本发明属于土壤环境调查，具体是一种用于土壤环境调查的土壤采取装置。
背景技术：
1、在土壤环境调查与研究中，土壤的准确采集是获取土壤质量、污染状况及生态健康等关键信息的基础。传统的土壤取样方法往往依赖于人工挖掘或使用简单的取样工具，这些方法不仅劳动强度大、效率低，而且难以保证取样的深度和均匀性，尤其在复杂地形或难以接近的区域，取样难度更大。此外，人工取样还容易对土壤结构造成破坏，影响后续分析结果的准确性。
2、随着科技的发展，自动化和智能化技术在土壤环境调查领域得到了越来越多的应用。然而，现有的土壤取样装置大多存在结构复杂、操作繁琐、适应性差等问题，难以满足多样化的土壤取样需求。特别是在不同土壤类型、湿度和深度条件下，如何实现高效、精准的土样采集，成为当前土壤环境调查领域亟待解决的技术难题。因此，研发一种结构简单、操作便捷、适应性强的土壤环境调查土样采取装置显得尤为重要。该装置应能够根据不同的土壤条件和取样需求，灵活调整取样深度和角度，确保取样的准确性和代表性。同时，装置还应具备稳定的支撑结构和夹持机构，以保证在取样过程中设备的稳定性和安全性。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的缺点，提供一种土壤环境调查土样采取装置。
2、解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种土壤环境调查土样采取装置，包括支架，所述支架顶部内壁设置有顶板，且顶板内壁一侧固定安装有升降电机，所述升降电机输出轴连接有升降机构，用于调整取样机升降高度；
3、所述支架前端设置有支撑板，且支撑板外壁一侧设置有旋转机构；
4、所述支撑板中心部分开设有槽口，所述旋转组件转动轴连接有取样机构，用于土样采取和回收；
5、所述支架底部设置有底板，且底板前端两侧均设置有夹持机构，用于在旋转升降过程中稳定取样机构。
6、通过上述技术方案，支架作为整个装置的主体支撑结构，可以采用高强度、耐腐蚀的材料制成，以确保在复杂环境下的稳定性和耐久性，支架顶部内壁设置有顶板，顶板用于固定安装升降电机，为升降机构提供动力源，支架前端设置有支撑板，用于安装旋转机构和取样机构；底部则设置有底板，用于安装夹持机构并作为整个装置的支撑基础，升降机构连接在升降电机的输出轴上，通过电机的旋转运动转化为取样机构的垂直升降运动，升降柱安装在底板中心偏左位置，其顶部的活塞杆通过连接板与支撑板后部固定连接，以辅助支撑板的升降运动，提高升降过程中的稳定性和平滑性，旋转机构安装在支撑板中心位置，用于驱动取样机构进行水平旋转取样，旋转支架固定在支撑板上，为旋转电机和旋转轴提供安装基础，旋转电机通过其输出轴与旋转轴相连，旋转轴则贯穿支撑板并与取样机构连接，从而将电机的旋转运动传递给取样机构，实现取样机构的水平旋转，取样机构是装置的核心部件，用于实际采集土壤样本，旋转杆连接在旋转轴上，随旋转轴一同旋转，旋转杆底部设置有螺旋杆，螺旋杆与钻土柱相连，通过旋转和推进运动将土壤钻入钻土柱内，钻土柱内部设置有取土柱，用于收集被钻取的土壤样本，钻土柱底部固定安装有钻头，钻头可以采用硬质合金材料制成，具有良好的耐磨性和切削性能，确保能够顺利钻入土壤并采集样本，夹持机构设置在底板前端两侧，用于在取样过程中稳定取样机构，防止其因振动或偏移而影响取样精度，夹持板固定在底板上，为气缸提供安装基础，气缸通过其前端活塞杆连接推送板，推送板前端中心处设置有海绵套，用于与取样机构接触并施加稳定的夹持力。
7、进一步的，所述升降机构包括套设在升降电机转动轮上的升降链，所述升降链远离转动轮的一端套设有滑动柱。
8、通过上述技术方案，升降机构实现了取样机构在垂直方向上的精确控制和稳定升降，升降链作为传动元件，其高强度和耐磨性确保了长时间使用的可靠性，当升降电机启动时，其转动轮带动升降链旋转，进而驱动滑动柱在垂直方向上移动，滑动柱与升降链的连接方式确保了动力的有效传递，同时滑动柱的直线运动又转化为取样机构的升降运动，为了进一步提高升降过程中的稳定性和精确性，滑动柱被设计为嵌设在支架两侧的滑槽内，滑槽不仅为滑动柱提供了导向作用，还限制了其在水平方向上的移动，确保升降运动沿预定轨迹进行。
9、进一步的，所述支架内壁两侧内壁开设有滑槽，所述滑动柱嵌设在滑槽内部，所述滑动柱外表面的一侧固定安装在支撑板，所述支撑板后端外壁两侧均安装有升降轮，所述升降轮滑动连接在滑槽内部。
10、通过上述技术方案，在升降机构的基础上，增加了滑槽和升降轮的设计，进一步提升了升降过程的稳定性和顺畅性，滑槽的设计不仅为升降轮提供了精确的导向，还通过其内壁的平滑处理减小了与升降轮之间的摩擦力，使得升降运动更加流畅，这些升降轮与滑槽紧密配合，随着支撑板的升降而滚动，有效分散了支撑板及其上部件的重量，减轻了滑动柱的承重负担，升降轮和滑槽的组合设计还增强了整个升降系统的自适应性，确保取样机构在升降过程中的精确性和可靠性。
11、进一步的，所述升降机构还包括设置在底板中心处偏左侧的升降柱，且升降柱顶活塞杆的顶部固定安装有连接板，所述连接板固定安装在支撑板后端外壁。
12、通过上述技术方案，升降柱与之前的升降链和滑动柱形成互补，共同确保了取样机构在升降过程中的稳定性和平衡性，升降柱作为辅助升降装置，其设计充分考虑了设备的整体结构和工作需求，升降柱顶部安装的活塞杆，通过液压或气压驱动，能够实现精确的伸缩运动，活塞杆与连接板固定连接，而连接板则牢固地安装在支撑板的后部，当升降柱的活塞杆伸长或缩短时，就会通过连接板带动支撑板及其上安装的旋转机构和取样机构一同升降，它增加了升降机构的支撑点和受力面积，使得升降过程更加平稳可靠，升降柱位于底板中心偏左侧的位置，它还能够为取样机构在升降过程中提供一定的侧向支撑，防止其因重心偏移而发生晃动或倾斜。
13、进一步的，所述旋转机构包括设置在支撑板中心处的旋转支架，所述旋转支架外表面的一侧设置有两个固定轴。
14、通过上述技术方案，两个固定轴在为旋转机构提供了稳定的支撑基础，确保了旋转运动的顺利进行，固定轴通过精密的加工和安装，与旋转支架紧密结合，形成了一个稳固的旋转中心，在旋转机构工作时，旋转电机会驱动一个传动装置，该传动装置再与旋转支架内部的旋转轴相连，旋转轴则通过轴承等部件与固定轴相连，实现了旋转运动的传递，当旋转电机启动时，旋转轴会围绕固定轴进行旋转，从而带动整个取样机构进行水平方向的旋转，固定轴的存在有效防止了旋转过程中的偏移和晃动，确保了旋转运动的准确性和可靠性。
15、进一步的，所述旋转机构还包括设置在支撑板后端外壁中心处的旋转电机，所述旋转电机输出轴贯穿支撑板转动连接有旋转轴。
16、通过上述技术方案，旋转电机作为动力源，其输出轴直接与旋转轴相连，减少了中间传动环节的能量损失和机械磨损，提高了旋转运动的精度和稳定性。
17、当旋转电机启动时，其输出轴会带动旋转轴一起旋转，旋转轴的旋转运动会直接传递给取样机构，驱动其进行水平方向的旋转。
18、进一步的，所述取样机构包括设置在旋转轴中心处的旋转杆，所述旋转杆底部设置有螺纹。
19、通过上述技术方案，螺纹连接的设计简化了取样机构的安装和拆卸过程，使得操作人员可以轻松地完成取样机构的更换和维护工作，同时，由于取样机构是独立的模块，因此可以单独进行故障排查和维修，减少了对整个设备的停机时间和维修成本，旋转杆作为取样机构与旋转轴之间的连接部件，其底部设置的螺纹确保了取样机构与旋转轴之间的紧密连接和精确对齐。
20、进一步的，所述旋转杆螺纹连接有钻土柱，所述钻土柱内部设置有取土柱，所述钻土柱底部固定安装有钻头。
21、通过上述技术方案，当旋转电机驱动旋转杆旋转时，螺旋杆和钻头会同步旋转并深入土壤，钻头的锋利刃口能够轻松穿透土壤，为后续的取样工作开辟道路，钻头中心处开设有槽口，取土柱则位于钻土柱内部，随着钻土柱的深入和螺旋杆的旋转，土壤会通过钻头中心处槽口被收集到取土柱内。
22、进一步的，所述夹持机构包括设置在底板前端外壁两侧的两个夹持板，两个所述夹持板内部均嵌设有两个气缸。
23、通过上述技术方案，两个夹持板分别设置在底板前端两侧，形成了稳定的夹持框架，这种双侧夹持的设计能够更有效地分散夹持力，确保在夹持过程中保持稳定，减少晃动和偏移的可能性，当需要固定取样装置在土壤表面时，气缸会接收到指令，从而驱动夹持板向两侧或中心移动，其活塞会向外推动，带动夹持板向外扩张，直至与取样机构接触。
24、进一步的，所述夹持机构包括固定安装在多个气缸活塞杆前端上的推送板，且推送板前端中心处均套设有海绵套。
25、通过上述技术方案，推送板直接与气缸的活塞杆相连，其移动精度直接受气缸控制精度的影响，通过气缸调整推送板的位置，可以实现对夹持力度的精确控制，海绵套可以增强了夹持的柔软性和缓冲性，海绵套的柔软性和吸震性使得夹持过程中产生的噪音和振动得到有效降低，从而改善了工作环境，同时，夹持机构还可以对取样机构起引导作用。
26、本发明的有益效果如下：(1)本发明通过升降机构和旋转机构的设计使得装置在取样过程中能够保持稳定，减少晃动和倾倒的风险，从而提高了操作的安全性；(2)本发明通过夹持机构稳定取样机构位置有助于减少取样过程中的偏差，还可以在夹持过程中吸收部分机械振动和冲击，从而降低噪音产生；(3)本发明通过采用旋转杆与取样机构的螺纹连接设计，实现了取样机构的快速更换和定位，提高了效率。
1.一种土壤环境调查土样采取装置，包括支架(1)，其特征在于：所述支架(1)顶部内壁设置有顶板(101)，且顶板内壁一侧(101)固定安装有升降电机(201)，所述升降电机(201)输出轴连接有升降机构(2)，用于调整取样机升降高度；
2.根据权利要求1所述的一种土壤环境调查土样采取装置，其特征在于，所述升降机构(2)包括套设在升降电机(201)转动轮上的升降链(202)，所述升降链(202)远离转动轮的一端套设有滑动柱(203)。
3.根据权利要求2所述的一种土壤环境调查土样采取装置，其特征在于，所述支架(1)内壁两侧均开设有滑槽(207)，所述滑动柱(203)嵌设在滑槽(207)内部，所述滑动柱(203)外表面的一侧固定安装在支撑板(102)，所述支撑板(102)后端外壁两侧均安装有升降轮(204)，所述升降轮(204)滑动连接在滑槽(207)内部。
4.根据权利要求3所述的一种土壤环境调查土样采取装置，其特征在于，所述升降机构(2)还包括设置在底板(103)中心处偏左侧的升降柱(205)，且升降柱(205)活塞杆的顶部固定安装有连接板(206)，所述连接板(206)固定安装在支撑板(102)后端外壁。
5.根据权利要求1所述的一种土壤环境调查土样采取装置，其特征在于，所述旋转机构(3)包括设置在支撑板(102)中心处的旋转支架(301)，所述旋转支架(301)外表面的一侧设置有两个固定轴(304)。
6.根据权利要求5所述的一种土壤环境调查土样采取装置，其特征在于，所述旋转机构(3)还包括设置在支撑板(102)后端外壁中心处的旋转电机(302)，所述旋转电机(302)输出轴贯穿支撑板(102)转动连接有旋转轴(303)。
7.根据权利要求6所述的一种土壤环境调查土样采取装置，其特征在于，所述取样机构(4)包括设置在旋转轴(303)中心处的旋转杆(401)，所述旋转杆(401)底部设置有螺纹。
8.根据权利要求7所述的一种土壤环境调查土样采取装置，其特征在于，所述旋转杆(401)螺纹连接有钻土柱(402)，所述钻土柱(402)内部设置有取土柱(403)，所述钻土柱(402)底部固定安装有钻头(404)。
9.根据权利要求1所述的一种土壤环境调查土样采取装置，其特征在于，所述夹持机构(5)包括设置在底板(103)前端外壁两侧的两个夹持板(501)，两个所述夹持板(501)内部均嵌设有两个气缸(502)。
10.根据权利要求9所述的一种土壤环境调查土样采取装置，其特征在于，所述夹持机构(5)还包括固定安装在多个气缸(502)活塞杆前端上的推送板(503)，且推送板(503)前端中心处均套设有海绵套(504)。
