全文摘要
本实用新型公开了一种智能环刀取土仪，本实用新型包括手柄、上支撑管柱、电动推杆、下支撑管柱和环刀，手柄安装在上支撑管柱的上端，电动推杆连接上支撑管柱的下端和下支撑管柱的上端，环刀安装在下支撑管柱的下端，手柄上设置有电池和电源控制开关，电池、电源控制开关通过导线与电动推杆连接成电动推杆供电回路。本实用新型由于采有电动推杆，在采样时，操作者只需要压住手柄，不需要主动施力，就能使环刀平稳的插入土体中，既可以适用于对松软土体进行采集土样，也可以适用于较硬土体进行采集土样，并且减小了对周围土体取样时的扰动，能最大程度地保持土体原状。
主设计要求
1.一种智能环刀取土仪，其特征在于：包括手柄、上支撑管柱、电动推杆、下支撑管柱和环刀，手柄安装在上支撑管柱的上端，电动推杆连接上支撑管柱的下端和下支撑管柱的上端，环刀安装在下支撑管柱的下端，手柄上设置有电池和电源控制开关，电池、电源控制开关通过导线与电动推杆连接成电动推杆供电回路。
设计方案
1.一种智能环刀取土仪，其特征在于：包括手柄、上支撑管柱、电动推杆、下支撑管柱和环刀，手柄安装在上支撑管柱的上端，电动推杆连接上支撑管柱的下端和下支撑管柱的上端，环刀安装在下支撑管柱的下端，手柄上设置有电池和电源控制开关，电池、电源控制开关通过导线与电动推杆连接成电动推杆供电回路。
2.根据权利要求1所述的智能环刀取土仪，其特征在于：所述的手柄上设置有显示屏，显示屏与电动推杆连接，显示屏用于显示电动推杆的工作参数。
3.根据权利要求1所述的智能环刀取土仪，其特征在于：所述的手柄为管体，手柄的中部与上支撑管柱连接，手柄内设置有电池盒，电池盒外侧设置有外开式盒盖，盒盖露出手柄，盒盖与电池盒之间设置有闭锁扣，所述电池设置在电池盒内。
4.根据权利要求３所述的智能环刀取土仪，其特征在于：所述的电池为充电锂电池。
5.根据权利要求1所述的智能环刀取土仪，其特征在于：所述的下支撑管柱包括外管和插在外管中的内管，内管上设置有高度刻度，外管上与内管对接的管口外设置有管卡，外管上位于管卡内的侧壁通过开口槽分割成至少两瓣。
6.根据权利要求1-5中任何一项所述的智能环刀取土仪，其特征在于：所述下支撑管柱的下端设置有环刀接头，所述的环刀接头包括顶板和上端固定在顶板上的内外两层套筒，每层套筒的下端面上均设置有环形槽，每个环形槽用于插入相应环刀，顶板上设置有透气孔，顶板的底面上设置有多个接触开关，手柄上设置有通过接触开关触发开启的接触指示灯，所有接触开关均连接接触指示灯。
7.根据权利要求1所述的智能环刀取土仪，其特征在于：所述下支撑管柱包括主管、连接管和调节管，主管的外壁设置有第一环形外凸圈，连接管的上端外壁上设置有第二环形外凸圈，调节管的内壁上从上到下依次设置有第一环形内凸圈、第二环形内凸圈、第三环形内凸圈，第一环形外凸圈与第二环形内凸圈上设置有相匹配的螺纹，第二环形外凸圈与第三环形内凸圈上设置有相配合的螺纹，第一环形内凸圈的内径小于第一环形外凸圈的螺纹外径，第一环形外凸圈与第二环形外凸圈上的螺纹相同，调节管和连接管均套在主管外，调节管的第一环形内凸圈位于主管的第一环形外凸圈的上方，连接管位于主管的第一环形外凸圈的下方，连接管的下端固定连接有环刀接头，主管的下端固定连接有推板，主管的上端连接电动推杆的推杆，环刀接头包括顶板和上端固定在顶板上的套筒，套筒的下端面上设置有环形槽，环形槽用于插入相应环刀，推板位于套筒内，当第一环形外凸圈与第二环形内凸圈上的螺纹以及第二环形外凸圈与第三环形内凸圈上的螺纹完全咬合时，推板贴在顶板的底面上，当第一环形外凸圈和第二环形外凸圈分别顶在第三环形内凸圈的上下两侧时，推板运动到环刀下端口。
8.根据权利要求7所述的智能环刀取土仪，其特征在于：所述的套筒侧壁上设置与环形槽相通的螺纹孔，所述的螺纹孔内设置有锁紧螺钉。
9.根据权利要求8所述的智能环刀取土仪，其特征在于：所述的顶板和推板上设置有相通的透气孔，推板的底面上设置有多个接触开关，手柄上设置有通过接触开关触发开启的接触指示灯，所有接触开关均连接接触指示灯。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种取土仪，特别是一种环刀取土仪。
背景技术
土样的采集、运输和保管，是完成土工试验极其重要的环节。尤其是对特殊土的采集要特别注意。环刀是用于土工试验的一种试验仪器，主要用来采集土样，用于测定土的密度试验、土的含水率试验、土体固结试验和土的直接剪切试验等。
环刀是一种两端开口的圆柱型钢筒，其中一端是一圈比较锋利的刀刃口。在传统试验中，通常是先清理出一块土体表面，将环刀刀刃向下放在土体表面上，然后用手工或锤子将环刀压入土体中，操作费时费力，而且很容易造成对周围土体的扰动，影响试验测试结果的准确性。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种智能环刀取土仪，使其取土时对周围土体扰动小。
为了解决上述技术问题，本实用新型包括手柄、上支撑管柱、电动推杆、下支撑管柱和环刀，手柄安装在上支撑管柱的上端，电动推杆连接上支撑管柱的下端和下支撑管柱的上端，环刀安装在下支撑管柱的下端，手柄上设置有电池和电源控制开关，电池、电源控制开关通过导线与电动推杆连接成电动推杆供电回路。
为了便于查看，所述的手柄上设置有显示屏，显示屏与电动推杆连接，显示屏用于显示电动推杆的工作参数。
为了便于更换电池，所述的手柄为管体，手柄的中部与上支撑管柱连接，手柄内设置有电池盒，电池盒外侧设置有外开式盒盖，盒盖露出手柄，盒盖与电池盒之间设置有闭锁扣，所述电池设置在电池盒内。
为了便于对电池充电，所述的电池为充电锂电池。
为了便于调节高度，以提高使用者的舒适性，所述的下支撑管柱包括外管和插在外管中的内管，内管上设置有高度刻度，外管上与内管对接的管口外设置有管卡，外管上位于管卡内的侧壁通过开口槽分割成至少两瓣。
为了适用两种型号的环刀，并且能在取土适量后有提示，所述下支撑管柱的下端设置有环刀接头，所述的环刀接头包括顶板和上端固定在顶板上的内外两层套筒，每层套筒的下端面上均设置有环形槽，每个环形槽用于插入相应环刀，顶板上设置有透气孔，顶板的底面上设置有多个接触开关，手柄上设置有通过接触开关触发开启的接触指示灯，所有接触开关均连接接触指示灯。
为了既便于取土又便于从环刀中推出所取土样，所述下支撑管柱包括主管、连接管和调节管，主管的外壁设置有第一环形外凸圈，连接管的上端外壁上设置有第二环形外凸圈，调节管的内壁上从上到下依次设置有第一环形内凸圈、第二环形内凸圈、第三环形内凸圈，第一环形外凸圈与第二环形内凸圈上设置有相匹配的螺纹，第二环形外凸圈与第三环形内凸圈上设置有相配合的螺纹，第一环形内凸圈的内径小于第一环形外凸圈的螺纹外径，第一环形外凸圈与第二环形外凸圈上的螺纹相同，调节管和连接管均套在主管外，调节管的第一环形内凸圈位于主管的第一环形外凸圈的上方，连接管位于主管的第一环形外凸圈的下方，连接管的下端固定连接有环刀接头，主管的下端固定连接有推板，主管的上端连接电动推杆的推杆，环刀接头包括顶板和上端固定在顶板上的套筒，套筒的下端面上设置有环形槽，环形槽用于插入相应环刀，推板位于套筒内，当第一环形外凸圈与第二环形内凸圈上的螺纹以及第二环形外凸圈与第三环形内凸圈上的螺纹完全咬合时，推板贴在顶板的底面上，当第一环形外凸圈和第二环形外凸圈分别顶在第三环形内凸圈的上下两侧时，推板运动到环刀下端口。
为了使环刀与环刀接头连接可靠，在推土时环刀不会脱出，所述的套筒侧壁上设置与环形槽相通的螺纹孔，所述的螺纹孔内设置有锁紧螺钉。
为了使本实用新型在取土适量后有提示，所述的顶板和推板上设置有相通的透气孔，推板的底面上设置有多个接触开关，手柄上设置有通过接触开关触发开启的接触指示灯，所有接触开关均连接接触指示灯。
本实用新型的有益效果是：本实用新型由于采有电动推杆，在采样时，操作者只需要压住手柄，不需要主动施力，就能使环刀平稳的插入土体中，既可以适用于对松软土体进行采集土样，也可以适用于较硬土体进行采集土样，并且减小了对周围土体取样时的扰动，能最大程度地保持土体原状。本实用新型具有操作方便、简单、准确、快速等优点，大幅度提高了土体采样的精度和效率。
另外本实用新型在采用显示屏、接触指示灯等技术时，能实时数字显示、测量。具有性能稳定、数据可靠，测量精度高，读数直观、清晰、操作简单方便、工作效率高等特点。
附图说明
图1 是本实用新型例１结构示意图；
图２是例一的手柄内部结构示意图；
图３是图１中件11、件12、件13的连接结构示意放大图；
图４是本实用新型例２结构示意图；
图５是图４中件18、件19、件12及件20的连接结构示意放大图（用于取土状态）；
图6是图４中件18、件19、件12及件20的连接结构示意放大图（推完土状态）；
图中：1、手柄防滑套，２、手柄，３、显示屏，4、接触指示灯，5、上支撑管柱，６、电动推杆，７、内管，8、高度刻度，9、管卡，10、开口槽，11、外管，12、环刀接头，12-1、透气孔，12-2、顶板，12-3、套筒，12-4、环形槽，12-5、锁紧螺钉，13、环刀，14、电源控制开关，15、电池，16、电池盒，17、主管，17-1、第一环形外凸圈，18、调节管，18-1、第一环形内凸圈，18-2、第二环形内凸圈，18-3、第三环形内凸圈，19、连接管，19-1、第二环形外凸圈，20、接触开关，21、推板。
具体实施方式
例一
如图１、图２和图３所示，本例智能环刀取土仪包括手柄2、上支撑管柱5、电动推杆6、下支撑管柱和环刀13，手柄2安装在上支撑管柱5的上端，手柄2横向设置，手柄2的中部与上支撑管柱5通过螺纹连接，也可以采用螺钉或焊接等。电动推杆6的机座连接上支撑管柱5的下端，电动推杆6的推杆连接在下支撑管柱的上端，手柄2上设置有电池15和电源控制开关14，电池15、电源控制开关14通过导线与电动推杆6连接成电动推杆供电回路。
手柄2为管体，手柄２的两端设置有手柄防滑套1，手柄2内设置有电池盒16，电池盒16外侧设置有外开式盒盖，盒盖露出手柄2，盒盖与电池盒16之间设置有闭锁扣，电池15设置在电池盒内。手柄2上还设置有显示屏3，显示屏3与电动推杆6连接，显示屏3用于显示电动推杆6的工作参数，如直线运动速度、行程等。电池15最好采用充电锂电池。显示屏3与电池15连接，电池15为显示屏3供电。
下支撑管柱包括外管11和插在外管11中的内管7，内管7上设置有高度刻度8，外管11上与内管7对接的管口外设置有管卡9，外管11上位于管卡9内的侧壁通过开口槽10分割成至少两瓣，便于管卡9卡紧外管11，以将内管7压紧。
下支撑管柱的下端设置有环刀接头12，环刀接头12包括顶板12-2和上端固定在顶板12-2上的内外两层套筒12-3，每层套筒12-3的下端面上均设置有环形槽12-4，每个环形槽12-4用于插入相应环刀13，顶板12-2上设置有透气孔12-1，顶板12-2的底面上设置有多个接触开并20，手柄2上设置有通过接触开关触发开启的接触指示灯4，所有接触开关20均连接接触指示灯4，任意一个接触开关被触发，接触指示灯4就开启。如每个接触开关20和接触指示灯4及电池15通过导线连接成接触指示灯4的供电回路。
工作原理：根据取样需要选择合适的环刀13插入相应的环形槽12-4中，将环刀13对准取土位置，双手扶好手柄并保持不动，启动电源控制开关14，电动推杆6的推杆伸出，将环刀13匀速的压入土中，从显示屏可查看环刀13的压入深度，当任何一个接触开关20与土接触，该接触开关被触发，接触指示灯4亮，关闭电源控制开关14，上提手柄2，从土中拔出环刀13。取样后把环刀13和土一齐从环刀接头12上取下以待检测使用。
例二
本具体实施例与例一的区别在于下支撑管柱和环刀接头不同。具体区别如下：如图４、图５和图６所示，本具体实施例的下支撑管柱包括主管17、连接管19和调节管18，主管17的外壁设置有第一环形外凸圈17-1，连接管19的上端外壁上设置有第二环形外凸圈19-1，调节管18的内壁上从上到下依次设置有第一环形内凸圈18-1、第二环形内凸圈18-2、第三环形内凸圈18-3，第一环形外凸圈17-1与第二环形内凸圈18-2上设置有相匹配的螺纹，第二环形外凸圈19-1与第三环形内凸圈18-3上设置有相配合的螺纹，第一环形内凸圈18-1的内径小于第一环形外凸圈17-1的螺纹外径，使得第一环形内凸圈18-1能挂在第一环形外凸圈17-1上，第一环形外凸圈17-1与第二环形外凸圈19-1上的螺纹相同，调节管18和连接管19均套在主管17外，调节管18的第一环形内凸圈18-1位于主管17的第一环形外凸圈17-1的上方，连接管19位于主管17的第一环形外凸圈17-1的下方，连接管19的下端固定连接有环刀接头12，主管17的下端固定连接有推板21，主管17的上端连接电动推杆6的推杆，环刀接头12包括顶板12-2和上端固定在顶板12-2上的套筒12-3，套筒12-3的下端面上设置有环形槽12-4，套筒12-3侧壁上设置与环形槽12-4相通的螺纹孔，螺纹孔内设置有锁紧螺钉12-5。环形槽12-4用于插入相应环刀13，再通过锁紧螺钉12-5将环刀13顶紧。推板21位于套筒12-3内，当第一环形外凸圈17-1与第二环形内凸圈18-2上的螺纹以及第二环形外凸圈19-1与第三环形内凸圈18-3上的螺纹完全咬合时（如图５所示），推板21贴在顶板12-2的底面上，当第一环形外凸圈17-1和第二环形外凸圈19-1分别顶在第三环形内凸圈18-3的上下两侧时，推板21运动到环刀13的下端口。
顶板12-2和推板21上设置有相通的透气孔12-1，推板21的底面上设置有多个接触开关20，手柄2上设置有通过接触开关触发开启的接触指示灯，所有接触开关均连接接触指示灯4，具体连接方式与例一相同。例一例二中的接触开关20可以是按钮开关（按钮受压后开关闭合），也可以是接触式行程开关。
工作原理：先将调节管18调节到图5所示状态，将环刀对准取土位置，双手扶好手柄并保持不动，启动电源控制开关14，电动推杆6的推杆伸出，将环刀13匀速的压入土中，从显示屏可查看环刀13的压入深度，当任何一个接触开关20与土接触，该接触开关被触发，接触指示灯4亮，关闭电源控制开关14，上提手柄2，从土中拔出环刀13。取样后既可以把环刀13和土一齐从环刀接头12上取下，也可以先将土从环刀13中推出，如需要先将土从环刀13中推出时，向上旋转调节管18，使第一环形外凸圈17-1与第二环形内凸圈18-2脱离，以及第二环形外凸圈19-1与第三环形内凸圈18-3脱离，此时连接管19不再受到电动推杆6的推力。手持连接管19，启动电动推杆6使电动推杆6推动推板21下移，第二环形外凸圈18-2顶着第三环形内凸圈使调节管18相对主管17上升，直至第一环形外凸圈17-1和第二环形外凸圈19-1分别顶在第三环形内凸圈18-3的上下两侧，环刀13内的土被全部推出。
例一中套筒的侧壁也可安装例二中所示的锁紧螺钉，使得环刀安装更牢靠，螺纹孔从外层套筒的外壁延伸到内层套筒的环形槽中，使用大环刀就采用短锁紧螺钉，使用小环刀就采用长锁紧螺钉，使得一个螺纹孔就解决两种环刀的安装紧固问题。
本实用新型中各导线布置在手柄、上支撑管柱5及下支撑管柱的的管腔中，连接接触开关的导线应从电动推杆６的外壳外越过，导线应松弛布置，以不防碍电动推杆６的动作。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920026669.6
申请日:2019-01-08
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:88(济南)
授权编号:CN209485739U
授权时间:20191011
主分类号:G01N 1/08
专利分类号:G01N1/08
范畴分类:31E;
申请人:山东交通学院
第一申请人:山东交通学院
申请人地址:250357 山东省济南市长清区大学科技园海棠路5001号山东交通学院
发明人:张伟;陈仁山
第一发明人:张伟
当前权利人:山东交通学院
代理人:章艳荣
代理机构:37271
代理机构编号:威海泰科专利代理事务所(特殊普通合伙)
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计