本发明涉及土壤采样设备技术领域，具体为一种土壤环境采集提取设备及其土壤提取方法。
背景技术：
土壤采样是指采集土壤样品的方法，包括采样的布设和取样技术，采剖面土样，应在剖面观察记载结束后进行，在采样前应先将剖面整修、清理，削去最表层的浮土，然后再按层次自上而下逐层从中心电性能部位取样，土壤采样器的种类比较繁多，人们可以根据研究的不同使用不同的采样器进行采集，土壤采样器主要有小铁锹、土钻和分层采样器等，这些采样设备给科研人员带来了方便特别是机械设备的投入，大大减轻了采样人员的劳动强度。
随着环境污染的加剧，水土流失的严重，人们需要对土壤的污染程度进行采集和分析，在土壤采样中，人们需要挖掘较大面积的土壤才能观察和研究土壤深层次的物理和化学特性，给采样人员带来一定的劳动强度，而且也会造成水土的再次流失，针对土壤采集劳动强度大，不能采集深层次的土壤和不能对土壤进行分层采集的问题，现提出一种土壤环境采集提取设备及其土壤提取方法来解决这一问题。
技术实现要素：
本发明的目的就是为了弥补现有技术的不足，提供了一种土壤环境采集提取设备及其土壤提取方法，它具有降低劳动强度，便于分层采集的优点，解决了现有土壤采集提取设备具有劳动强度大，不便于分层采集的问题。
本发明为解决上述技术问题，提供如下技术方案：一种土壤环境采集提取设备，包括动力箱，所述动力箱的底部固定连接有三个支撑杆，每个所述支撑杆远离动力箱的一端均螺纹连接有螺纹套管，所述螺纹套管远离支撑杆的一端螺纹连接有支撑脚，所述支撑脚远离螺纹套管的一端固定连接有防滑板，所述动力箱的底部安装有固定机构，所述固定机构的底部安装有提取机构。
所述动力箱包括安装板、第二转动轴、第一电机、第二滑槽、第一通孔、轴承、第一转动轴、螺纹、内齿轮、第一连杆、第二滑块、推杆、支撑板、第二通孔和第二电机，所述动力箱的内顶壁固定连接有安装板，所述安装板远离动力箱内顶壁的一端与动力箱的内底壁固定连接，所述安装板的正面与第一电机的背部固定连接，所述动力箱相对称的内侧面开设有两个相对称的第二滑槽，所述动力箱的底部开设有两个相对称的第一通孔，所述动力箱的内底壁的中部固定镶嵌有轴承，所述第一电机的输出端固定连接有第一转动轴，所述第一转动轴的外表面开设有螺纹，所述第一转动轴远离第一电机的一端与轴承的内圈固定连接，所述第一转动轴通过螺纹啮合有内齿轮，所述内齿轮的外侧面固定连接有两个相对称的第一连杆，每个所述第二滑槽的内部均卡接有第二滑块，每个所述第一连杆远离内齿轮的一端均与第二滑块远离第二滑槽的一侧面固定连接，每个所述第一连杆的底部均固定连接有推杆，所述推杆远离连杆的一端贯穿第一通孔并延伸至动力箱的外部，所述推杆延伸至动力箱外部的一端固定连接有支撑板，所述支撑板的上表面开设有第二通孔，所述第二通孔的内部卡接有第二电机，所述第二电机的输出端固定连接有第二转动轴，所述第二转动轴远离第二电机的一端与固定机构的上表面固定连接。
进一步的，所述固定机构包括第一滑槽、固定圆环和第一螺栓孔，所述固定机构的外侧面呈曲面状，所述固定机构的内顶壁开设有第一滑槽，所述固定机构的内顶壁固定连接有固定圆环，所述固定圆环位于第一滑槽的右侧，所述固定机构的外侧面开设有三个第一螺栓孔，且三个第一螺栓孔之间呈120°夹角。
通过采用上述技术方案，更好的方便采集者将固定机构与提取机构连接在一起，方便采样者拆卸提取机构，进而方便采样者提取收集箱内部的土壤样本。
进一步的，所述提取机构包括第二螺栓孔、螺栓、密封垫片、第三通孔、圆柱形槽体、夹紧板、挡板、第三滑槽、第三滑块、牵引绳索、卷土管道、固定板、十字型卡槽、十字型卡接块、第三转动轴、偏心轮、固定块、第二连杆、第一滑块、收集箱、U型槽体、输出孔和密封塞，所述提取机构外侧面的上部开设有与第一螺栓孔相适配的第二螺栓孔，所述第一螺栓孔的左侧设有螺栓，所述螺栓的外侧面套接有密封垫片，所述螺栓靠近第一螺栓孔的一端依次贯穿第一螺栓孔和第二螺栓孔并延伸至提取机构的内部，所述提取机构右侧面的下部开设有第三通孔，所述第三通孔的内顶壁开设有圆柱形槽体，且圆柱形槽体的底部与第三通孔的内部固定连通，所述第三通孔的内底壁固定连接有夹紧板，所述第三通孔的内部设有挡板，所述挡板位于夹紧板的右侧，且挡板远离第三通孔的一端贯穿圆柱形槽体并延伸至圆柱形槽体的内部，所述圆柱形槽体的内侧面开设有两个相对称的第三滑槽，所述第三滑槽的内部卡接有第三滑块，所述第三滑块的底部与挡板延伸至圆柱形槽体内部的一端固定连接，所述第三滑块的顶部固定连接有牵引绳索，所述夹紧板的左侧设有三个卷土管道，所述卷土管道靠近夹紧板的一端贯穿夹紧板并延伸至夹紧板的右侧，所述卷土管道延伸至夹紧板右侧的一端与挡板的左侧面相接触，所述提取机构的内侧面固定连接有固定板，所述固定板上表面的中部开设有十字卡槽，所述十字卡槽的内部卡接有与十字卡槽相适配的十字卡接块，所述十字卡接块远离固定板的一端固定连接有第三转动轴，所述第三转动轴远离固定板的一端固定连接有偏心轮，所述偏心轮的上表面固定连接有固定块，所述固定块的外侧面通过第一销轴活动连接有第二连杆，所述第一滑槽的内部卡接有第一滑块，所述第一滑块的外侧面通过第二销轴与第二连杆远离固定块的一端活动连接，所述牵引绳索远离第三滑块的一端依次贯穿圆柱形槽体和固定圆环并延伸至固定圆环的外部，所述牵引绳索延伸至固定圆环外部的一端与第一滑块的右侧面固定连接，所述第三转动轴的外侧面固定连接有三个与卷土管道相适配的收集箱。
通过采用上述技术方案，更好的降低采集者的劳动强度，使提取机构更加快速的采集土壤，并且可以实现分层采集的功能。
进一步的，所述防滑板的上表面开设有两个相对称的螺纹孔，每个所述螺纹孔的内部均螺纹连接有螺纹杆。
通过采用上述技术方案，使动力箱更加稳定的固定在地面上，避免了第一电机和第二电机转动带来的不稳定。
进一步的，所述第一电机和第二电机的型号均为QABP 4KW-4P，所述第一电机和第二电机均位于同一竖直平面内，且第一电机的输出端位于第二电机的正上方。
通过采用上述技术方案，使该装置更好的进行采集土壤，降低了劳动强度，更加方便采集者使用。
进一步的，每个所述收集箱的上表面均开设有U型槽体，每个所述收集箱的右侧面均通过U型槽体与卷土管道固定连通，每个所述卷土管道远离挡板的一端均贯穿收集箱并延伸至收集箱的内部，每个所述收集箱的底部均开设有两个相对称的输出孔，每个所述输出孔的内部均卡接有密封塞。
通过采用上述技术方案，方便采集者提取土壤，可以有效的避免不同层次土壤混合的现象，同时方便提取机构的拆卸。
进一步的，所述固定块位于偏心轮上表面的右侧，且固定块位于第一滑槽的整下方。
通过采用上述技术方案，使固定块在偏心轮上更好的进行摆动，进而使第一滑块更好的移动，便于收集箱更好的采集土壤。
检测方法包括如下步骤：
S1，当需要采集提取某一指定位置处的土壤时，先将三个防滑板通过螺纹杆和螺纹孔分别与地面固定连接，使支撑脚稳定的固定在地面上，进而通过螺纹套管将支撑杆固定连接，使动力箱稳定的放置土壤采集提取位置的上方；
S2，再将第一电机与蓄电源电连接，使第一电机带动第一转动轴转动，进而使第一转动轴外侧面的螺纹与内齿轮进行啮合，使内齿轮在第一转动轴的轴长方向上向下移动，进而带动内齿轮外侧面的第一连杆向下移动，并带动推杆向下运动，使第二转动轴推动固定机构和提取机构向下运动并达到需要采集的土层；
S3，当提取机构到达指定土层时，先将第一电机与蓄电源断开，使提取机构停止下降，再将第二电机与蓄电源电连接，使第二转动轴转动并带动提取机构转动，提取机构转动时第三转动轴同时转动并带动偏心轮作离心运动，偏心轮转动时进而带动第一滑块在第一滑槽的内部左右移动，第一滑块左右移动时带动牵引绳索上下移动并时挡板进行同步的上下移动，卷土管道与提取机构外部的土壤相接触并将土壤卷入收集箱的内部；
S4，当收集箱的内部收集到一定的土壤时，将第二电机与蓄电源断开连接，提取机构停止工作，再将第一电机与蓄电源电连接且与S中蓄电源的连接方式相反，使第一电机反转进而使推杆带动提取机构向上运动并到达地面的上方；
S5，当提取机构到达地面上方时，再将第一电机与蓄电源断开连接，土壤采集者利用扳手将固定机构外侧面的三个螺栓拆除，再将提取机构与固定机构分离，土壤采集者按照从下至上的顺序依次将三个收集箱底部的密封塞取出，进而将三个收集箱内部的土壤分别取出并放置在不同的容器内，即可完成土壤环境的采集和提取。
与现有技术相比，该土壤环境采集提取设备及其土壤提取方法具备如下有益效果：
1、本发明通过设置第一电机能够带动内齿轮在第一转动轴的轴长方向上进行上下的移动，能够带动第一连杆进行上下的运动，通过设置第二滑槽和第二滑块能够使第一连杆进行固定，可以避免第一电机在转动时带动支撑板出现振动的现象，通过设置内齿轮和螺纹能够将第一电机的转动转化为内齿轮的直线运动，可以实现第一连杆的上下移动，通过设置第一通孔能够方便推杆延伸至动力箱的外部，避免出现支撑板与第二电机连接不稳定的现象，通过设置轴承，通过轴承内圈与第一转动轴的外侧面固定连接，可以实现第一转动轴的固定，也避免第一转动轴与动力箱内底壁出现阻挡的现象。
2、本发明通过设置第二电机，通过第二电机的转动，使第三转动轴带动偏心轮转动，进而时固定块带动第二连杆来回的摆动，实现挡板的上下移动最终实现收集箱采集土壤的目的，通过设置第一滑槽和第一滑块，通过第一滑槽和第一滑块之间的设置将第二连杆的摆动转化为第一滑块的水平直线运动，进而带动牵引绳索的运动实现打开挡板的功能，通过设置固定圆环可以避免提取机构对牵引绳索的阻挡现象，保证牵引绳索正常的上下运动。
3、本发明通过设置第一螺栓孔、第二螺栓孔和螺栓，螺栓贯穿第二螺栓孔和第一螺栓孔进而将固定机构和提取机构固定连接在一起，同时方便拆卸提取机构进而实现土壤的提取，通过设置U型槽体当采集者将第三转动轴和收集箱取出时，可以避免卷土管道阻挡收集箱上下移动的现象，实现提取机构拆卸方便的功能，具有降低劳动强度，便于分层采集的优点。
附图说明
图1为本发明动力箱正视图；
图2为本发明动力箱正视图的剖视图；
图3为本发明提取机构正视图的剖视图；
图4为本发明收集箱俯视图的剖视图。
图中：1-动力箱，101-安装板，102-第二转动轴，103-第一电机，104-第二滑槽，105-第一通孔，106-轴承，107-第一转动轴，108-螺纹，109-内齿轮，110-第一连杆，111-第二滑块，112-推杆，113-支撑板，114-第二通孔，115-第二电机，2-固定机构，201-第一滑槽，202-固定圆环，203-第一螺栓孔，3-支撑杆，4-螺纹套管，5-支撑脚，6-防滑板，7-螺纹孔，8-螺纹杆，9-提取机构，901-第二螺栓孔，902-螺栓，903-密封垫片，904-第三通孔，905-圆柱形槽体，906-夹紧板，907-挡板，908-第三滑槽，909-第三滑块，910-牵引绳索，911-卷土管道，912-固定板，913-十字型卡槽，914-十字型卡接块，915-第三转动轴，916-偏心轮，917-固定块，918-第二连杆，919-第一滑块，920-收集箱，921-U型槽体，922-输出孔，923-密封塞。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种土壤环境采集提取设备，包括动力箱1，动力箱1的底部固定连接有三个支撑杆3，每个支撑杆3远离动力箱1的一端均螺纹连接有螺纹套管4，螺纹套管4远离支撑杆3的一端螺纹连接有支撑脚5，支撑脚5远离螺纹套管4的一端固定连接有防滑板6，动力箱1的底部安装有固定机构2，固定机构2的底部安装有提取机构9。
动力箱1包括安装板101、第二转动轴102、第一电机103、第二滑槽104、第一通孔105、轴承106、第一转动轴107、螺纹108、内齿轮109、第一连杆110、第二滑块111、推杆112、支撑板113、第二通孔114和第二电机115，动力箱1的内顶壁固定连接有安装板101，安装板101远离动力箱1内顶壁的一端与动力箱1的内底壁固定连接，安装板101的正面与第一电机103的背部固定连接，动力箱1相对称的内侧面开设有两个相对称的第二滑槽104，动力箱1的底部开设有两个相对称的第一通孔105，动力箱1的内底壁的中部固定镶嵌有轴承106，第一电机103的输出端固定连接有第一转动轴107，第一转动轴107的外表面开设有螺纹108，第一转动轴107远离第一电机103的一端与轴承106的内圈固定连接，第一转动轴107通过螺纹108啮合有内齿轮109，内齿轮109的外侧面固定连接有两个相对称的第一连杆110，每个第二滑槽104的内部均卡接有第二滑块111，每个第一连杆110远离内齿轮109的一端均与第二滑块111远离第二滑槽104的一侧面固定连接，每个第一连杆110的底部均固定连接有推杆112，推杆112远离连杆110的一端贯穿第一通孔105并延伸至动力箱1的外部，推杆112延伸至动力箱1外部的一端固定连接有支撑板113，支撑板113的上表面开设有第二通孔114，第二通孔114的内部卡接有第二电机115，第二电机115的输出端固定连接有第二转动轴102，第二转动轴102远离第二电机115的一端与固定机构2的上表面固定连接。
进一步的，固定机构2包括第一滑槽201、固定圆环202和第一螺栓孔203，固定机构2的外侧面呈曲面状，固定机构2的内顶壁开设有第一滑槽201，固定机构2的内顶壁固定连接有固定圆环202，固定圆环202位于第一滑槽201的右侧，固定机构2的外侧面开设有三个第一螺栓孔203，且三个第一螺栓孔203之间呈120°夹角，更好的方便采集者将固定机构2与提取机构9连接在一起，方便采样者拆卸提取机构9，进而方便采样者提取收集箱920内部的土壤样本。
进一步的，提取机构9包括第二螺栓孔901、螺栓902、密封垫片903、第三通孔904、圆柱形槽体905、夹紧板906、挡板907、第三滑槽908、第三滑块909、牵引绳索910、卷土管道911、固定板912、十字型卡槽913、十字型卡接块914、第三转动轴915、偏心轮916、固定块917、第二连杆918、第一滑块919、收集箱920、U型槽体921、输出孔922和密封塞923，提取机构9外侧面的上部开设有与第一螺栓孔203相适配的第二螺栓孔901，第一螺栓孔203的左侧设有螺栓902，螺栓902的外侧面套接有密封垫片903，螺栓902靠近第一螺栓孔203的一端依次贯穿第一螺栓孔203和第二螺栓孔901并延伸至提取机构9的内部，提取机构9右侧面的下部开设有第三通孔904，第三通孔904的内顶壁开设有圆柱形槽体905，且圆柱形槽体905的底部与第三通孔904的内部固定连通，第三通孔904的内底壁固定连接有夹紧板906，第三通孔904的内部设有挡板907，挡板907位于夹紧板906的右侧，且挡板907远离第三通孔904的一端贯穿圆柱形槽体905并延伸至圆柱形槽体905的内部，圆柱形槽体905的内侧面开设有两个相对称的第三滑槽908，第三滑槽908的内部卡接有第三滑块909，第三滑块909的底部与挡板907延伸至圆柱形槽体905内部的一端固定连接，第三滑块909的顶部固定连接有牵引绳索910，夹紧板906的左侧设有三个卷土管道911，卷土管道911靠近夹紧板906的一端贯穿夹紧板906并延伸至夹紧板906的右侧，卷土管道911延伸至夹紧板906右侧的一端与挡板907的左侧面相接触，提取机构9的内侧面固定连接有固定板912，固定板912上表面的中部开设有十字卡槽913，十字卡槽913的内部卡接有与十字卡槽913相适配的十字卡接块914，十字卡接块914远离固定板912的一端固定连接有第三转动轴915，第三转动轴915远离固定板912的一端固定连接有偏心轮916，偏心轮916的上表面固定连接有固定块917，固定块917的外侧面通过第一销轴活动连接有第二连杆918，第一滑槽201的内部卡接有第一滑块919，第一滑块919的外侧面通过第二销轴与第二连杆918远离固定块917的一端活动连接，牵引绳索910远离第三滑块909的一端依次贯穿圆柱形槽体905和固定圆环202并延伸至固定圆环202的外部，牵引绳索910延伸至固定圆环202外部的一端与第一滑块919的右侧面固定连接，第三转动轴915的外侧面固定连接有三个与卷土管道911相适配的收集箱920，更好的降低采集者的劳动强度，使提取机构9更加快速的采集土壤，并且可以实现分层采集的功能。
进一步的，防滑板6的上表面开设有两个相对称的螺纹孔7，每个螺纹孔7的内部均螺纹连接有螺纹杆8，使动力箱1更加稳定的固定在地面上，避免了第一电机105和第二电机115转动带来的不稳定。
进一步的，第一电机103和第二电机115的型号均为QABP 4KW-4P，第一电机103和第二电机115均位于同一竖直平面内，且第一电机103的输出端位于第二电机115的正上方，使该装置更好的进行采集土壤，降低了劳动强度，更加方便采集者使用。
进一步的，每个收集箱920的上表面均开设有U型槽体921，每个收集箱920的右侧面均通过U型槽体921与卷土管道911固定连通，每个卷土管道911远离挡板907的一端均贯穿收集箱920并延伸至收集箱920的内部，每个收集箱920的底部均开设有两个相对称的输出孔922，每个输出孔922的内部均卡接有密封塞923，方便采集者提取土壤，可以有效的避免不同层次土壤混合的现象，同时方便提取机构的拆卸。
进一步的，固定块917位于偏心轮916上表面的右侧，且固定块917位于第一滑槽201的整下方，使固定块917在偏心轮916上更好的进行摆动，进而使第一滑块919更好的移动，便于收集箱920更好的采集土壤。
检测方法包括如下步骤：
S1，当需要采集提取某一指定位置处的土壤时，先将三个防滑板6通过螺纹杆8和螺纹孔7分别与地面固定连接，使支撑脚5稳定的固定在地面上，进而通过螺纹套管4将支撑杆3固定连接，使动力箱1稳定的放置土壤采集提取位置的上方；
S2，再将第一电机103与蓄电源电连接，使第一电机103带动第一转动轴107转动，进而使第一转动轴107外侧面的螺纹108与内齿轮109进行啮合，使内齿轮109在第一转动轴107的轴长方向上向下移动，进而带动内齿轮109外侧面的第一连杆110向下移动，并带动推杆112向下运动，使第二转动轴102推动固定机构2和提取机构9向下运动并达到需要采集的土层；
S3，当提取机构9到达指定土层时，先将第一电机103与蓄电源断开，使提取机构9停止下降，再将第二电机115与蓄电源电连接，使第二转动轴102转动并带动提取机构9转动，提取机构9转动时第三转动轴915同时转动并带动偏心轮916作离心运动，偏心轮916转动时进而带动第一滑块919在第一滑槽201的内部左右移动，第一滑块919左右移动时带动牵引绳索910上下移动并时挡板907进行同步的上下移动，卷土管道911与提取机构9外部的土壤相接触并将土壤卷入收集箱920的内部；
S4，当收集箱920的内部收集到一定的土壤时，将第二电机115与蓄电源断开连接，提取机构9停止工作，再将第一电机105与蓄电源电连接且与S2中蓄电源的连接方式相反，使第一电机105反转进而使推杆112带动提取机构9向上运动并到达地面的上方；
S5，当提取机构9到达地面上方时，再将第一电机105与蓄电源断开连接，土壤采集者利用扳手将固定机构2外侧面的三个螺栓902拆除，再将提取机构9与固定机构2分离，土壤采集者按照从下至上的顺序依次将三个收集箱920底部的密封塞923取出，进而将三个收集箱920内部的土壤分别取出并放置在不同的容器内，即可完成土壤环境的采集和提取。
工作原理：当土壤采集者需要对某一松软土壤进行分层采集和提取时，首先将防滑板6通过螺纹杆8和螺纹孔7之间的连接固定在地面上，将第一电机103与蓄电源电连接，第一电机103带动螺纹108转动进而带动内齿轮109在动力箱1的内部向下运动，进而使第一连杆110带动推杆112向下运动，进而推杆112推动提取机构9向下运动，当提取机构9到达土壤采集位置时，将第一电机103与蓄电源断开连接，并将第二电机115与蓄电源电连接，第二电机115转动带动第三转动轴915转动，第三转动轴915转动带动固定块917在偏心轮916的上方作离心运动，进而使第二连杆918进行摆动带动第一滑块919在第一滑槽201的内部进行左右的移动，进而使牵引绳索910带动挡板907进行上下的运动，使卷土管道911将提取机构9外侧面的土壤收集到收集箱920的内部，当土壤收集到收集箱920的内部，先断开第二电机115与蓄电源的连接再将第一电机103与蓄电源进行反接使第一连杆110带动推杆112向上运动，进而将提取机构9提升至地面的上方，采集者再使用工具将螺栓902取下来，进而将固定机构2和提取机构9拆卸开来，再将密封塞923打开就可以将收集箱920内部的土壤提取出来。
在本发明的描述中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个引用结构”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。需要说明的是，在本文中，诸如“第一”、“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。