CN109030074A - 采集装置及密度测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种采集装置及密度测量系统，涉及机械装置领域。该采集装置包括：L型板、采集箱体以及手柄；L型板由底板和第一侧板组成；采集箱体包括：盖板、第二侧板和第三侧板，第二侧板和第三侧板与盖板垂直；采集箱体扣合于底板上，盖板与底板平行、且形成采集空间；并且，第二侧板和第三侧板的高度小于预设阈值；手柄与第一侧板固定连接。使用本采集装置可得到固定体积的待测样品，且第二侧板和第三侧板的高度小于预设阈值，可以达到对较稀薄的待测物进行分层采样的目的。该装置结构简单，轻便易用，采集的待测样品数据准确，且采集装置不受环境因素的影响。

Description

采集装置及密度测量系统

技术领域

本发明涉及机械装置领域，特别涉及一种采集装置及密度测量系统。

背景技术

雪是地球陆地表面上重要的水资源之一，雪的单位体积的质量称为雪密度。野外观测积雪时，往往要对雪密度进行测量，由于雪粒径不同，需要对雪进行分层，并对每层雪的密度进行观测。在积雪研究中，雪密度的研究对研究雪水分布、建筑物负载及雪崩预兆等有着重要意义。

在现有技术中检测雪密度的主要电子设备是SnowFork，物理设备有雪筒和雪铲。SnowFork主要是通过测量雪的介电常数来计算雪的密度；雪筒用来整个雪层的平均密度；而雪铲可测10cm以上的雪层密度，当分层雪层厚度小于10cm时，我们仅能用SnowFork来观测，无法对测出的数据进行核验。

当分层雪层厚度较小时，如果使用Snowfolk测量地表以上分层积雪的雪密度，由于仪器低温有时会出现故障，雪密度结果可信度不高，需要其他物理装置实测验证该结果。但是，雪筒和雪铲无法在分层雪层厚度较小时使用，因此，缺少一种针对分层雪层厚度较小地方的雪密度验证装置。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种采集装置及密度测量系统，该采集装置及密度测量系统可在待测物较稀薄时进行分层采集。

为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种采集装置，包括：L型板、采集箱体以及手柄；所述L型板由底板和第一侧板组成；所述采集箱体包括：盖板、第二侧板和第三侧板，所述第二侧板和所述第三侧板与所述盖板垂直；所述采集箱体扣合于所述底板上，所述第二侧板和所述第三侧板远离所述盖板的边缘与所述底板固定连接、且所述第二侧板和所述第三侧板与所述底板垂直，所述盖板与所述底板平行、且形成采集空间，其中，所述第二侧板和所述第三侧板的高度小于预设阈值；所述手柄与所述第一侧板固定连接。

进一步地，还包括：推抽安全保护装置，所述推抽安全保护装置为L型回旋板；所述L型回旋板包括：第四侧板和第五侧板，其中，所述第四侧板与第五侧板垂直连接，所述第四侧板远离所述第五侧板的边缘与所述第一侧板固定连接、且所述第四侧板与所述第一侧板垂直，所述第五侧板与所述第一侧板平行；所述手柄穿设在所述第五侧板内、与所述第四侧板固定连接。

进一步地，所述第五侧板上设有与所述手柄形状匹配的通孔，所述手柄穿设在所述通孔中，且所述手柄与所述通孔内侧焊接连接。

进一步地，所述L型板和所述L型回旋板一体成型。

进一步地，还包括：温度传感器、显示器和电源；所述温度传感器设置于所述底板上，用于采集待测物的温度信息；所述显示器设置于所述手柄上，并与所述温度传感器电连接，用于将所述温度传感器采集的温度信息进行实时显示；所述电源用于为所述温度传感器和所述显示器供电。

进一步地，所述底板面积大于所述采集箱体中所述盖板的面积。

进一步地，还包括：扣合盖；所述扣合盖为四面封闭的环形箱体；所述扣合盖与所述采集箱体形状匹配，所述扣合盖扣置于所述采集箱体外侧构成封闭箱体、且所述扣合盖的内壁与所述采集箱体的外壁接触。

进一步地，所述扣合盖中任一对立两侧板设有向外翻折的薄片。所述扣合盖扣置于所述采集箱体外侧时，所述薄片与所述底板贴合、且所述薄片的边缘与所述底板的边缘对齐。

进一步地，所述底板的边缘设有与所述薄片匹配的活动卡扣，用于固定所述薄片。

第二方面，本发明实施例还提供了一种密度测量系统，包括称重设备和上述的采集装置。所述称重设备用于称量所述采集装置采集的所述待测样品的质量；所述采集装置用于采集待测样品，所述待测样品的体积为所述采集装置中采集箱体的体积；所述待测样品的体积和所述待测样品的质量用于计算所述待测样品的密度。

本发明的有益效果是：

本发明提供的采集装置及密度测量系统，结构简单，轻便易用，测量数据准确且采集装置易携带，由于采集箱体的第二侧板和第三侧板的高度小于预设阈值，使得该采集装置可以适用于样本较稀薄的场景，另外，该采集装置不受环境因素影响，适用场景更为广泛。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明一实施例提供的采集装置的结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的采集装置中采集箱体的结构示意图；

图3为本发明一实施例提供的采集装置中L型回旋板的结构示意图；

图4为本发明一实施例提供的采集装置中扣合盖的结构示意图。

图标：110-L型板；111-底板；112-第一侧板；113-活动卡扣；1131-连接件；1132-活动卡片；114-温度传感器；120-采集箱体；121-盖板；122-第二侧板；123-第三侧板；124-采集空间；130-手柄；131-L型回旋板；1311-第四侧板；1312-第五侧板；132-通孔；133-显示器；140-扣合盖；141-薄片。

具体实施方式

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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明实施例中，具体是这样实施的：

参照图1至图3所示，本发明实施例提供一种采集装置，包括：L型板110、采集箱体120以及手柄130。其中，L型板110由底板111和第一侧板112组成。采集箱体120包括：盖板121、第二侧板122和第三侧板123，第二侧板122和第三侧板123与盖板121垂直。采集箱体120扣合于底板111上，第二侧板122和第三侧板123远离盖板121的边缘与底板111固定连接、且第二侧板122和第三侧板123与底板111垂直，盖板121与底板111平行、且形成采集空间124；该采集空间124用于盛装所采集的样品。

可选地，第二侧板122和第三侧板123的高度小于预设阈值；预设阈值的取值范围可以是[1，10]厘米。预设阈值的目的是为了让第二侧板122和第三侧板123的高度在一定值进而可根据实际情况进行分层采样，具体地，预设阈值一般可以根据使用场景进行确定，一般小于待测样本所属群体的厚度。例如，可以采用2厘米、3厘米、5厘米等，本发明实施例不作限制，可以根据具体适用的场景进行设置。

采集箱体120扣合于底板111后，形成中空的采集空间，且两端开口，便于使用时可以铲入样本。

手柄130与第一侧板112固定连接，便于用户使用时握持该采集装置。

本发明实施例以测量雪密度为例，用户在使用上述采集装置测量雪密度时，可以握住手柄130，通过采集箱体120对雪进行分层，并将雪样本铲入采集箱体120中。由于采集箱体120的体积固定，就可以快速得到雪样本的体积，进而再称量雪样本的质量，就可以计算获得雪密度。

但是，本发明实施例不以雪密度测量场景为限，还可以采集土壤等其他样本，获取密度。

需要说明的是，采集完样本后，需要将采集箱体120外多余的样本去除，例如用户用手或者铲子等其他设备将采集箱体120外多余的样本去除，将剩余的与采集箱体120体积完全吻合的样本进行称重，以保证测量的精确性。

本发明实施例提供的采集装置，结构简单，轻便易用，测量数据准确且采集装置易携带，由于采集箱体120的第二侧板122和第三侧板123的高度小于预设阈值，使得该采集装置可以适用于样本较稀薄的场景。另外，该采集装置不受环境因素影响，适用场景更为广泛。

进一步地，采集装置还包括：推抽安全保护装置，推抽安全保护装置为L型回旋板131。

具体地，在本发明实施例中，推抽安全保护装置是为了在使用本装置时，避免手柄130和采集箱体120之间断裂。设置推抽安全保护装置可以在采集样本的过程中，往外抽采集装置时起到缓冲作用，进而保护采集装置，延长采集装置使用寿命。

L型回旋板131包括：第四侧板1311和第五侧板1312，其中，第四侧板1311与第五侧板1312垂直连接，第四侧板1311远离第五侧板1312的边缘与第一侧板112固定连接、且第四侧板1311与第一侧板112垂直，第五侧板1312与第一侧板112平行。

手柄130穿设在第五侧板1312内、与第四侧板1311固定连接。

进一步地，第五侧板1312上设有与手柄130形状匹配的通孔132，手柄130穿设在通孔132中、且手柄130与通孔132内侧焊接连接。

但是，第五侧板1312与手柄130的连接不以焊接连接的方式为限，也可以粘贴连接或者采用连接件(例如螺栓等)进行固定连接。

进一步地，L型板110和L型回旋板131一体成型。即上述采集装置中，除了手柄130和采集箱体120以外的部分可以是一体成型的。进一步地，该采集装置还包括：温度传感器114、显示器133和电源(图中未示出)；温度传感器114设置于底板111上，用于采集待测物的温度信息；显示器133设置于手柄130上，并与温度传感器114电连接，用于将温度传感器114采集的温度信息进行实时显示；电源用于为温度传感器114和显示器133供电。

本发明实施例以测量雪样本为例，用户在使用本采集装置进行雪样本测量时，将底板111伸入到雪样本内，温度传感器114检测出当前雪样本的温度信息，温度传感器114与显示器133电连接，将检测出当前雪样本的温度信息反馈至显示器133，用户将其记录。使用户在对雪样本进行分层检测的同时能够明确当前雪层样本温度，可根据记录对比出不同雪层样本温度。

具体地，显示器133可安装在远离手柄130末端的位置上，可避免手握时挡住显示器133显示的信息。同时，温度传感器114与显示器133的连接方式包括有线连接，无线连接，蓝牙连接等本发明实施例不作限制。

具体地，电源可安置在手柄130的手握处，供电方式包括直流电源供电和交流电源供电，本发明实施例不作限制。

需要说明的是，上述显示器133内设有处理芯片，可以对温度传感器114发送的温度信息进行处理，并控制显示器133显示温度。

进一步地，底板111面积大于采集箱体120中所述盖板121的面积。

需要说明的是，当底板111面积大于采集箱体120中盖板121的面积时，底板111中未被采集箱体120覆盖的部分可用来铲集待测样品，该设计便于将样品收集到采集箱体120中。

进一步地，参照图4，采集装置还包括：扣合盖140，扣合盖140为四面封闭的环形箱体。扣合盖140与采集箱体120形状匹配，扣合盖140扣置于采集箱体120外侧构成封闭箱体、且扣合盖140的内壁与采集箱体120的外壁接触。

具体地，扣合盖140一方面是为了扣合在采集箱体120上，从而使采集箱体120为封闭箱体，保护盛装的样本不外漏。另一方面是为了沿采集箱体120的未封闭面完整扣合下去以抹去多余遗漏在采集箱体120外侧的样本，从而保证采集箱体120内样本的体积与采集箱体120的体积吻合。

进一步地，继续参照图4，扣合盖140中任一对立两侧板设有向外翻折的薄片141。扣合盖140扣置于采集箱体120外侧时，薄片141与所述底板111贴合、且薄片141的边缘与底板111的边缘对齐。

进一步地，底板111的边缘设有与薄片141匹配的活动卡扣113，用于固定所述薄片141。

可选地，在活动卡扣113上设置有连接件1131和活动卡片1132。具体方式为，在底板111边缘及活动卡片1132一端设置有跟连接件1131相对应的通孔，连接件1131穿设在底板111边缘和活动卡片1132的通孔内，活动卡片1132可沿连接件1131转动，当扣合盖140扣合在采集箱体120上时可将活动卡片1132沿连接件1131转动到薄片上140，使活动卡片1132紧贴在薄片壁上，从而达到在翻转过程中扣合盖140不易掉落的目的。

可选地，连接件1131可以是连接杆、螺母等部件，本发明实施例不作限制。

另外，本发明还提供一种密度测量系统，密度测量系统包括称重设备和如上所述的一种采集装置。

称重设备用于称量采集装置所采集的待测样品的质量；采集装置用于采集待测样品，待测样品的体积为采集装置中采集箱体的体积；待测样品的体积和待测样品的质量用于计算待测样品的密度。

上述称重设备可以是电子称、天平等，本发明实施例不作限制。

具体使用过程中，以采集雪样品为具体实施例，在野外选择好要观测的样地后，根据不同粒径需要将雪进行分层，分层后，自上向下一层一层开始选取样品，先将上述采集装置插入雪层，轻轻推入，然后读取显示屏上的温度信息并记录，再轻轻地去除掉上述采集装置中采集箱体以外的雪，合上扣合盖，以保证采集箱体内的雪样本的体积与采集箱体的体积吻合。再将采集箱体内的雪样本取出，放在称重设备称重，获取雪样本的质量。或者，将装有上述雪样本的采集装置放在称重设备称重，获取总质量，然后将雪样本倒出后对上述采集装置单独称重，获取采集装置的质量，然后用所述总质量减去所述采集装置的质量，即可计算出雪样本的质量。

通过上述雪样本的质量除以上述采集箱体的体积可算出雪密度。

具体举例说明，若采集箱体120预设阈值小于3厘米时，本发明提供的采集装置及密度测量系统可以在对雪进行分层采样检测时采集厚度3厘米以上的积雪。

采集过程中，为了避免将地表杂物铲入导致测量数据不准确，可以选择采集距离地面0.5厘米以上的雪样本进行采集。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种采集装置，其特征在于，包括：L型板、采集箱体以及手柄；

所述L型板由底板和第一侧板组成；

所述采集箱体包括：盖板、第二侧板和第三侧板，所述第二侧板和所述第三侧板与所述盖板垂直；所述采集箱体扣合于所述底板上，所述第二侧板和所述第三侧板远离所述盖板的边缘与所述底板固定连接、且所述第二侧板和所述第三侧板与所述底板垂直，所述盖板与所述底板平行、且形成采集空间，其中，所述第二侧板和所述第三侧板的高度小于预设阈值；

所述手柄与所述第一侧板固定连接。

2.根据权利要求1所述的采集装置，其特征在于，还包括：推抽安全保护装置，所述推抽安全保护装置为L型回旋板；

所述L型回旋板包括：第四侧板和第五侧板，其中，所述第四侧板与第五侧板垂直连接，所述第四侧板远离所述第五侧板的边缘与所述第一侧板固定连接、且所述第四侧板与所述第一侧板垂直，所述第五侧板与所述第一侧板平行；

所述手柄穿设在所述第五侧板内、与所述第四侧板固定连接。

3.根据权利要求2所述的采集装置，其特征在于，所述第五侧板上设有与所述手柄形状匹配的通孔，所述手柄穿设在所述通孔中，且所述手柄与所述通孔内侧焊接连接。

4.根据权利要求2所述的采集装置，其特征在于，所述L型板和所述L型回旋板一体成型。

5.根据权利要求1所述的采集装置，其特征在于，还包括：温度传感器、显示器和电源；

所述温度传感器设置于所述底板上，用于采集待测物的温度信息；

所述显示器设置于所述手柄上，并与所述温度传感器电连接，用于将所述温度传感器采集的温度信息进行实时显示；

所述电源用于为所述温度传感器和所述显示器供电。

6.根据权利要求1所述的采集装置，其特征在于，所述底板面积大于所述采集箱体中所述盖板的面积。

7.根据权利要求1所述的采集装置，其特征在于，还包括：扣合盖；所述扣合盖为四面封闭的环形箱体；

所述扣合盖与所述采集箱体形状匹配，所述扣合盖扣置于所述采集箱体外侧构成封闭箱体、且所述扣合盖的内壁与所述采集箱体的外壁接触。

8.根据权利要求7所述的采集装置，其特征在于，所述扣合盖中任一对立两侧板设有向外翻折的薄片，所述扣合盖扣置于所述采集箱体外侧时，所述薄片与所述底板贴合、且所述薄片的边缘与所述底板的边缘对齐。

9.根据权利要求8所述的采集装置，其特征在于，所述底板的边缘设有与所述薄片匹配的活动卡扣，用于固定所述薄片。

10.一种密度测量系统，其特征在于，包括：称重设备和如权利要求1-9任一项所述的采集装置；

所述称重设备用于称量所述采集装置所采集的待测样品的质量；

所述采集装置用于采集待测样品，所述待测样品的体积为所述采集装置中采集箱体的体积；

所述待测样品的体积和所述待测样品的质量用于计算所述待测样品的密度。