取土空间的最小深度。

需要说明的是，不同于传统土壤环刀或洛阳铲等的取土方式，土壤环刀时对样土5的侧面全接触，这样的话环刀的前端难以有效避让根系，而洛阳铲虽然具有半幅的开口，但是其取出土壤的原理是采用逐渐收缩的内腔对土壤进行了压实，这不利于后期对样土5的孔隙率的检测，因此在保证一端开口的前提下，对宽深比进行优化后，能增加取土隔板201对样土5的摩擦力。

通过上述技术方案，采用宽度中值小于最小深度的取土空间，能够提高装置与样土5之间的摩擦力，避免拔取装置时样土5掉落，提高了取土的成功率。

作为一种较优的实施方式，如图3、图8、图9、图13以及图14所示，上述土壤取样的装置还包括收束板202，收束板202连接于取土隔板201背离延长筒2的一边，相邻的两块收束板202不接触。

采用收束板202会在样土5位于取土空间的开口处进行一次收口，这样可以减少样土5和土层之间的联系，便于抽出装置时样土5与土层的分离。

需要说明的是，如图3所示，收束板202的下端做倒角处理，减少对根系的刮擦；同时根据实际需要，收束板202的下端的两侧加工有倒角，使收束板202的下端呈锥形，且不具备锐角边，避免锐边切断根系。

通过上述技术方案，采用收束板202在保证不会对根系造成损伤的同时，对取土空间和外层土壤进行一个分离，进一步提高了取土测成功率。

作为一种较优的实施方式，如图8所示，上述取土隔板201背离延长筒2的一边开设有滑槽206，滑槽206平行于延长筒2的轴线，收束板202可拆卸连接于滑槽206。

使用时，取下限位盖3后，抽出收束板202，然后再对样土5进行分离。

通过上述技术方案，采用可拆卸的收束板202，便于取土后对样土5的分离。

作为一种较优的实施方式，如图5和图6所示，上述土壤取样的装置还包括卸土筒203和推杆204，卸土筒203连接于延长筒2的内侧，如图10所示，卸土筒203一端为整圆另一端通过开设多个通槽，通槽将卸土筒203的一端分离成若干弹片，如图6所示，弹片在自然状态下平行于延长筒2的内壁，弹片在受压状态下向延长筒2的内壁方向倾斜且失去受力后恢复自然状态；多个推杆204连接在弹片朝向延长筒2的一侧，推杆204通过如图11所示的通孔205穿接于延长筒2的侧壁且可以自由滑动。

使用时，当从土层去除装置后，分离振动机4和限位盖3，然后采用锥头棍插入卸土筒203内，使卸土筒203向外扩张，此时推杆204对样土5施加向外的推力，因为整个取土空间呈扇形，在向外的推力的作用下样土5被分离。

需要说明的是，锥头棍为现有技术公知常识，在此不单独绘图表示，任何可插入卸土筒203使其膨胀开的物体均可使用。

通过上述技术方案，采用卸土筒203和推杆204，进一步提高了样土5与取土隔板201的分离，提高使用的便捷性。

作为一种较优的实施方式，如图6所示，上述土壤取样的装置还包括限位盖3，限位盖3快拆连接于延长筒2和振动机4之间，限位盖3的下端面与取土隔板201背离锥头1的一端抵接，限位盖3的下端面与收束板202背离锥头1的一端抵接，限位盖3的下端面具有凸起，凸起抵接于延长筒2的内壁和卸土筒203之间。

使用时，当限位盖3装入时，可以有效避免收束板202的垂直滑移，还可以避免取土隔板201的间距，同时因为凸起抵接于延长筒2和卸土筒203之间，推杆204也无法向内收缩，避免土壤倒灌。

通过上述技术方案，采用限位盖3，对收束板202和取土隔板201进行定位，同时增加装置下部分的受力面积，减少装置的变形量。

作为一种较优的实施方式，如图5和图9所示，上述土壤取样的装置还包括转接筒101和压敏电阻102，转接筒101连接于锥头1和延长筒2之间；压敏电阻102连接于锥头1和转接筒101之间,压敏电阻102和振动机4通讯连接；锥头1和转接筒101滑动连接。

使用时，因为锥头1的侧面积一定锥面104的面积一定，因此其余土壤接触的摩擦力一定，这会使得压敏电阻102保持一个固定值，同时振动机4的功率恒定的前提下，每次锤击，压敏电阻102的阻值变化呈现一个稳定的波形图，在此阻值变化范围内，振动机4可以正常运行，而当锥头1遇到大量根系或石块且无法将其排开时，压敏电阻102的阻值增大超出预设范围，此时振动机4断电停止运行，进而对装置起到自动保护的效果。

通过上述技术方案，采用压敏电阻102识别锥头1的异常压力变化进而控制振动机4的停止，避免锥头1遇到大量根系缠绕失去避让空间后进而对根系造成损伤。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明记载的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

 

文章摘自国家发明专利，一种用于苎麻根际土壤取样的装置，发明人：崔忠刚，张中华，杨燕，李萍，苟云，申请号：202510037827.8，申请日：2025.01.10