一种冻土微生物取样装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种冻土微生物取样装置及方法，包括土样采集装置和微生物提取装置，土样采集装置通过土样转移机构将采集的冻土输送至微生物提取装置中进行微生物的提取，土样采集装置包括取样驱动机构和供应机构，供应机构存储有多个取样管，且供应机构将多个取样管逐个向取样驱动机构供应。通过供应机构与取样驱动机构的配合来实现用多个取样管对冻土进行多次取样，并通过土样转移机构将装有土样的取样管输送至微生物提取装置进行微生物的提取，不仅实现了土样采集与微生物提取的一体化，且实现了对冻土多次独立取样的自动化，避免了人工对冻土进行多次取样存在的劳动强度大的弊端。

【技术实现步骤摘要】
一种冻土微生物取样装置及方法
本专利技术涉及土壤微生物取样
，具体涉及一种冻土微生物取样装置及方法。
技术介绍
微生物包括：细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生生物、显微藻类等在内的一大类生物群体，它个体微小，与人类关系密切。涵盖了有益跟有害的众多种类，广泛涉及食品、医药、工农业、环保、体育等诸多领域。目前，对于微生物的研究常常需要从自然界中提取微生物样本进行研究，现有技术中微生物研究工作包括对土壤中的微生物进行提取研究，取土常常在某些花坛草坪等生物活动较为活跃的地方由人工进行土壤取样，但也存在需要对冻土中的微生物进行取样的需求，而冻土的土壤较常温的土壤要坚硬许多，且往往需要采集不同区域及不同深度的土样，对操作人员的体力消耗大，且人力有限，从而影响土样采集的效率以及可采集的土样深度的范围，因此，亟需一种能够替代人工从冻土进行取样的装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种冻土微生物取样装置及方法，以解决现有技术中，由于人工对冻土进行取样存在的效率低及取样深度有限的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术具体提供下述技术方案：一种冻土微生物取样装置，包括土样采集装置和微生物提取装置，所述土样采集装置通过土样转移机构将采集的冻土输送至所述微生物提取装置中进行微生物的提取；所述土样采集装置包括取样驱动机构和供应机构，所述供应机构存储有多个取样管，且所述供应机构将多个所述取样管逐个向所述取样驱动机构供应，所述取样驱动机构与所述供应机构输送的取样管进行组装，且所述取样驱动机构对与其组装的所述取样管进行往复驱动，以使所述取样管插入土层中进行取样及从土层中拔出，所述土样转移机构将所述取样驱动机构脱离的从土层中拔出的装有土样的所述取样管向所述微生物提取装置进行输送。作为本专利技术的一种优选方案所述取样驱动机构包括伸缩驱动气缸和安装在所述伸缩驱动气缸上的筒状金属护套，所述筒状金属护套内开设有供所述取样管装入的装填腔，所述筒状金属护套的顶端与所述伸缩驱动气缸连接，所述装填腔贯穿所述所述筒状金属护套的底部以形成供土样进入所述取样管中的进样口，所述筒状金属护套的侧壁上开设有连通所述装填腔的供所述取样管装入的进出管口，所述进出管口的宽度不小于所述取样管的外径；所述装填腔内安装有用于所述取样管进行定位以及将装有土样的所述取样管由所述进出管口向所述土样转移机构进行输送的定位及推送组件。作为本专利技术的一种优选方案所述筒状金属护套包括依次连接并通过所述装填腔相连通的管口保护段、组装段和尾段，所述尾段与所述伸缩驱动气缸相连接，所述进出管口开设在所述组装段，开设有所述进样口的所述管口保护段的内壁上安装有用于对所述取样管的管口进行支撑及保护的管口保护环，且所述管口保护环的内径和外径均不小于所述取样管的内径和外径。作为本专利技术的一种优选方案所述定位及推送组件包括电动推杆、端部定位块和平移推送板，所述平移推送板安装在所述装填腔中，所述端部定位块安装在所述平移推送板的朝向所述尾段的一端，所述电动推杆安装在所述尾段上且与所述平移推送板的相对于所述进出管口的背部相连接，所述端部定位块的朝向所述组装段的底部安装有电磁铁，所述装填腔中的所述取样管通过所述电磁铁的推动而抵紧在所述管口保护环上。作为本专利技术的一种优选方案所述供应机构包括一侧开口的扁形通道和安装在所述扁形通道的另一侧内的推送气缸，所述扁形通道的开口一侧与所述筒状金属护套之间设置有供所述土样转移机构转移所述取样管的让位间隙；所述土样转移机构包括用于将空的所述取样管向所述装填腔进行转移的过渡转入套件和用于接收所述平移推送板推出的所述取样管的过渡转出套件，所述过渡转入套件和所述过渡转出套件通过同个导动盘连接并交替移动至所述让位间隙中，所述导动盘同轴安装有一端位于所述让位间隙的正下方的导动轴，所述导动轴的另一端传动连接有安装在所述扁形通道的外壁上的伺服电机，且所述扁形通道的外壁上安装有用于对所述导动轴进行支撑的支撑底座，所述支撑底座上贯穿开设有与所述导动轴转动配合的轴孔。作为本专利技术的一种优选方案所述过渡转入套件包括转入平台和呈倒立的“U”形的过渡转入通道，所述转入平台安装在所述导动盘的侧壁上，所述过渡转入通道的开口一端安装在所述转入平台的用于支撑所述取样管向所述装填腔内进行转移的正面，且所述过渡转入通道的开口与所述转入平台的正面之间形成有用于对所述取样管进行导向限位的输入通孔，由所述扁形通道输出的所述取样管依次通过所述输入通孔和所述进出管口进入所述装填腔内。作为本专利技术的一种优选方案所述过渡转出套件包括转出平台和槽型输出臂，所述槽型输出臂的一端安装在所述转出平台上，且所述槽型输出臂的朝向所述进出管口的一侧开设有用于接收所述平移推送板推出的所述取样管的输出槽。作为本专利技术的一种优选方案还包括内部安装有所述土样采集装置、所述土样转移机构和所述微生物提取装置的壳体，所述壳体的底部开设有供所述筒状金属护套穿过的刮泥孔；所述微生物提取装置位于所述筒状金属护套的相对于所述进出管口的后方，所述壳体的一侧贯穿开设有供所述槽型输出臂露出的土样转出口，且所述壳体上贯穿开设有取样管接口，所述槽型输出臂的所述输出槽中的所述取样管在外部动力源的驱动下穿过所述取样管接口对接至所述微生物提取装置的取样对接端口上。为解决上述技术问题，本专利技术还进一步提供下述技术方案：一种冻土微生物取样装置的取样方法，包括：S100、确定冻土取样区域的多个取样点的位置以及取样深度；S200、启动供应机构，所述供应机构将其内部存储的多个取样管逐个输送至由伸缩驱动气缸驱动的筒状金属护套中；S300、将筒状金属护套的底部的进样口与取样点对准，并根据对应所述取样点的取样深度来设定伸缩驱动气缸的行程；S400、所述伸缩驱动气缸根据设定行程驱动所述筒状金属护套插入冻土对应深度的土层中，使对应取样点下方的土壤进入由所述筒状金属护套底部的进样口进入所述取样管中，所述取样管中的受挤压的土壤通过涨紧的方式留存在取样管中；S500、所述伸缩驱动气缸驱动所述筒状金属护套复位，以使内部装有图样的所述取样管露出；S600、土样转移机构将所述筒状金属护套中的装有土样的所述取样管向微生物提取装置进行转移；S700、所述微生物提取装置将所述土样转移机构的所述取样管中的土壤取出并进行提取，以完成冻土微生物的采样；S800、重复S100～S700，直至所有所述取样点及所述取样深度的土样采集完毕。作为本专利技术的一种优选方案，所述土样转移机构以人工辅助的方式将从所述筒状金属护套中移出的所述取样管对接至所述微生物提取装置的取样对接端口。本专利技术与现有技术相比较具有如下有益效果：本专利技术通过供应机构与取样驱动机构的配合来实现用多个取样管对冻土进行多次取样，并通过土样转移机构将装有土样的取样管输送至微生物提取装置进行微生物的提取，不仅实现了土样采集与微生物提取的一体化，且实现了对冻土多次独立取样的自动化，避免了人工对冻土进行多次取样存本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冻土微生物取样装置，其特征在于，包括土样采集装置(1)和微生物提取装置(2)，所述土样采集装置(1)通过土样转移机构(3)将采集的冻土输送至所述微生物提取装置(2)中进行微生物的提取；/n所述土样采集装置(1)包括取样驱动机构(101)和供应机构(102)，所述供应机构(102)存储有多个取样管(4)，且所述供应机构(102)将多个所述取样管(4)逐个向所述取样驱动机构(101)供应，所述取样驱动机构(101)与所述供应机构(102)输送的取样管(4)进行组装，且所述取样驱动机构(101)对与其组装的所述取样管(4)进行往复驱动，以使所述取样管(4)插入土层中进行取样及从土层中拔出，所述土样转移机构(3)将所述取样驱动机构(101)脱离的从土层中拔出的装有土样的所述取样管(4)向所述微生物提取装置(2)进行输送。/n

【技术特征摘要】
1.一种冻土微生物取样装置，其特征在于，包括土样采集装置(1)和微生物提取装置(2)，所述土样采集装置(1)通过土样转移机构(3)将采集的冻土输送至所述微生物提取装置(2)中进行微生物的提取；
所述土样采集装置(1)包括取样驱动机构(101)和供应机构(102)，所述供应机构(102)存储有多个取样管(4)，且所述供应机构(102)将多个所述取样管(4)逐个向所述取样驱动机构(101)供应，所述取样驱动机构(101)与所述供应机构(102)输送的取样管(4)进行组装，且所述取样驱动机构(101)对与其组装的所述取样管(4)进行往复驱动，以使所述取样管(4)插入土层中进行取样及从土层中拔出，所述土样转移机构(3)将所述取样驱动机构(101)脱离的从土层中拔出的装有土样的所述取样管(4)向所述微生物提取装置(2)进行输送。


2.根据权利要求1所述的一种冻土微生物取样装置，其特征在于，所述取样驱动机构(101)包括伸缩驱动气缸(1011)和安装在所述伸缩驱动气缸(1011)上的筒状金属护套(1012)，所述筒状金属护套(1012)内开设有供所述取样管(4)装入的装填腔(5)，所述筒状金属护套(1012)的顶端与所述伸缩驱动气缸(1011)连接，所述装填腔(5)贯穿所述所述筒状金属护套(1012)的底部以形成供土样进入所述取样管(4)中的进样口(6)，所述筒状金属护套(1012)的侧壁上开设有连通所述装填腔(5)的供所述取样管(4)装入的进出管口(7)，所述进出管口(7)的宽度不小于所述取样管(4)的外径；
所述装填腔(5)内安装有用于所述取样管(4)进行定位以及将装有土样的所述取样管(4)由所述进出管口(7)向所述土样转移机构(3)进行输送的定位及推送组件(8)。


3.根据权利要求2所述的一种冻土微生物取样装置，其特征在于，所述筒状金属护套(1012)包括依次连接并通过所述装填腔(5)相连通的管口保护段(1012a)、组装段(1012b)和尾段(1012c)，所述尾段(1012c)与所述伸缩驱动气缸(1011)相连接，所述进出管口(7)开设在所述组装段(1012b)，开设有所述进样口(6)的所述管口保护段(1012a)的内壁上安装有用于对所述取样管(4)的管口进行支撑及保护的管口保护环(9)，且所述管口保护环(9)的内径和外径均不小于所述取样管(4)的内径和外径。


4.根据权利要求2所述的一种冻土微生物取样装置，其特征在于，所述定位及推送组件(8)包括电动推杆(801)、端部定位块(802)和平移推送板(803)，所述平移推送板(803)安装在所述装填腔(5)中，所述端部定位块(802)安装在所述平移推送板(803)的朝向所述尾段(1012c)的一端，所述电动推杆(801)安装在所述尾段(1012c)上且与所述平移推送板(803)的相对于所述进出管口(7)的背部相连接，所述端部定位块(802)的朝向所述组装段(1012b)的底部安装有电磁铁(804)，所述装填腔(5)中的所述取样管(4)通过所述电磁铁(804)的推动而抵紧在所述管口保护环(9)上。


5.根据权利要求1所述的一种冻土微生物取样装置，其特征在于，所述供应机构(102)包括一侧开口的扁形通道(1021)和安装在所述扁形通道(1021)的另一侧内的推送气缸(1022)，所述扁形通道(1021)的开口一侧与所述筒状金属护套(1012)之间设置有供所述土样转移机构(3)转移所述取样管(4)的让位间隙(10)；
所述土样转移机构(3)包括用于将空的所述取样管(4)向所述装填腔(5)进行转移的过渡转入套件(301)和用于接收所述平移推送板(803)推出的所述取样管(4)的过渡转出套件(302)，所述过渡转入套件(301)和所述过渡转出套件(302)通过同个导动盘(303)连...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔鸿鹏，苏新，庞守吉，魏士平，罗祎，王艳发，邵明娟，于淼，石丰登，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11