一种土壤样品采集装置及其操作方法

1.本发明涉及土壤采样领域，具体涉及一种土壤样品采集装置及其操作方法。


背景技术：

2.盐碱地具有土壤结构粘滞、通气性差、养分释放慢等特点，为开展针对盐碱地土壤诸如养分测定、酸碱度分析等相关研究工作，需使用专用的土壤样品采集装置对不同深度土层的土壤样品进行采集，以便于开展后续的实验室分析工作。
3.目前，常采用的土壤样品采集装置为t型机械结构，通过一人或两人对t型手柄施加力矩带动钻杆转动，使钻杆钻入土中实现土壤样品的采集；当需采取深层土壤样品时，所需施加力矩较大，而受t型手柄长度限制，可能最终导致超出人力极限，造成钻杆难以转动的问题。尽管现在已研发出基于电机驱动的土壤样品采集装置，解决了深层土壤样品采集的问题，但使用该装置进行野外土壤样品采集作业时，需配备专用的移动电源和柴油，且电机也往往较重，这使得该装置携带操作不易且制造成本较高。
4.对于上述问题，目前并无较好方案。


技术实现要素：

5.为解决人工操作土壤采集装置费力不便的技术问题，现提出一种土壤样品采集装置及其操作方法。
6.本发明提出了一种土壤样品采集装置，包括：
7.壳体，设有一内腔；
8.钻杆，穿设在所述内腔中，所述钻杆的一端为取样端，所述取样端能够伸出所述壳体的第一端；
9.第一液压缸，包括有第一活塞，所述第一活塞往复运动能够驱动所述钻杆绕自身轴线转动并朝向所述壳体的第一端运动；
10.第二液压缸，其设置有第二活塞，所述第二液压缸的第一端设置有驱动所述第二活塞往复运动的手动装置；
11.所述第一液压缸的第一端与所述第二液压缸的第二端之间经流体通道连通，所述第二活塞的直径大于所述第一活塞的直径。
12.优选的，与所述壳体的第一端相背的另一端为所述壳体的第二端；
13.所述第一活塞往复运动还能够驱动所述钻杆朝向所述壳体的第二端运动。
14.优选的，所述钻杆包括螺杆段，所述壳体上固定设置有支架，所述支架上转动设置有与所述螺杆段相啮合的齿轮；
15.所述第一液压缸的第二端设置有活塞杆，所述活塞杆跟随所述第一活塞往复运动能够驱动所述齿轮正转或反转。
16.优选的，所述钻杆包括取样杆和固定套设在所述取样杆上的螺纹套，所述螺纹套能够固定在所述取样杆上不同的位置。
17.优选的，在所述齿轮与所述活塞杆之间设置有第一连接杆，所述第一连接杆的一端铰接于所述齿轮的偏心位置上，所述第一连接杆的另一端铰接在所述活塞杆上。
18.优选的，所述钻杆设有取样腔，所述取样腔设有取样口，所述取样口位于所述取样端，所述取样腔内设置有第三活塞。
19.优选的，所述第一活塞与所述第一液压缸的第一端之间设置有弹性件。
20.优选的，所述手动装置包括一压杆，所述压杆的第一端铰接在所述第二液压缸的第一端处；
21.所述压杆的中部经第二连接杆与所述第二活塞连接，所述第二连接杆的一端与所述第二活塞铰接、另一端与所述压杆铰接。
22.优选的，所述第一液压缸的第一端与第二液压缸的第二端相互抵接在一起使所述第一液压缸和所述第二液压缸合为一液压模块，所述液压模块固定在所述壳体上；和/或，所述壳体的第一端设置有垂直于所述钻杆的轴线的平板。
23.另一方面本发明还提出了一种土壤样品采集装置的操作方法，用于所述的土壤样品采集装置；
24.所述操作方法为：
25.第一步：将所述取样端缩回所述壳体内；
26.第二步：将所述壳体的第一端朝下、第二端朝上立在待采集土壤样品的地表；
27.第三步：控制所述手动装置使所述钻杆边自转边向下移动，所述取样端伸出所述壳体的第一端并钻入土壤完成取样。
28.本发明通过设置手动装置、第一液压缸和第二液压缸，通过手动装置驱动第二液压缸，第二液压缸通过液压油驱动第一液压缸，第一液压缸驱动钻杆运动取样；并通过第一液压缸的第一活塞的直径大于第二液压缸的第二活塞的直径，液体内压强相同，作用面积越大，作用力越大，使得人工操作手动装置时更加省力，便于单人操作；相较于通过电动驱动装置进行取样，本发明的结构更加简单，没有电机、燃油等需求，便于运输，更加适合野外作业。
附图说明
29.图1为本发明实施例钻杆向上运动时的示意图
30.图2为本发明实施例钻杆向下运动时的示意图；
31.图3为本发明实施例图1中a处放大图；
32.图4为本发明实施例图1中b处放大图；
33.图5为本发明实施例第一液压缸和第二液压缸与壳体分离时的示意图。
34.附图标记表示为：
35.1、液压模块；101、第一液压缸；1011、第一活塞；102、第二液压缸；1021、第二活塞；1022、活塞杆；2、压杆；3、壳体；301、内腔；302、平板；4、钻杆；401、取样杆；402、螺纹套；403、螺栓；404、沟槽；405、取样端；5、流体通道；601、支架；602、齿轮；701、第一连接杆；702、第二连接杆；703、第三活塞；704、推杆；801、弹性件；901、取样腔；902、取样口；100、第一侧；200、第二侧。
具体实施方式
36.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
37.在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。
38.应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系；文中“第一”、“第二”仅仅是为了区别不同的技术特征，而非具有先后顺序；文中“上”“下”“前”“后”也只是为了更加方便的说明技术特征的位置关系，需要结合实际使用状况或结合前文的具体方位描述才具有一定意义，并非绝对的位置关系。
39.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
40.本发明涉及土壤采样领域，具体涉及一种土壤样品采集装置。
41.盐碱地具有土壤结构粘滞、通气性差、养分释放慢等特点，为开展针对盐碱地土壤诸如养分测定、酸碱度分析等相关研究工作，需使用专用的土壤样品采集装置对不同深度土层的土壤样品进行采集，以便于开展后续的实验室分析工作。
42.目前，常采用的土壤样品采集装置为t型机械结构，通过一人或两人对t型手柄施加力矩带动钻杆转动，使钻杆钻入土中实现土壤样品的采集；当需采取深层土壤样品时，所需施加力矩较大，而受t型手柄长度限制，可能最终导致超出人力极限，造成钻杆难以转动的问题。尽管现在已研发出基于电机驱动的土壤样品采集装置，解决了深层土壤样品采集的问题，但使用该装置进行野外土壤样品采集作业时，需配备专用的移动电源和柴油，且电机也往往较重，这使得该装置携带操作不易且制造成本较高。
43.对于上述问题，本技术提出了一种土壤样品采集装置，如图1-5所示，包括：
44.壳体3，设有一内腔301；
45.钻杆4，穿设在内腔301中，钻杆4的一端为取样端405，取样端405能够伸出壳体3的第一端；
46.第一液压缸101，包括有第一活塞1011，第一活塞1011往复运动能够驱动钻杆4绕自身轴线转动并朝向壳体3的第一端运动；
47.第二液压缸102，其设置有第二活塞1021，第二液压缸102的第一端设置有驱动第二活塞1021往复运动的手动装置；
48.第一液压缸101的第一端与第二液压缸102的第二端之间经流体流道连通，第二活
塞1021的直径大于第一活塞1011的直径。
49.权利要求书和说明书中的“上”和“下”为本发明装置在使用状态时的空间方位，不是对装置自身结构的限制。
50.第二活塞1021和第一活塞1011之间充入有流体，比如液压油；通过手动装置驱动第二活塞1021往复运动，第二活塞1021往复运动时通过液压油将压力传递给第一活塞1011并使第一活塞1011做往复运动，由于第一活塞1011的直径大于第二活塞1021的直径，第二活塞1021的推动力大于第一活塞1011的推动力，第一活塞1011往复运动使钻杆4朝向第一端运动并伸出第一端；如此，在保持对钻杆4相同的作用力的情况下，人工作用在手动装置的作用力减小，便于人工操作，操作轻便；该装置在使用时无需电机驱动，也不需要移动电源、电机和燃油(比如柴油、汽油)等装置，整体重量大幅减少，便于移动，节省人力，尤其适用于野外、交通不便的区域。
51.具体工作时，将壳体3的第一端与地面相抵的竖直立在地面上，此时钻杆4的取样端405位于壳体3的内腔301中，人工操作手段装置，手动装置先驱动第二活塞1021往复运动，第二活塞1021往复运动驱动液压油流动并对第一活塞1011做功，由于第一活塞1011的直径大于第二活塞1021的直径，第二活塞1021对液压油的作用力小于液压油对第一活塞1011的作用力；第一活塞1011驱动钻杆4绕自身轴线转动并朝向地面运动使取样端405能够钻入地下进行取样。
52.钻杆4优选为圆柱形，钻杆4的取样端405为螺型刃口结构，钻杆4的材质可选为铝合金、碳钢、硬质合金等。该土壤取样装置可用于盐碱地土壤取样。
53.优选的，与壳体3的第一端相背的另一端为壳体3的第二端；
54.第一活塞1011往复运动还能够驱动钻杆4朝向壳体3的第二端运动。
55.通过第一活塞1011往复运动使钻杆4朝向壳体3的第二端运动，进而使得土壤取样结束后钻杆4的取样端405能够从土壤中先退出缩回壳体3；解决了钻杆4的取样端405未缩回壳体3使壳体3和钻杆4的整体长度较长移动不便的问题。另外，如果工作中先将壳体3和钻杆4整体向上移动使取样端405从土壤中退出，再移动壳体3，尤其是取样深度较深时，壳体3和钻杆4整体向上移动距离较大，操作困难，存在倾倒的风险；通过先使钻杆4缩回壳体3的方式进行移动，缩短了壳体3和钻杆4的整体高度，使得操作难度降低，降低了工作风险。
56.优选的，钻杆4包括螺杆段，壳体3上固定设置有支架601，支架601上转动设置有与螺杆段相啮合的齿轮602；
57.第一液压缸101的第二端设置有活塞杆1022，活塞杆1022跟随第一活塞1011往复运动能够驱动齿轮602正转或反转。
58.齿轮602和螺杆段配合能够更加稳定的驱动钻杆4伸缩，齿轮602和螺杆段之间的配合更加简单，不易损坏，尤其适合野外作业，不但降低了重量，便于移动，更便于维护。通过齿轮602正转或反转带动钻杆4朝向壳体3的第一端或第二端运动，提高了齿轮602的适用性，只需控制齿轮602的转向即可完成钻杆4的取样和从土中退出两个过程，简化了驱动钻杆4工作的驱动装置，降低了成本，便于维护。齿轮602可选斜齿轮，斜齿轮的轮齿与螺杆段的螺纹相匹配。
59.优选的，如图1-2所示，钻杆4包括取样杆401和固定套设在取样杆401上的螺纹套402，螺纹套402能够固定在取样杆401上不同的位置。
60.螺杆段和其他部分结构差别较大，螺纹套402套在取样杆401上构成螺杆段，便于加工，有利于降低成本；
61.螺纹套402能够固定在取样杆401上不同的位置，有利于扩大钻杆4的取样深度；
62.当需要取样的土质较软而深度较深时，调整螺纹套402的位置，使得取样端405在伸出壳体3一定长度时，螺杆段的下端刚与齿轮602啮合；此时，先将取样端405插入土中一定深度，再通过齿轮602的转动驱动钻杆4向下运动一定深度，进而增加了取样的深度。
63.可在取样杆401上设置沿自身长度方向延伸的沟槽404，通过螺栓403将螺纹套402固定在取样杆401上，螺栓403穿过螺纹套402并伸入到沟槽404。
64.优选的，在齿轮602与活塞杆1022之间设置有第一连接杆701，第一连接杆701的一端铰接于齿轮602的偏心位置上，第一连接杆701的另一端铰接在活塞杆1022上。
[0065]“偏心位置”是指齿轮602的“非转动中心位置”，也即是，第一连接杆701与齿轮602的连接处不在齿轮602的转动中心。
[0066]
优选的，如图1-2所示，可使活塞杆1022的轴线与齿轮602的轴线重合，活塞杆1022运动带动第一连接杆701运动，连接杆驱动齿轮602转动进而使钻杆4移动。
[0067]
第一连接杆701驱动齿轮602转动的过程为：
[0068]
实施例一：当需要使钻杆4缩回内腔301时，如图1所示，调整齿轮602转动使第一连接杆701与齿轮602的连接点位于相对齿轮602转动轴线远离螺杆段的一侧(也即是图1中的第一侧100)，使齿轮602顺时针转动，然后控制手动装置并最终驱动活塞杆1022朝向齿轮602运动，活塞杆1022通过第一连接杆701推动齿轮602正向转动一定角度，当活塞杆1022运动至距离齿轮602最近位置后远离齿轮602运动，活塞杆1022通过第一连接杆701拉动齿轮602继续顺时针转动，当第一活塞1011运动至距离齿轮602最远位置后靠近齿轮602运动，活塞杆1022再次通过第一连接杆701推动齿轮602顺时针转动。
[0069]
实施例二：当需要使钻杆4缩回内腔301时，如图2所示，调整齿轮602转动的位置使第一连接杆701与齿轮602的连接点位于相对齿轮602转动轴线靠近螺杆段的一侧(也即是图2中的第二侧200)，然后控制手动装置并最终驱动活塞杆1022远离齿轮602运动，活塞杆1022通过第一连接杆701拉动齿轮602顺手针转动一定角度，当活塞杆1022运动至距离齿轮602最近位置后远离齿轮602运动，活塞杆1022通过第一连接杆701推动齿轮602继续顺时针转动，当第一活塞1011运动至距离齿轮602最远位置后靠近齿轮602运动，活塞杆1022再次通过第一连接杆701推动齿轮602顺时针转动。
[0070]
实施例二与实施例一的区别在于：齿轮602开始转动时，第一连接杆701与齿轮602的连接点相对齿轮602转动轴线的位置的不同使得第一连接杆701对齿轮602的作用力不同。当第一连接杆701与齿轮602的连接点位于第一侧100时，第一连接杆701推动齿轮602顺时针转动；当第一连接杆701与齿轮602的连接点位于第二侧200时，第一连接杆701拉动齿轮602顺时针转动。
[0071]
同样的原理，需要钻杆4伸出内腔301，齿轮602开始转动，当第一连接杆701与齿轮602的连接点位于齿轮602转动轴线的第二侧200时，第一连接杆701推动齿轮602逆时针转动；当第一连接杆701与齿轮602的连接点位于齿轮602转动轴线的第一侧100时，第一连接杆701拉动齿轮602逆时针转动。
[0072]
优选的，如图4所示，钻杆4设有取样腔901，取样腔901设有取样口902，取样口902
位于取样端405，取样腔901内设置有第三活塞703。
[0073]
取样端405插入土中完成取样后，土壤样品会容纳在取样腔901内；取样端405从土壤中退出后，使活塞朝向取样口902的移动可将取样腔901内的样品推出取样腔901，便于土壤样品从取样腔901内取出。
[0074]
为方便驱动第三活塞703，可在第三活塞703背离取样口902的端面设置推杆704，推杆704伸出壳体3，通过控制推杆704控制第三活塞703的运动。可在推杆704上设置刻度，由于取样时，土壤进入取样腔901推动第三活塞703向上运动，通过推杆704上的刻度可判断取样的多少，提高了土壤取样的重量/体积的准确度。
[0075]
为方便控制钻杆4向下进入土壤的深度，可在壳体3的侧边设置沿着钻杆4长度方向的长条孔，在钻杆4上设置刻度，在壳体3上设置标记，通过钻杆4上的刻度与壳体3上标记记录钻杆4向下钻入土壤的深度，如此，能够准确的控制取样的深度。
[0076]
第三活塞703只是为了将取样土推出取样腔901，第三活塞703与取样腔901的内壁面之间没有密封要求，但是为了避免取样土越过第三活塞703，可使第三活塞703的直径比取样腔901的直径小0.5mm，如此即可保证第三活塞703顺畅在取样腔901内运动，又避免了土壤越过第三活塞703向上运动。
[0077]
优选的，如图3所示，第一活塞1011与第一液压缸101的第一端之间设置有弹性件801。
[0078]
第二活塞1021和第一活塞1011之间的液压油推动活塞朝向齿轮602运动并拉伸弹性件801；弹性件801收缩并拉动第一活塞1011朝向远离齿轮602的方向运动，进而达到第一活塞1011往复运动的效果；该方式只需要一个外部的动力源即可达到活塞的双向运动，结构简单，便于维护，成本较低。
[0079]
具体过程为：当第一活塞1011在液压的作用下推动活塞杆1022朝向齿轮602运动时，弹性件801被拉伸并储存弹性势能；当第一活塞1011拉伸弹性件801并运动至第一止动点(也即是最靠近齿轮602的位置)时，弹性件801拉伸至最大形变量；然后液压油停止对第一活塞1011做功，弹性件801释放弹性势能拉动第一活塞1011朝向远离齿轮602的方向运动至第二止动点(也即是最远离齿轮602的位置)，然后液压油再次推动第一活塞1011运动，如此往复运动。弹性件801可为拉簧。
[0080]
优选的，如图1-2所示，手动装置包括一压杆2，压杆2的第一端铰接在第二液压缸102的第一端处；
[0081]
压杆2的中部经第二连接杆702与第二活塞1021连接，第二连接杆702的一端与第二活塞1021铰接、另一端与压杆2铰接。
[0082]
驱动第二活塞1021运动时，手动控制压杆2第二端使压杆2绕压杆2的第一端转动，当压杆2的第二端靠近第二液压缸102的方向运动时，压杆2经第二连接杆702带动第二活塞1021朝向第二液压缸102的第二端运动并挤压液压油，液压油朝向第一液压缸101流动并推动第一活塞1011朝向第一液压缸101的第二端运动，弹性件801拉伸储存弹性势能；当压杆2的第二端远离第二液压缸102的方向运动时，压杆2经第二连接杆702带动第二活塞1021朝向第二液压缸102的第一端运动，同时，弹性件801释放弹性势能并拉动第一活塞1011朝向第一液压缸101的第一端运动，第一活塞1011推动液压油向第二液压缸102流动；压杆2的第二端再次靠近第二液压缸102的方向运动，如此反复，实现手动装置对第二活塞1021的往复
驱动。
[0083]
压杆2与齿轮602的转向之间的关系为：
[0084]
以齿轮602处于刚开始转动、第一连接杆701与齿轮602的连接点位于第一侧100为例进行说明，此时，压杆2的第二端位于自身能够向上运动到的最高点和能够向下运动到的最低点之间(也即是压杆2的第二端可以向上运动也可以向下运动)：
[0085]
需要齿轮602顺时针转动时，控制压杆2的第二端向下运动，压杆2通过第二连接杆702推动第二活塞1021向下运动并挤压液压油，液压油受到挤压推动第一活塞1011向下运动，第一活塞1011向下运动带动活塞杆1022向下运动并拉伸弹性件801，弹性件801拉伸储存弹性势能；活塞杆1022向下运动经第一连接杆701推动齿轮602顺时针转动。
[0086]
需要齿轮602逆时针转动时，控制压杆2的第二端向上运动，压杆2通过第二连接杆702拉动第二活塞1021向上运动并对液压油产生吸力，液压油不再受到第二活塞1021的挤压使液压油的内部压力减小，液压油对第一活塞1011的压力减小，弹性件801释放弹性势能拉动第一活塞1011向上运动，第一活塞1011向上运动带动活塞杆1022向上运动，活塞杆1022向上运动经第一连接杆701拉动齿轮602逆时针转动。
[0087]
压杆2的长度可调，根据杠杆原理，土壤较硬时，可使压杆2的第二端延长以降低控制压杆2的作用力，压杆2可选为伸缩杆。
[0088]
该手动装置驱动第二活塞1021运动，简单方便，便于维护，不用电力，只需要一个人即可手动完成，适合没有电力的环境工作，尤其是野外作业，极大的提高了野外作业的效率。
[0089]
具体工作时，第二液压缸102处于立式状态，压杆2的第二端朝向第二液压缸102运动为“下压”，压杆2的第二端远离第二液压缸102运动为“抬起”，通过控制压杆2的第二端“下压-抬起”使得第二活塞1021能够往复运动。
[0090]
优选的，第一液压缸101的第一端与二液压缸的第二端相互抵接在一起使第一液压缸101和第二液压缸102合为一液压模块1，液压模块1固定在壳体3上。
[0091]
将第一液压缸101和第二液压缸102合为一个整体的液压模块1使得结构更加紧凑，减少了安装的零部件，更加便于携带，便于单人操作。
[0092]
在减少了土壤样品采集装置的整体重力的情况下，液压模块1固定在壳体3上增加了壳体3的重量，当进行土壤采集时，较重的壳体3立在土地上，能够给钻杆4更大的作用力，使得钻杆4在钻土时不会因为反作用力而使壳体3向上运动；提高了土壤采集装置的可靠性和稳定性。
[0093]
如图5所示，当第一液压缸101和第二液压缸102分块设置且没有固定在壳体3上时，不便于运输和单人操作。
[0094]
优选的，如图1-2所示，壳体3的第一端设置有垂直于钻杆4的轴线的平板302。
[0095]
由于钻杆4的轴线与平板302垂直，将平板302贴靠在土地上使壳体3立起来采样时，平板302能够对壳体3进行支撑防止壳体3倾斜，便于单人操作；钻杆4垂直与平板302向下钻动，能够避免在取样过程中钻杆4倾斜，使得取样的深度更加精准；同时操作人员可直接站在平板302上进行操作，增加壳体3对地面的压力，避免钻杆4向下移动时，钻杆4给壳体3的反作用力使壳体3向上运动导致无法有效取样，提高了取样的稳定性。
[0096]
另一方面，本发明还提出了一种土壤样品采集装置的操作方法，用于土壤样品采
集装置；
[0097]
操作方法为：
[0098]
第一步：将取样端405缩回所述壳体3内；
[0099]
第二步：将壳体3的第一端朝下、第二端朝上立在待采集土壤样品的地表；
[0100]
第三步：控制手动装置使钻杆4边自转边向下移动，取样端405伸出壳体3的第一端并钻入土壤完成取样。
[0101]
以上所述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。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种土壤样品采集装置，其特征在于，包括：壳体(3)，设有一内腔(301)；钻杆(4)，穿设在所述内腔(301)中，所述钻杆(4)的一端为取样端(405)，所述取样端(405)能够伸出所述壳体(3)的第一端；第一液压缸(101)，包括有第一活塞(1011)，所述第一活塞(1011)往复运动能够驱动所述钻杆(4)绕自身轴线转动并朝向所述壳体(3)的第一端运动；第二液压缸(102)，其设置有第二活塞(1021)，所述第二液压缸(102)的第一端设置有驱动所述第二活塞(1021)往复运动的手动装置；所述第一液压缸(101)的第一端与所述第二液压缸(102)的第二端之间经流体通道(5)连通，所述第二活塞(1021)的直径大于所述第一活塞(1011)的直径。2.根据权利要求1所述的土壤样品采集装置，其特征在于，与所述壳体(3)的第一端相背的另一端为所述壳体(3)的第二端；所述第一活塞(1011)往复运动还能够驱动所述钻杆(4)朝向所述壳体(3)的第二端运动。3.根据权利要求1所述的土壤样品采集装置，其特征在于，所述钻杆(4)包括螺杆段，所述壳体(3)上固定设置有支架(601)，所述支架(601)上转动设置有与所述螺杆段相啮合的齿轮(602)；所述第一液压缸(101)的第二端设置有活塞杆(1022)，所述活塞杆(1022)跟随所述第一活塞(1011)往复运动能够驱动所述齿轮(602)正转或反转。4.根据权利要求3所述的土壤样品采集装置，其特征在于，所述钻杆(4)包括取样杆(401)和固定套设在所述取样杆(401)上的螺纹套(402)，所述螺纹套(402)能够固定在所述取样杆(401)上不同的位置。5.根据权利要求3所述的土壤样品采集装置，其特征在于，在所述齿轮(602)与所述活塞杆(1022)之间设置有第一连接杆(701)，所述第一连接杆(701)的一端铰接于所述齿轮(602)的偏心位置上，所述第一连接杆(701)的另一端铰接在所述活塞杆(1022)上。6.根据权利要求1所述的土壤样品采集装置，其特征在于，所述钻杆(4)设有取样腔(901)，所述取样腔(901)设有取样口(902)，所述取样口(902)位于所述取样端(405)，所述取样腔(901)内设置有第三活塞(703)。7.根据权利要求1所述的土壤样品采集装置，其特征在于，所述第一活塞(1011)与所述第一液压缸(101)的第一端之间设置有弹性件(801)。8.根据权利要求1所述的土壤样品采集装置，其特征在于，所述手动装置包括一压杆(2)，所述压杆(2)的第一端铰接在所述第二液压缸(102)的第一端处；所述压杆(2)的中部经第二连接杆(702)与所述第二活塞(1021)连接，所述第二连接杆(702)的一端与所述第二活塞(1021)铰接、另一端与所述压杆(2)铰接。9.根据权利要求1所述的土壤样品采集装置，其特征在于，所述第一液压缸(101)的第一端与第二液压缸(102)的第二端相互抵接在一起使所述第一液压缸(101)和所述第二液压缸(102)合为一液压模块(1)，所述液压模块(1)固定在所述壳体(3)上；和/或，所示所述壳体(3)的第一端设置有垂直于所述钻杆(4)的轴线的平板(302)。
10.一种土壤样品采集装置的操作方法，其特征在于，用于权利要求1-9任一项所述的土壤样品采集装置；所述操作方法为：第一步：将所述取样端(405)缩回所述壳体(3)内；第二步：将所述壳体(3)的第一端朝下、第二端朝上立在待采集土壤样品的地表；第三步：控制所述手动装置使所述钻杆(4)边自转边向下移动，所述取样端(405)伸出所述壳体(3)的第一端并钻入土壤完成取样。

技术总结
本发明涉及土壤采样领域，具体涉及一种土壤样品采集装置及其操作方法，包括：壳体，设有一内腔；钻杆，穿设在内腔中，钻杆的一端为取样端，取样端能够伸出壳体的第一端；第一液压缸，包括有第一活塞，第一活塞往复运动能够驱动钻杆绕自身轴线转动并朝向壳体的第一端运动；第二液压缸，其设置有第二活塞，第二液压缸的第一端设置有驱动第二活塞往复运动的手动装置；第一液压缸的第一端与第二液压缸的第二端之间经流体流道连通，第二活塞的直径大于第一活塞的直径，进而解决人工操作土壤采集装置费力不便的技术问题。不便的技术问题。不便的技术问题。


技术研发人员：于春晓 王光美 张海波 张奕
受保护的技术使用者：中国科学院烟台海岸带研究所
技术研发日：2023.05.31
技术公布日：2023/8/24