【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种土壤钻进采样系统及钻进采样方法，属于土层钻进采样及检测。
技术介绍
1、在农林种植、土壤环境治理等领域，常会采用土壤或土层钻进采样手段采集原状土样或土层结构等进行分析检测。常用的土壤钻进采样系统一般会包含一个用于在土壤中钻进的钻进头和用于操作钻进头以及安装各检测组件的钻杆主体部分，这样的例子可参见如现有技术“一种便携式深层土壤分层采样装置”（申请号cn201720396513.8）的介绍。
2、当土壤钻进采样系统需要同时采集土壤中气体作为检测对象时，在系统的钻杆主体上设置带有气体滤入口的气体采集组件，该气体采集组件可以根据需要开启工作，另外，该系统的钻进头通常也要根据土壤质地硬度灵活调整转速。
3、在实际应用中以上两种功能时常的冲突之处在于，当系统的钻进头处于过高转速时，与土层（有时是硬质砂石）的高速摩擦所催生的热产物或气化物被气体滤入口所捕集，从而干扰了对土壤中原生气体检测的准确度。
技术实现思路
1、为解决现有技术中仍存在的问题，本专利技术提出一种经改进的土壤钻进采样系统及钻进采样方法。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。
3、一种土壤钻进采样系统，包括钻进头、钻杆主体和控制系统，所述钻进头安装在所述钻杆主体下端，能够通过旋转钻进土壤中，所述钻杆主体上设置有气体采集组件，所述控制系统用于控制所述钻进头和所述气体采集组件的工作，并且，所述控制系统能够调整所述钻进头的转速，识别所述气体采集组件的工作状态，
4、控制方式a)，控制所述钻进头在一个第一转速n1正常工作；
5、控制方式b)，在识别到所述气体采集组件为非工作状态的情况下，根据识别到的土壤硬度变化情况将所述钻进头的转速调整到一个高于所述第一转速n1的第二转速n2；
6、控制方式c)，在识别到所述气体采集组件为工作状态的情况下，根据识别到的土壤硬度变化情况将所述钻进头的转速调整到一个高于所述第一转速n1、低于所述第二转速n2的第三转速n3。
7、如上所述的土壤钻进采样系统，所述传感器包括安装在所述钻进头内的压力传感器。
8、如上所述的土壤钻进采样系统，所述气体采集组件包括气体滤入口，所述气体滤入口连接设置在所述钻杆主体内的气体采集通道。
9、如上所述的土壤钻进采样系统，所述气体采集组件还包括加热元件，所述加热元件设置在所述钻杆主体上靠近所述气体滤入口的位置。
10、如上所述的土壤钻进采样系统，所述加热元件为围绕所述气体滤入口设置的加热带。
11、如上所述的土壤钻进采样系统，所述钻杆主体设置有气体收集口。
12、如上所述的土壤钻进采样系统，所述气体收集口以可拆卸方式与负压组件连接。
13、一种钻进采样方法，采用如上所述的土壤钻进采样系统，包括以下步骤：
14、s1，钻进头在第一转速n1正常工作；
15、s2，控制系统根据传感器采集的信号识别到土壤硬度变化超过预设条件，对钻进头转速进行调整，在所述气体采集组件为非工作状态时，将所述钻进头的转速由第一转速n1调整到第二转速n2，在所述气体采集组件为工作状态时，将所述钻进头的转速由第一转速n1调整到第三转速n3。
16、一种钻进采样方法，采用如上所述的土壤钻进采样系统，包括以下步骤：
17、s1，钻进头在第三转速n3针对较硬土质作业的同时进行气体采集；
18、s2，控制系统根据传感器采集的信号识别到土壤硬度恢复正常条件，对钻进头转速进行调整，将所述钻进头的转速由第三转速n3调整到第一转速n1。
19、一种钻进采样方法，采用如上所述的土壤钻进采样系统，包括以下步骤：
20、s1，钻进头在第二转速n2针对较硬土质作业；
21、s2，控制系统识别到气体采集组件由非工作状态变为工作状态，对钻进头转速进行调整，将所述钻进头的转速由第二转速n2调整到第三转速n3。
22、本专利技术的有益效果是：
23、本专利技术提供的一种土壤钻进采样系统及钻进采样方法，相较于以前在土壤硬度变大时直接自动提高钻进头转速到一个较大的转速（第二转速n2）的做法，为钻进头增加了一个安全转速，即第三转速n3，在该第三转速n3下，不会因钻进头与土层（有时是硬质砂石）的高速摩擦催生大量的热产物或气化物，减少了气体采集组件的气体滤入口因捕集到大量非原生气体而影响对土壤原生气体检测准确度的概率，该钻进采样方法根据土壤硬度变化情况和气体采集组件的工作状态在不同的转速中进行选择，程序简单，操控灵活。
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1.一种土壤钻进采样系统，包括钻进头（1）、钻杆主体（2）和控制系统，所述钻进头（1）安装在所述钻杆主体（2）下端，能够通过旋转钻进土壤中，所述钻杆主体（2）上设置有气体采集组件，所述控制系统用于控制所述钻进头（1）和所述气体采集组件的工作，并且，所述控制系统能够调整所述钻进头（1）的转速，识别所述气体采集组件的工作状态，其特征在于，还包括用于采集土壤硬度变化参数的传感器（3），所述控制系统接收所述传感器（3）的信号并识别土壤硬度变化情况，根据所识别的土壤硬度变化情况和所识别的气体采集组件的工作状态，能够执行以下控制方式：
2.根据权利要求1所述的一种土壤钻进采样系统，其特征在于，所述传感器（3）包括安装在所述钻进头（1）内的压力传感器。
3.根据权利要求1所述的一种土壤钻进采样系统，其特征在于，所述气体采集组件包括气体滤入口（5），所述气体滤入口（5）连接设置在所述钻杆主体（2）内的气体采集通道。
4.根据权利要求3所述的一种土壤钻进采样系统，其特征在于，所述气体采集组件还包括加热元件（4），所述加热元件（4）设置在所述钻杆主体（2）上靠近所
5.根据权利要求4所述的一种土壤钻进采样系统，其特征在于，所述加热元件（4）为围绕所述气体滤入口（5）设置的加热带。
6.根据权利要求3或4所述的一种土壤钻进采样系统，其特征在于，所述钻杆主体（2）设置有气体收集口（8）。
7.根据权利要求6所述的一种土壤钻进采样系统，其特征在于，所述气体收集口（8）以可拆卸方式与负压组件（6）连接。
8.一种钻进采样方法，采用权利要求1-7任一项所述的土壤钻进采样系统，其特征在于，包括以下步骤：
9.一种钻进采样方法，采用权利要求1-7任一项所述的土壤钻进采样系统，其特征在于，包括以下步骤：
10.一种钻进采样方法，采用权利要求1-7任一项所述的土壤钻进采样系统，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种土壤钻进采样系统，包括钻进头（1）、钻杆主体（2）和控制系统，所述钻进头（1）安装在所述钻杆主体（2）下端，能够通过旋转钻进土壤中，所述钻杆主体（2）上设置有气体采集组件，所述控制系统用于控制所述钻进头（1）和所述气体采集组件的工作，并且，所述控制系统能够调整所述钻进头（1）的转速，识别所述气体采集组件的工作状态，其特征在于，还包括用于采集土壤硬度变化参数的传感器（3），所述控制系统接收所述传感器（3）的信号并识别土壤硬度变化情况，根据所识别的土壤硬度变化情况和所识别的气体采集组件的工作状态，能够执行以下控制方式：
2.根据权利要求1所述的一种土壤钻进采样系统，其特征在于，所述传感器（3）包括安装在所述钻进头（1）内的压力传感器。
3.根据权利要求1所述的一种土壤钻进采样系统，其特征在于，所述气体采集组件包括气体滤入口（5），所述气体滤入口（5）连接设置在所述钻杆主体（2）内的气体采集通道。
4.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜旭华，王安可，毕毓芳，修诚明，刘胜辉，翟志忠，
申请(专利权)人：国家林业和草原局竹子研究开发中心，
类型：发明
国别省市：
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