本发明专利技术公开了一种球形水下土壤采样装置及方法，包括采样装置、旋转支架装置、驱动控制装置；所述采样装置包括采样器壳体、提柄；所述采样器壳体包括顶盖和采样头；所述提柄对称布设在顶盖的两个半圆形板上；所述提柄上布设有连接驱动控制装置的提柄钢丝绳；所述旋转支架装置包括底盘、旋转臂杆；所述旋转臂杆一端固定在底盘上，另一端与采样装置连接；所述驱动控制装置布设在旋转臂杆上，并驱动旋转臂杆向任意方向转动。本发明专利技术增加了样品采集的成功几率，减少了水下阻力及提样困难，便捷省力。便捷省力。便捷省力。
【技术实现步骤摘要】
一种球形水下土壤采样装置及方法
[0001]本专利技术涉及土壤采样领域，具体地说是一种球形水下土壤采样装置及方法。
技术介绍
[0002]土壤是构成人类生态系统的基本环境要素，防治土壤污染直接关系到农产品安全和人民群众身体健康。土壤采样器研究是自然环境领域中土壤方面的必备工具之一，土壤采样器的性能决定样品质量的好坏及其采样时的便捷程度。根据采样土壤的类别，可以分为硬土采样器和稀泥采样器，适合不同的场地及土壤采样目的。本专利技术专门针对水下土壤（含淤泥）采样进行专利技术设计，从根本上增加了样品采集的成功几率，减少了水下阻力及提样困难，便捷省力。
技术实现思路
[0003]本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种球形水下土壤采样装置及方法，该专利技术增加了样品采集的成功几率，减少了水下阻力及提样困难，便捷省力。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种球形水下土壤采样装置，包括采样装置、旋转支架装置、驱动控制装置；所述采样装置包括采样头、顶盖、提柄。
[0005]所述顶盖为两块大小形状相同的半圆形板通过铰链连接构成的一个圆形板面。
[0006]所述采样头呈被顶盖截取了一部分后的球状；所述顶盖的圆心与采样头球心连线所在的平面垂直于顶盖，且顶盖的圆心与采样头球心连线所在的平面将采样头分为对称的两个半球。
[0007]所述提柄对称布设在顶盖的两个半圆形板上，且分别布设在离顶盖的圆心与采样头球心连线所在的平面最远端位置；所述提柄上布设有连接驱动控制装置的提柄钢丝绳。
[0008]所述旋转支架装置包括底盘、旋转臂杆。
[0009]所述旋转臂杆一端固定在底盘上，另一端与采样装置连接。
[0010]所述驱动控制装置布设在旋转臂杆上，并驱动旋转臂杆向任意方向转动。
[0011]作为本专利技术地进一步优选，所述铆钉布设在顶盖的一侧半圆形板上，顶盖的另一侧半圆形板上布设有挂钩。
[0012]作为本专利技术地进一步优选，所述采样头的两部分相接位置布设有齿牙内槽。
[0013]作为本专利技术地进一步优选，所述顶盖上布设有顶盖排水孔；采样头上布设有边缘排水孔。
[0014]作为本专利技术地进一步优选，所述旋转臂杆包括垂直旋转轴、粗臂杆、垂直旋转臂杆、中臂杆、伸缩臂杆；所述垂直旋转轴垂直固定在底盘上；粗臂杆底端套设在垂直旋转轴内，顶端固定有垂直旋转臂杆；所述粗臂杆可沿垂直旋转轴的竖直中轴线自由旋转；所述中臂杆一端固定在垂直旋转臂杆上，另一端固定有伸缩臂杆。
[0015]作为本专利技术地进一步优选，所述伸缩臂杆与中臂杆连接一侧的端部位置布设有卡扣螺栓；伸缩臂杆上布设有锯齿卡口；通过调节卡扣螺栓卡住锯齿卡扣的卡齿数目来调节伸缩臂杆沿自身轴向的伸缩或延长。
[0016]作为本专利技术地进一步优选，所述驱动控制装置包括大定滑轮、旋转手柄、臂杆定滑轮、末端定滑轮、钢丝绳、动滑轮；所述大定滑轮固定在旋转臂杆上，大定滑轮上布设有旋转手柄；所述臂杆定滑轮布设在中臂杆上，且位于中臂杆与伸缩臂杆连接一侧的端部；所述末端定滑轮布设在伸缩臂杆上，且位于伸缩臂杆远离中臂杆一侧的端部；所述大定滑轮、臂杆定滑轮、末端定滑轮之间通过钢丝绳连接配合；所述动滑轮通过钢丝绳连接并悬垂于末端定滑轮的下方；所述动滑轮通过钢丝绳与采样头的提柄连接。
[0017]作为本专利技术地进一步优选，所述动滑轮顶端布设有用于固定钢丝绳的上端栓孔，底端布设有用于连接采样装置的下端栓孔。
[0018]一种球形水下土壤采样装置的采样方法，具体包括以下步骤：S1、将旋转支架的底盘放置在合适位置，把垂直旋转轴、粗臂杆、垂直旋转臂杆、中臂杆和伸缩臂杆固定，并通过调节至合适位置；S2、通过调节卡扣螺栓卡住锯齿卡扣的卡齿数目来调节伸缩臂杆至合适长度，把钢丝绳缠绕在大定滑轮、臂杆定滑轮和末端定滑轮上，摇动旋转手柄控制动滑轮以及上端栓孔和下端栓孔的位置高低；S3、采样头侧放，使其呈张开状态，把挂钩挂到铆钉上；慢慢拉起提柄上的钢丝绳至采样头完全悬吊呈打开状态，然后把提柄钢丝绳的挂在下端栓孔上；S4、固定住底盘，控制垂直旋转臂杆和中臂杆，让采样头停留在合适采样区域上空；然后通过手摇旋转手柄，使得采样头慢慢下沉于水中；当快触及水体底泥时，快速正转旋转手柄来松动钢丝绳，加大采样头下沉速度，以增加采样头下切深度；S5、采样头下切之后，停留30s时间，然后反方向慢慢摇动旋转手柄，以保证采样头正常合上后，慢慢提起含有泥水的采样头，部分水会通过采样头的顶盖排水孔慢慢排出；S6、将采样头提出水面继续提升到合理高度后，慢慢转动旋转臂杆到达指定位置，取下采有淤泥的采样头，通过边缘排水孔排水，排水结束后解开挂钩，倾倒采样头内的土壤至采样袋中，完成采样。
[0019]本专利技术具有如下有益效果：1.本专利技术在使用过程中，能克服水下阻力较大、容易侧漏等技术问题，适合水下土壤样品的采集。
[0020]2.本专利技术在不同深浅的水体中均可使用，省时省力。通过圆球式土壤抓斗、聚拢式钢丝绳、船体上可固支撑杆及滑轮的方法，达到减少水下土壤采样阻力、淤泥抓斗提出水面时省力的目的，并通过在抓斗下部边缘增加齿状内侧沟，增加对土壤淤泥阻力、防止土壤整体自动滑出。
附图说明
[0021]图1是本专利技术一种球形水下土壤采样装置的整体结构示意图。
[0022]图2是本专利技术一种球形水下土壤采样装置的采样头结构图。
[0023]图3是本专利技术一种球形水下土壤采样装置的采样头侧视图。
[0024]图4是本专利技术一种球形水下土壤采样装置的采样头剖面图。
[0025]其中有：10.采样装置；11.采样头；12.顶盖；13.提柄；131.提柄钢丝绳；14.铆钉；15.挂钩；16. 齿牙内槽；17.顶盖排水孔；18. 边缘排水孔；20.旋转支架装置；21.底盘；22.旋转臂杆；221.垂直旋转轴；222.粗臂杆；223.垂直旋转臂杆；224.中臂杆；225.伸缩臂杆；226. 卡扣螺栓；227.锯齿卡口；30.驱动控制装置；31大定滑轮；32.旋转手柄；33.臂杆定滑轮；34.末端定滑轮；35.钢丝绳；36.动滑轮；361.上端栓孔；362.下端栓孔。
具体实施方式
[0026]本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”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专利技术和简化描述，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，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本专利技术的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本专利技术的保护范围。
[0027]下面结合附图和具体较佳实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0028]如图1所示，一种球形水下土壤采样装置，包括采样装置10、旋转支架装置20、驱动控制装置30。
[0029]如图2所示，所述采样装置10包括采样头11、顶盖12、提柄本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种球形水下土壤采样装置，其特征在于：包括采样装置（10）、旋转支架装置（20）、驱动控制装置（30）；所述采样装置（10）包括采样头（11）、顶盖（12）、提柄（13）；所述顶盖（12）为两块大小形状相同的半圆形板通过铰链连接构成的一个圆形板面；所述采样头（11）呈被顶盖（12）截取掉一部分后的球状；所述顶盖（12）的圆心与采样头（11）球心连线所在的平面垂直于顶盖（12），且顶盖（12）的圆心与采样头（11）球心连线所在的平面将采样头分为对称的两个半球；所述提柄（13）对称布设在顶盖的两个半圆形板上，且分别布设在离顶盖的圆心与采样头球心连线所在的平面最远端位置；所述提柄（13）上布设有连接驱动控制装置（30）的提柄钢丝绳（131）；所述旋转支架装置（20）包括底盘（21）、旋转臂杆（22）；所述旋转臂杆（22）一端固定在底盘上，另一端与采样装置（10）连接；所述驱动控制装置（30）布设在旋转臂杆（22）上，并驱动旋转臂杆（22）向任意方向转动。2.根据权利要求1所述的一种球形水下土壤采样装置，其特征在于：所述顶盖的一侧半圆形板上布设有铆钉（14），顶盖的另一侧半圆形板上布设有挂钩（15）。3.根据权利要求1所述的一种球形水下土壤采样装置，其特征在于：所述顶盖（12）的两部分半圆形板采用合页连接；所述采样头（11）的两部分相接位置布设有齿牙内槽（16）。4.根据权利要求1所述的一种球形水下土壤采样装置，其特征在于：所述顶盖（12）上布设有顶盖排水孔（17）；采样头上布设有边缘排水孔（18）。5.根据权利要求1所述的一种球形水下土壤采样装置，其特征在于：所述旋转臂杆（22）包括垂直旋转轴（221）、粗臂杆（222）、垂直旋转臂杆（223）、中臂杆（224）、伸缩臂杆（225）；所述垂直旋转轴（221）垂直固定在底盘（21）上；粗臂杆（222）底端套设在垂直旋转轴（221）内，粗臂杆（222）顶端固定有垂直旋转臂杆（223）；所述粗臂杆（222）可沿垂直旋转轴（221）的竖直中轴线自由旋转；所述中臂杆（224）一端固定在垂直旋转臂杆（223）上，另一端固定有伸缩臂杆（225）。6.根据权利要求5所述的一种球形水下土壤采样装置，其特征在于：所述伸缩臂杆（225）与中臂杆（224）连接一侧的端部位置布设有卡扣螺栓（226）；伸缩臂杆（225）上布设有锯齿卡口（227）；通过调节卡扣螺栓（226）卡住锯齿卡口（227）的卡齿数目来调节伸缩臂杆（225）沿自身轴向的收缩或延长。7.根据权利要求1所述的一种球形水下土壤采样装置，其特征在于：所述驱动控制装置（30）包括大定滑轮（31）、旋转手柄（32）、臂杆定滑轮（33）、末端定滑轮（3...
【专利技术属性】
技术研发人员：张明礼，赵子涵，王延华，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：
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