[发明专利]一种智能型土壤分层采样设备及方法

说明书

本发明涉及了一种智能型土壤分层采样设备，包括采样管体和设置于采样管体上的动力部件，所述采样管体内设置有收集管，所述收集管沿轴向均匀设置有至少一个收集仓，所述采样管体上设置有均与所述收集仓相对应的至少一个传感器和开闭装置，在所述采样管体在动力部件的作用下移动至土壤里的情况下，中央处理装置能够根据所述传感器的采集土壤参数生成用于控制所述开闭装置开启和/或闭合的采集信号。本发明的收集管中的收集仓上均相应的设置有传感器和开闭装置，能够依靠传感器准确有效地采集目标土壤的物理分析用参数，保证了每一收集仓都能够准确收集预设土壤参数区间内的目标土壤，且保证了每一收集仓内土壤的物理分析用参数不同或不会部分重合。

技术领域

本发明涉及土壤检测技术领域，尤其涉及一种智能型土壤分层采样设备及方法。

背景技术

土壤环境监测是指通过对影响土壤环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量(或污染程度)及其变化趋势。通常所说的土壤监测是指土壤环境监测，其一般包括布点采样、样品制备、分析方法、结果表征、资料统计和质量评价等技术内容。其中，地球表层的岩石经过风化作用，逐渐破坏成疏松的、大小不等的矿物颗粒(称为母质)。而土壤是在母质、气候、生物、地形、时间等多种成土因素综合作用下形成和演变而成的。土壤组成很复杂，总体来说是由矿物质、动植物残体腐解产生的有机质、水分和空气等固、液、气三相组成的。

目前，土壤采样作为土壤环境监测最重要的步骤，其手段较为原始，具有重大的缺陷，例如：采集农地或荒地表层土壤层样品，常用小型铁铲；研究土壤一般物理性质，如土壤容重、孔隙率和持水特性等，常用工具为环刀。环刀为两端开口的圆筒，下口有刃。上述采样工具均较为原始，无法满足不同研究目的中对土壤层样品采集的不同的要求。

中国专利(公开号为CN204882134U)公开了一种多功能土壤分层采样器，包括采样器外管，采样器外管的一端设置有采样锥管，采样器外管内沿采样器外管的长度方向依次设置有多个采样环，采样环的数量及长度根据采样分层需求而定，还包括有样品推杆，样品推杆横截面的最大宽度大于采样环的内径，小于采样器外管的内径，用于将采样环或采样观察管推出采样器外管。以解决现有土壤分层采样需耗费大量人力物力，且采样工作耗时较长，采样十分不便等问题。

该专利公开的多功能土壤分层采样器，能够快捷有效地对土壤进行分层采样。但是，该专利在对土壤进行采样时无法有效监测土壤相关数据，无法在采样完成后基于土壤的多种数据进行综合分析判断，例如：土壤的温度、湿度等因素。并且该专利仅能依靠操作人员的经验判断主观上对土壤进行分层，无法根据土壤相关数据客观有效的对土壤层样品进行科学、有效、准确的分层。

中国专利(公开号为CN103364222B)公开了一种可实现分层取样的组合式土壤采样器，该采样器包括顶盖、两个以上的筒体和采样头，所述筒体包括外筒和内筒，外筒沿着中轴线拆分为两个半体，内筒紧贴外筒内壁设置，两个半体通过结合扣连成一体；顶盖与筒体之间、各筒体之间以及筒体与采样头之间均通过螺纹连接，上述通过螺纹连接的两部件之间还通过活动扣紧固；所述顶盖上设有气孔，顶盖侧壁上设有水平的转动把手。该专利采用可拆分的多个筒体组合，避免了多次采集时土壤层样品接触采样筒体带来的污染以及从筒体再次转移到其他容器时带来的样品损失和污染，由于样品以圆柱状封装在采样内筒内使得样品的长期保存和再次分层实现了可能。

但是，该专利仅能够通过固定设置分层结构实现机械化分层采样，无法根据土壤不同情况和采集需求进行智能采样，可能会采集部分无用土壤样本。因此，本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足提供一种能够根据土壤参数进行智能土壤分层且基于土壤的多种数据进行综合分析判断的一种智能型土壤分层采样设备及方法。