一种陆地生态系统碳循环研究采样装置

摘要

本发明提供了一种陆地生态系统碳循环研究采样装置，属于土壤检测技术领域，采样装置包括取土筒体、取土手柄、脚踏板、活动盖板和活动盖板半自动打开装置；取土筒体的顶端固定连接有脚踏板，取土筒体的底端固定连接有取土刀，筒体的侧壁上开设有沿着筒体的轴线延伸的取样窗口，取土筒体的外壁靠近取样窗口处刻有显示取样深度的刻度线；脚踏板上端面的中央位置处通过连接杆固定连接取土手柄，取土手柄位于脚踏板正上方；取土手柄的上表面和下表面均固定连接有若干防滑橡胶凸起条，取样窗口紧密覆盖有活动盖板，活动盖板与脚踏板之间通过活动盖板半自动打开装置连接，本发明能够实现任意深度取土，提高实验结果精确度，便于取样顺利进行。

说明书

技术领域

本发明属于土壤检测技术领域，具体为一种陆地生态系统碳循环研究采样装置。

背景技术

碳元素是一种常见的元素。碳元素既是有机物质的必备组成成分，又是无机物质的重要构成物质。碳元素既能够与氮元素、氢元素和磷元素等一起构成丰富多样的有机物质。社会高速发展引起的资源剧烈开采、土壤的过度利用以及废物的排放等都会对生态环境带来超出生态环境自身调节能力的负担，造成全球生态循环系统发生牵一发而动全身的改变，为了保护生态环境，需要对生态环境实施实时检测。其中陆地生态系统的碳循环研究是指通过研究土壤中有机物碳储存量作为全球陆地生态循环系统的重要指标，尤其是作为评价重要的中药指标，具有重要意义。

现有碳循环研究是根据研究需要取不同深度的土壤进行实验室分析，现有取土装置在使用过程中主要存在以下技术问题。一是现有取土装置是通过在取土筒体上沿轴向等间距开设有若干取样口以实现取用不同深度的土壤样品，但是该取样口在实际使用过程中存在如下技术缺陷：一是取土深度受到取样口的设置的限制，无法实现任意深度取土；二是在取土筒体从土壤中拔出时，取土筒体外部的土壤通过取样口进入取土筒体，影响实验结果的精确度；三是对于较硬的土壤，取土筒向下深入土壤过程中的阻力较大；四是土壤中的植物根系会阻碍取土筒深入土壤取样。所以需要提供一种陆地生态系统碳循环研究采样装置以解决上述技术问题。

发明内容

本发明针对以上问题，提供一种陆地生态系统碳循环研究采样装置，以解决上述技术问题。

一种陆地生态系统碳循环研究采样装置，所述采样装置包括取土筒体，所述采样装置包括取土手柄、脚踏板、活动盖板和活动盖板半自动打开装置；所述取土筒体的顶端固定连接有脚踏板，所述取土筒体的底端固定连接有取土刀，所述筒体的侧壁上开设有沿着筒体的轴线延伸的取样窗口，所述取土筒体的外壁靠近取样窗口处刻有显示取样深度的刻度线；所述脚踏板上端面的中央位置处通过连接杆固定连接取土手柄，所述取土手柄位于脚踏板正上方；所述取土手柄的上表面和下表面均固定连接有若干防滑橡胶凸起条，所述取样窗口紧密覆盖有活动盖板，所述活动盖板与脚踏板之间通过活动盖板半自动打开装置连接。

作为本发明的一种优选技术方案，上述脚踏板上表面的前侧还固定连接有一对防止脚从脚踏板上滑脱的挡板，所述挡板与脚直接接触的一侧还固定连接有柔性橡胶垫。

作为本发明的一种优选技术方案，上述活动盖板半自动打开装置包括限位滑套、推杆、固定轴、一对轴座、活动杆一、活动杆二和活动杆三，所述脚踏板的下表面固定连接有一对轴座，所述脚踏板的侧壁固定连接有限位滑套；所述固定轴通过轴承与轴座转动连接，所述限位滑套套设在推杆上，所述推杆能够沿着限位滑套在垂直于脚踏板的方向上往复自由滑动；所述推杆的底端与活动杆一铰接，所述活动杆一远离推杆的一端与活动杆二铰接，所述活动杆二远离活动杆一的一端固定套设在固定轴的一端；所述活动杆三的顶端固定连接有连接套，所述连接套固定套设在固定轴位于一对轴座之间的区域上，所述活动杆三的底端固定连接于活动盖板的外壁。

作为本发明的一种优选技术方案，上述推杆从上到下依次包括手柄部、滑动杆部和连接杆部，所述手柄部、滑动杆部和连接杆部固定连接，所述滑动杆部卡合在限位滑套内部。

作为本发明的一种优选技术方案，上述限位滑套的内部开设有卡槽，所述滑动杆部背离和靠近固定轴的两个侧面上均固定连接有上限位凸块和下限位凸块，一对所述上限位凸块位于一对所述下限位凸块的正上方；当所述活动盖板处于打开状态时，所述上限位凸块卡合在卡槽内部；当所述活动盖板处于闭合状态时，所述下限位凸块卡合在卡槽内部。

作为本发明的一种优选技术方案，上述滑动杆部的底端固定连接有防止滑动杆部从限位滑套中滑脱的限位块。

作为本发明的一种优选技术方案，上述连接套的内壁固定连接有一对卡块，所述固定轴位于一对轴座之间的区域开设有一对与卡块配套的水平滑槽；所述脚踏板的下表面固定连接有连接环一，所述连接套的顶端固定连接有连接环二；所述连接环一和连接环二通过弹簧连接。

作为本发明的一种优选技术方案，当活动盖板紧紧覆盖在取样窗口处时，所述连接套此时抵在水平滑槽远离连接环一的一端，所述弹簧此时处于自然长度。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1.本发明通过在取土筒体上开设有取样窗口并且配合设置有刻度线既能够实现任意深度取土，通过设置活动板覆盖住取样窗口，在取土筒体从土壤中抽回过程中能够防止取土筒体外部的土壤通过取样口进入取土筒体，确保实验结果更加准确；通过在取筒筒体的底端固定连接有取土刀，在取土筒体向下深入土壤过程中斩断植物根系，便于取样顺利进行；通过在取土筒体的顶端固定连接有脚踏板，便于将取土筒体向下深入土壤过程中借助脚部的踩踏力，便于取土筒体深入土壤中取土；通过在脚踏板上固定连接有挡板，能够防止脚从脚踏板上滑脱造成伤害。

2.本发明通过设置活动盖板半自动打开装置，其中，下压推杆能够带动活动杆一与推杆铰接的一端下降，与此同时活动杆一与活动杆二铰接的一端也下降，所以活动杆二与固定轴固定套接的一端带动固定轴向脚踏板的内部转动，活动杆三在固定轴的带动下向上翘起并且带动活动盖板翘起，取样窗口露出便于取样操作；进一步地，通过在滑动杆部上设置有一对上限位凸块和一对下限位凸块，再在限位滑套中配套设置有卡槽，能够确保活动盖板处于覆盖在取样窗口上和揭离取样窗口的两个状态的位置稳定性；进一步地，在滑动杆部的底端均设置有限位块，能够防止滑动杆部从限位滑套中脱离。

3.本发明中通过在固定轴位于一对轴座之间区域开设有滑槽并配套设置有带有卡块的滑块，活动杆三与固定轴既能够沿径向固定连接，又能够沿轴向滑动连接；通过将连接套与脚踏板通过弹簧连接并且保证当活动盖板紧紧覆盖在取样窗口处时，连接套此时抵在水平滑槽远离连接环一的一端，弹簧此时处于自然长度，当活动杆三朝向脚踏板翘起并且带动当活动盖板远离取样窗口时，弹簧处于伸长状态并且对连接套产生拉力，该拉力将连接套向水平滑槽靠近连接环一的一侧拉动，使得活动盖板偏离取样窗口的正上方，便于取样操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明活动盖板覆盖在取样窗口时结构示意图；

图2为图1 中A处结构放大示意图；

图3为图1中B处结构放大示意图；

图4为当活动盖板覆盖在取样窗口时，上限位凸块卡合在卡槽中的连接结构示意图；

图5为本发明活动盖板打开时结构示意图；

图6为图5 中C处结构放大示意图；

图7为图6 中D处结构放大示意图；

图8为本发明中轴座和固连接定轴结构示意图。

其中，1-取土筒体，2-取土手柄，3-脚踏板，4-活动盖板，5-活动盖板半自动打开装置，501-限位滑套，502-推杆，502A-手柄部，502B-滑动杆部，502C-连接杆部，503-固定轴，504-轴座，505-活动杆一，506-活动杆二，507-活动杆三，508-连接套，509-卡槽，510-上限位凸块，511-下限位凸块，6-取土刀，7-取样窗口，8-刻度线，9-防滑橡胶凸起条，10-挡板，11-柔性橡胶垫，12-限位块，13-卡块，14-水平滑槽，15-连接环一，16-连接环二，17-弹簧。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1~8，并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1

实施例1介绍了一种陆地生态系统碳循环研究采样装置，本发明通过在取土筒体1上开设有取样窗口7并且配合设置有刻度线8既能够实现任意深度取土，通过设置活动板覆盖住取样窗口7，在取土筒体1从土壤中抽回过程中能够防止取土筒体1外部的土壤通过取样口进入取土筒体1，确保实验结果更加准确；通过在取筒筒体的底端固定连接有取土刀6，在取土筒体1向下深入土壤过程中斩断植物根系，便于取样顺利进行；通过在取土筒体1的顶端固定连接有脚踏板3，便于将取土筒体1向下深入土壤过程中借助脚部的踩踏力，便于取土筒体1深入土壤中取土；通过在脚踏板3上固定连接有挡板10，能够防止脚从脚踏板3上滑脱造成伤害。具体如下：

一种陆地生态系统碳循环研究采样装置，如图1和图5所示，采样装置包括取土筒体1，采样装置包括取土手柄2、脚踏板3、活动盖板4和活动盖板半自动打开装置5；取土筒体1的顶端固定连接有脚踏板3，取土筒体1的底端固定连接有取土刀6，筒体的侧壁上开设有沿着筒体的轴线延伸的取样窗口7，取土筒体1的外壁靠近取样窗口7处刻有显示取样深度的刻度线8；脚踏板3上端面的中央位置处通过连接杆固定连接取土手柄2，取土手柄2位于脚踏板3正上方；脚踏板3上表面的前侧还固定连接有一对防止脚从脚踏板3上滑脱的挡板10，挡板10与脚直接接触的一侧还固定连接有柔性橡胶垫11；取土手柄2的上表面和下表面均固定连接有若干防滑橡胶凸起条9，取样窗口7紧密覆盖有活动盖板4，活动盖板4与脚踏板3之间通过活动盖板半自动打开装置5连接。

取样窗口7配套设置有的刻度线8能够读出土壤深度；活动板通过紧密覆盖在取样窗口7上阻隔取样窗口7与外部土壤之间的接触；取土刀6位于取筒筒体的底端，在取土筒体1向下深入土壤过程中斩断植物根系；手握住取土手柄2向下用力，脚踩在脚踏板3上垂直于脚踏板3方向向下用力将取土筒体1深入土壤中；当脚从脚踏板3上发生滑动时，挡板10阻挡住了脚从脚踏板3上滑脱的运动倾向，脚的前部滑向脚踏板3的过程中首先接触柔性橡胶垫11，降低脚部与挡板10的撞击力。

实施例2

实施例2是在实施例1的基础上的改进，主要改进体现在增加本发明通过设置活动盖板半自动打开装置5，其中，下压推杆502能够带动活动杆一505与推杆502铰接的一端下降，与此同时活动杆一505与活动杆二506铰接的一端也下降，所以活动杆二506与固定轴503固定套接的一端带动固定轴503向脚踏板3的内部转动，活动杆三507在固定轴503的带动下向上翘起并且带动活动盖板4翘起，取样窗口7露出便于取样操作；通过增设在滑动杆部502B上设置有一对上限位凸块510和一对下限位凸块511，再在限位滑套501中配套设置有卡槽509，能够确保活动盖板4处于覆盖在取样窗口7上和揭离取样窗口7的两个状态的位置稳定性；通过增设在滑动杆部502B的底端均设置有限位块12，能够防止滑动杆部502B从限位滑套501中脱离。具体改进如下：

一种陆地生态系统碳循环研究采样装置，如图1-2和图4-6所示，采样装置包括取土筒体1，采样装置包括取土手柄2、脚踏板3、活动盖板4和活动盖板半自动打开装置5；取土筒体1的顶端固定连接有脚踏板3，取土筒体1的底端固定连接有取土刀6，筒体的侧壁上开设有沿着筒体的轴线延伸的取样窗口7，取土筒体1的外壁靠近取样窗口7处刻有显示取样深度的刻度线8；脚踏板3上端面的中央位置处通过连接杆固定连接取土手柄2，取土手柄2位于脚踏板3正上方；脚踏板3上表面的前侧还固定连接有一对防止脚从脚踏板3上滑脱的挡板10，挡板10与脚直接接触的一侧还固定连接有柔性橡胶垫11；取土手柄2的上表面和下表面均固定连接有若干防滑橡胶凸起条9，取样窗口7紧密覆盖有活动盖板4，活动盖板4与脚踏板3之间通过活动盖板半自动打开装置5连接。

活动盖板半自动打开装置5包括限位滑套501、推杆502、固定轴503、一对轴座504、活动杆一505、活动杆二506和活动杆三507，脚踏板3的下表面固定连接有一对轴座504，脚踏板3的侧壁固定连接有限位滑套501；固定轴503通过轴承与轴座504转动连接，推杆502从上到下依次包括手柄部502A、滑动杆部502B和连接杆部502C，手柄部502A、滑动杆部502B和连接杆部502C固定连接，滑动杆部502B的底端固定连接有防止滑动杆部502B从限位滑套501中滑脱的限位块12；限位滑套501套设在滑动杆部502B上，滑动杆部502B能够沿着限位滑套501在垂直于脚踏板3的方向上往复自由滑动；连接杆部502C的底端与活动杆一505铰接，活动杆一505远离推杆502的一端与活动杆二506铰接，活动杆二506远离活动杆一505的一端固定套设在固定轴503的一端；活动杆三507的顶端固定连接有连接套508，连接套508固定套设在固定轴503位于一对轴座504之间的区域上，活动杆三507的底端固定连接于活动盖板4的外壁；限位滑套501的内部开设有卡槽509，滑动杆部502B背离和靠近固定轴503的两个侧面上均固定连接有上限位凸块510和下限位凸块511，一对上限位凸块510位于一对下限位凸块511的正上方；当活动盖板4处于打开状态时，上限位凸块510卡合在卡槽509内部；当活动盖板4处于闭合状态时，下限位凸块511卡合在卡槽509内部。

通过手柄部502A下压滑动杆部502B，滑动杆部502B在限位滑套501作用下垂直于脚踏板3向上或者向下运动，当滑动杆部502B垂直于脚踏板3向下运动时，连接杆部502C带动带动活动杆一505与推杆502铰接的一端下降，与此同时活动杆一505与活动杆二506铰接的一端也下降，所以活动杆二506与固定轴503固定套接的一端带动固定轴503向脚踏板3的内部转动，活动杆三507在固定轴503的带动下向上翘起并且带动活动盖板4翘起，取样窗口7露出便于取样操作；通过在滑动杆部502B上设置有一对上限位凸块510和一对下限位凸块511，再在限位滑套501中配套设置有卡槽509，当活动盖板4处于打开状态时，上限位凸块510卡合在卡槽509内部；当活动盖板4处于闭合状态时，下限位凸块511卡合在卡槽509内部；在滑动杆部502B的底端均设置有限位块12，当滑动杆部502B向上滑动至底部时均能够通过限位块12防止滑动杆部502B从限位滑套501中脱离。

实施例3

实施例3是在实施例4的基础上的改进，主要改进体现在增加本发明中通过在固定轴503位于一对轴座504之间区域开设有水平滑槽14并配套设置有带有卡块13的滑块，活动杆三507与固定轴503既能够沿径向固定连接，又能够沿轴向滑动连接；通过将连接套508与脚踏板3通过弹簧17连接并且保证当活动盖板4紧紧覆盖在取样窗口7处时，连接套508此时抵在水平滑槽14远离连接环一15的一端，弹簧17此时处于自然长度，当活动杆三507朝向脚踏板3翘起并且带动当活动盖板4远离取样窗口7时，弹簧17处于伸长状态并且对连接套508产生拉力，该拉力将连接套508向水平滑槽14靠近连接环二16的一侧拉动，使得活动盖板4偏离取样窗口7的正上方，便于取样操作。具体如下。

一种陆地生态系统碳循环研究采样装置，如图1-8所示，采样装置包括取土筒体1，采样装置包括取土手柄2、脚踏板3、活动盖板4和活动盖板半自动打开装置5；取土筒体1的顶端固定连接有脚踏板3，取土筒体1的底端固定连接有取土刀6，筒体的侧壁上开设有沿着筒体的轴线延伸的取样窗口7，取土筒体1的外壁靠近取样窗口7处刻有显示取样深度的刻度线8；脚踏板3上端面的中央位置处通过连接杆固定连接取土手柄2，取土手柄2位于脚踏板3正上方；脚踏板3上表面的前侧还固定连接有一对防止脚从脚踏板3上滑脱的挡板10，挡板10与脚直接接触的一侧还固定连接有柔性橡胶垫11；取土手柄2的上表面和下表面均固定连接有若干防滑橡胶凸起条9，取样窗口7紧密覆盖有活动盖板4，活动盖板4与脚踏板3之间通过活动盖板半自动打开装置5连接。

活动盖板半自动打开装置5包括限位滑套501、推杆502、固定轴503、一对轴座504、活动杆一505、活动杆二506和活动杆三507，脚踏板3的下表面固定连接有一对轴座504，脚踏板3的侧壁固定连接有限位滑套501；固定轴503通过轴承与轴座504转动连接，推杆502从上到下依次包括手柄部502A、滑动杆部502B和连接杆部502C，手柄部502A、滑动杆部502B和连接杆部502C固定连接，滑动杆部502B的底端固定连接有防止滑动杆部502B从限位滑套501中滑脱的限位块12；限位滑套501套设在滑动杆部502B上，滑动杆部502B能够沿着限位滑套501在垂直于脚踏板3的方向上往复自由滑动；连接杆部502C的底端与活动杆一505铰接，活动杆一505远离推杆502的一端与活动杆二506铰接，活动杆二506远离活动杆一505的一端固定套设在固定轴503的一端；活动杆三507的顶端固定连接有连接套508，连接套508固定套设在固定轴503位于一对轴座504之间的区域上，活动杆三507的底端固定连接于活动盖板4的外壁；限位滑套501的内部开设有卡槽509，滑动杆部502B背离和靠近固定轴503的两个侧面上均固定连接有上限位凸块510和下限位凸块511，一对上限位凸块510位于一对下限位凸块511的正上方；当活动盖板4处于打开状态时，上限位凸块510卡合在卡槽509内部；当活动盖板4处于闭合状态时，下限位凸块511卡合在卡槽509内部。

卡块13卡合在水平滑槽14内部，所以连接套508不能沿着固定轴503径向转动，但是能够沿着固定轴503轴向水平滑动；当活动盖板4紧紧覆盖在取样窗口7处时，此时连接套508抵在水平滑槽14远离连接环一15的一端，此时弹簧17处于自然长度；当连接套508随着固定轴503向脚踏板3的内侧转动时，弹簧17长度拉长，弹簧17对连接套508有朝向水平滑槽14靠近连接环二16一端的拉力，连接套508在此拉力作用下带动活动盖板4水平滑动至水平滑槽14靠近连接环二16的一端。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。