一种土壤生物多样性调查评估用的采集装置的制作方法

1.本发明属于生物多样性评估用辅助设备技术领域，具体涉及一种土壤生物多样性调查评估用的采集装置。


背景技术：

2.土壤微生物在促进土壤质量和植物健康方面发挥着重要的作用，土壤微生物群落结构和组成多样性及其变化在一定程度上反映了土壤质量。为了更好地了解土壤健康状况，非常有必要发展有效的方法来研究土壤微生物的多样性、分布以及行为等。回顾了近年来国内外污染土壤微生物群落结构多样性及功能多样性的测定方法，包括生物化学技术和分子生物学技术，上述测定方法的第一步就是先对土壤进行取样，因此土壤采集装置必不可少。
3.经使用现有技术中的采集装置进行土壤微生物采样，发现现有采集装置存在以下缺陷：
4.(1)由于针对微生物群落的的研究需要微生物具备一定活性，而现有采集装置在进行土壤采样后，土壤会快速流失水分和营养物质，导致微生物快速失活，研究结果准确率大大降低；
5.(2)在对硬质土壤进行取样时，现有采集装置能实现钻孔取样，但是硬质土壤完成取样后不易从取样器取下，需要器械辅助才能取出样土，使用较为繁琐。


技术实现要素：

6.本发明的目的就在于提供一种土壤生物多样性调查评估用的采集装置，以解决背景技术中提出的问题。
7.本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
8.一种土壤生物多样性调查评估用的采集装置，包括上支座、连接座、传动件、取样端、以及设于连接座与取样端之间且与取样端内部空间连通的收集筒，收集筒上套设有挤压环；其中，
9.所述收集筒包括筒壁以及设于筒壁外周面的若干抵接件，所述挤压环对应所述抵接件位置设有凸出部；
10.所述抵接件包括设于筒壁外周的u型支座、以及活动设有u型支座内的抵接块、以及连接在抵接块底面的连板、以及设于连板端部的顶板；所述连板贯穿所述u型支座和筒壁且朝向所述收集筒，所述连板位于u型支座内的部分套设有弹簧件。
11.作为本发明的进一步优化方案，所述连接座内设有电机，且电机输出轴与所述传动件上端刚性连接，传动件具体为“凸”形框件，所述收集筒位于传动件的罩设空间内。
12.作为本发明的进一步优化方案，所述取样端包括与收集筒内部空间连通的中空钻头、设于中空钻头上端的连接件以及设于连接件外周的螺纹部，所述中空钻头内设有螺旋叶片；所述收集筒下端与所述连接件上端面转动连接，所述取样端通过所述螺纹部与所述
传动件可拆卸连接。
13.作为本发明的进一步优化方案，所述上支座包括储液箱、设于储液箱侧边的制冷板、以及用于辅助手持取样的把手。
14.作为本发明的进一步优化方案，所述连接座内设有与所述储液箱连通的储液腔，所述储液腔外端设于与之连通的注液管；
15.所述筒壁内设有液体通道，所述筒壁外端设有与液体通道连通的注液插孔；
16.当采集装置工作前，将所述注液管与所述注液插孔连接，对所述液体通道进行注液，完成注液后再断开注液管与注液插孔的连接。
17.作为本发明的进一步优化方案，所述抵接件还包括活动贯穿所述抵接块的抵接杆，所述抵接杆远离所述筒壁的端部突出于抵接块上表面，所述连板内开设有与所述液体通道连通的注液腔，注液腔内活动设有活塞板，所述活塞板近抵接块端与所述抵接杆固定连接，所述顶板近收集筒的端面设有与注液腔连通的注液针头。
18.作为本发明的进一步优化方案，所述顶板呈与所述筒壁贴合的弧形，所述注液针头正对所述顶板的弧形面圆心方向。
19.作为本发明的进一步优化方案，所述挤压环还包括软质环套以及设于软质环套外周的防滑部。
20.本发明的有益效果在于：
21.1)本发明中，通过在连接座和取样端之间设置传动件，传动件实现了对电机和取样端之间机械传动的同时；“凸”形框件的造型能留出空间便于工作人员在完成采样后上下撸动挤压环；
22.2)本发明中，通过在收集筒上设置挤压环和抵接件，在快速撸动挤压环时，能先后实现对土壤样本的顶出和注液针头的插入以及对土壤样本中注入肥料溶液，能有效防止土壤样品中微生物群采样后失活。
附图说明
23.图1是本发明的整体结构示意图；
24.图2是本发明中连接座、传动件、收集筒以及取样端连接的结构示意图；
25.图3是本发明中挤压环的结构示意图；
26.图4是本发明中取样端和收集筒的结构示意图；
27.图5是本发明中收集筒的俯视图；
28.图6是本发明抵接件的放大结构示意图；
29.图7是本发明中中空钻头内螺旋叶片的结构示意图。
30.图中：1、上支座；2、连接座；3、传动件；4、取样端；5、收集筒；6、挤压环；11、制冷板；12、把手；21、壳体；22、电机；23、储液腔；24、注液管；41、中空钻头；42、连接件；43、螺纹部；51、抵接件；52、筒壁；53、注液插孔；61、环套；62、防滑部；63、凸出部；411、螺旋叶片；511、u型支座；512、抵接块；513、连板；514、顶板；515、弹簧件；516、注液腔；517、活塞板；518、抵接杆；519、注液针头。
具体实施方式
31.下面结合附图对本发明作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。
32.实施例1
33.如图1所示，本发明提供了一种土壤生物多样性调查评估用的采集装置，包括上支座1、连接座2、传动件3、取样端4、以及设于连接座2与取样端4之间且与取样端4内部空间连通的收集筒5，收集筒5上套设有挤压环6；其中，收集筒5包括筒壁52以及设于筒壁52外周面的若干抵接件51，挤压环6对应抵接件51位置设有凸出部63。
34.结合图2-4，本发明取样端4通过传动件3带动转动实现转动以钻孔取样，由于收集筒5与取样端4内部空间连通，在钻孔取样过程中土壤样本会不断进入到收集筒5内，直至完成取样，为便于工作人员识别到以完成土壤样本的采集，可在收集筒5靠近上支座1的表面开设视窗，以辅助观察收集筒5内土壤收集量。
35.结合图5和6，抵接件51包括设于筒壁52外周的u型支座511、以及活动设有u型支座511内的抵接块512、以及连接在抵接块512底面的连板513、以及设于连板513端部的顶板514；连板513贯穿u型支座511和筒壁52且朝向收集筒5，连板513位于u型支座511内的部分套设有弹簧件515。
36.结合图1和图6，本发明中，完成取样后，工作人员手持挤压环6并沿收集筒5向下撸，使凸出部63快速挤压抵接块512，此过程中抵接块512沿u型支座511内快速移动，同时压缩弹簧件515，连板513快速带动顶板514移动，顶板514快速顶向收集筒5内的土壤样本，便于土壤样本和收集筒5的内壁脱离，即挤压环6快速下撸和复位的过程中，顶板514作出小幅度往复顶出和复位的动作。
37.结合图2，连接座2内设有电机22，且电机22输出轴与传动件3上端刚性连接，传动件3具体为“凸”形框件，收集筒5位于传动件3的罩设空间内。
38.本发明中，传动件3的设置的作用包括：对电机22和取样端4之间的机械传动；“凸”形框件的造型能留出空间便于工作人员在完成采样后上下撸动挤压环6。
39.为进一步便于完成取样后将取样端4与传动件3进行拆卸，取样端4包括与收集筒5内部空间连通的中空钻头41、设于中空钻头41上端的连接件42以及设于连接件42外周的螺纹部43，中空钻头41内侧设有螺旋叶片41，收集筒5下端与连接件42上端面转动连接，取样端4通过螺纹部43与传动件3可拆卸连接。
40.结合图7，中空钻头41内侧设有螺旋叶片41，在中空钻头41实转动时，内部螺旋叶片41即能实现取土的同时还能向上端的收集筒5内传送。
41.结合图1，上支座1包括储液箱、设于储液箱侧边的制冷板11、以及用于辅助手持取样的把手12；其中，储液箱内可通入水溶性微生物肥料的水溶液，使该溶液进入土壤样本，防止微生物群失活影响土壤微生物的评估结果；制冷板11的设置可对溶液进行冷却降温，防止该采集装置在长时间运行时电机22热量过大导致水溶液高温。
42.结合图2，连接座2内设有与储液箱连通的储液腔23，储液腔23外端设于与之连通的注液管24；筒壁52内设有液体通道，筒壁52外端设有与液体通道连通的注液插孔53；当采集装置工作前，将注液管24与注液插孔53连接，对液体通道进行注液，完成注液后再断开注
液管24与注液插孔53的连接。
43.其中，传动件3的上端开设有穿槽供采集装置工作前注液管24传过，以便于对液体通道进行注液。
44.结合图5和图6，抵接件51还包括活动贯穿抵接块512的抵接杆518，抵接杆518远离筒壁52的端部突出于抵接块512上表面，连板513内开设有与液体通道连通的注液腔516，注液腔516内活动设有活塞板517，活塞板517近抵接块512端与抵接杆518固定连接，顶板514近收集筒5的端面设有与注液腔516连通的注液针头519；顶板514呈与筒壁52贴合的弧形，注液针头519正对顶板514的弧形面圆心方向。
45.本发明中，在撸动挤压环6时，结合图6中抵接块512和抵接杆518的形状和位置，凸出部63快速碰撞抵接件51的过程中存在两个动作，其中一个是：凸出部63会率先挤压抵接块512，这过程中抵接块512带动顶板514完成一个对土壤样本的小幅度顶出操作，而顶板514近收集筒5的端面设有与注液腔516连通的注液针头519，进而会使注液针头519能够快速插入到土壤样本中，该过程实现了对土壤样本的顶出和注液针头519的插入；另外一个动作是：凸出部62在挤压完抵接块512后会挤压抵接杆518，而由于与抵接杆518连接的活塞板517位于注液腔516内，又由于注液腔516通过与液体通道连通，液体通道在采集装置工作前通过与注液管24连通进行注液，使得注液腔516内会通入肥料溶液，而抵接杆518受挤压后会带动活塞板517移动，进而注液针头519会向土壤样本内快速注入一定量的肥料溶液；上述两个动作时快速实施的，挤压环6复位后，在抵接件51中弹簧件515的弹力作用下抵接块512会快速复位，即整个过程实现了土壤样本的与筒壁的脱离和对土壤样本注入肥料溶液的操作。
46.进一步的，挤压环6还包括软质环套61以及设于软质环套61外周的防滑部62。
47.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种土壤生物多样性调查评估用的采集装置，其特征在于：包括上支座(1)、连接座(2)、传动件(3)、取样端(4)、以及设于连接座(2)与取样端(4)之间且与取样端(4)内部空间连通的收集筒(5)，收集筒(5)上套设有挤压环(6)；其中，所述收集筒(5)包括筒壁(52)以及设于筒壁(52)外周面的若干抵接件(51)，所述挤压环(6)对应所述抵接件(51)位置设有凸出部(63)；所述抵接件(51)包括设于筒壁(52)外周的u型支座(511)、以及活动设有u型支座(511)内的抵接块(512)、以及连接在抵接块(512)底面的连板(513)、以及设于连板(513)端部的顶板(514)；所述连板(513)贯穿所述u型支座(511)和筒壁(52)且朝向所述收集筒(5)，所述连板(513)位于u型支座(511)内的部分套设有弹簧件(515)。2.根据权利要求1所述的一种土壤生物多样性调查评估用的采集装置，其特征在于：所述连接座(2)内设有电机(22)，且电机(22)输出轴与所述传动件(3)上端刚性连接，传动件(3)具体为“凸”形框件，所述收集筒(5)位于传动件(3)的罩设空间内。3.根据权利要求2所述的一种土壤生物多样性调查评估用的采集装置，其特征在于：所述取样端(4)包括与收集筒(5)内部空间连通的中空钻头(41)、设于中空钻头(41)上端的连接件(42)以及设于连接件(42)外周的螺纹部(43)，所述中空钻头(41)内侧设有螺片叶片(411)；所述收集筒(5)下端与所述连接件(42)上端面转动连接，所述取样端(4)通过所述螺纹部(43)与所述传动件(3)可拆卸连接。4.根据权利要求1所述的一种土壤生物多样性调查评估用的采集装置，其特征在于：所述上支座(1)包括储液箱、设于储液箱侧边的制冷板(11)、以及用于辅助手持取样的把手(12)。5.根据权利要求4所述的一种土壤生物多样性调查评估用的采集装置，其特征在于：所述连接座(2)内设有与所述储液箱连通的储液腔(23)，所述储液腔(23)外端设于与之连通的注液管(24)；所述筒壁(52)内设有液体通道，所述筒壁(52)外端设有与液体通道连通的注液插孔(53)；当采集装置工作前，将所述注液管(24)与所述注液插孔(53)连接，对所述液体通道进行注液，完成注液后再断开注液管(24)与注液插孔(53)的连接。6.根据权利要求5所述的一种土壤生物多样性调查评估用的采集装置，其特征在于：所述抵接件(51)还包括活动贯穿所述抵接块(512)的抵接杆(518)，所述抵接杆(518)远离所述筒壁(52)的端部突出于抵接块(512)上表面，所述连板(513)内开设有与所述液体通道连通的注液腔(516)，注液腔(516)内活动设有活塞板(517)，所述活塞板(517)近抵接块(512)端与所述抵接杆(518)固定连接，所述顶板(514)近收集筒(5)的端面设有与注液腔(516)连通的注液针头(519)。7.根据权利要求6所述的一种土壤生物多样性调查评估用的采集装置，其特征在于：所述顶板(514)呈与所述筒壁(52)贴合的弧形，所述注液针头(519)正对所述顶板(514)的弧形面圆心方向。8.根据权利要求1所述的一种土壤生物多样性调查评估用的采集装置，其特征在于：所述挤压环(6)还包括软质环套(61)以及设于软质环套(61)外周的防滑部(62)。

技术总结
本发明属于生物多样性评估用辅助设备技术领域，具体涉及一种土壤生物多样性调查评估用的采集装置，包括上支座、连接座、传动件、取样端、以及设于连接座与取样端之间且与取样端内部空间连通的收集筒，收集筒上套设有挤压环；其中，收集筒包括筒壁以及设于筒壁外周面的若干抵接件，挤压环对应抵接件位置设有凸出部；抵接件包括设于筒壁外周的U型支座、以及活动设有U型支座内的抵接块、以及连接在抵接块底面的连板、以及设于连板端部的顶板；本发明通过在收集筒上设置挤压环和抵接件，在快速撸动挤压环时，能先后实现对土壤样本的顶出和注液针头的插入以及对土壤样本中注入肥料溶液，能有效防止土壤样品中微生物群采样后失活。能有效防止土壤样品中微生物群采样后失活。能有效防止土壤样品中微生物群采样后失活。


技术研发人员：马月 胡飞龙 刘立 王蕾 臧明月 卢晓强 徐徐
受保护的技术使用者：生态环境部南京环境科学研究所
技术研发日：2023.06.05
技术公布日：2023/8/13