CN109900881A - 一种农田土壤重金属污染分析预警装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种农田土壤重金属污染分析预警装置，包括重金属分析预警装置主体、收集槽、安装架、安装箱、旋转抽土组件、卡箍、轴承、滤板、排水口、电器箱、显示屏、扬声器、第一电机、搅拌桨、重金属检测传感器、PLC控制器、数据传输模块、数据分析模块和预警模块，重金属分析预警装置主体的一侧设置有收集槽，收集槽的一侧顶端外壁上通过螺栓固定有安装架；该发明，通过旋转抽土组件的设置，实现了自动抽土，解决了传统的土壤重金属检测器使用时需要人工在农田里挖泥土放置到检测器中进行检测分析，过程较为不便和费力的问题；该装置中对重金属分析的系统较为简单，能对土壤进行全面的检查分析，且有预警的作用。

Description

一种农田土壤重金属污染分析预警装置

技术领域

本发明涉及重金属污染分析设备技术领域，具体为一种农田土壤重金属污染分析预警装置。

背景技术

农田重金属污染是由于废弃物中重金属在土壤中过量沉积而引起的土壤污染；污染农田土壤的重金属主要包括汞、镉、铅、铬和类金属砷等生物毒性显著的元素，以及有一定毒性的锌、铜、镍等元素；过量重金属可引起植物生理功能紊乱、营养失调；重金属污染物在土壤中移动性很小，不易随水淋滤，不为微生物降解，通过食物链进入人体后，潜在危害极大，应特别注意防止重金属对农田土壤的污染；现有市场上针对农田土壤的重金属污染问题发明了重金属检测器等设备，但现有市场上的重金属分析检测器结构系统较为复杂，不能对农田土壤重金属污染进行分析并预警，不利于工作的使用，现有的土壤重金属检测器使用时需要通过人工在农田里挖泥土放置到检测器中进行检测分析，该过程较为不便和费力，不能进行自动抽土；且有时农田里的土壤含水量较多，现有重金属检测器不具有排水的能力，不利于后期的使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种农田土壤重金属污染分析预警装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种农田土壤重金属污染分析预警装置，包括重金属分析预警装置主体、收集槽、安装架、安装箱、旋转抽土组件、卡箍、轴承、滤板、排水口、电器箱、显示屏、扬声器、第一电机、搅拌桨、重金属检测传感器、PLC控制器、数据传输模块、数据分析模块、预警模块和外护盖，所述重金属分析预警装置主体的一侧设置有收集槽，所述收集槽的一侧顶端外壁上通过螺栓固定有安装架，所述安装架的一侧外壁上焊接固定有安装箱，所述安装箱的内部设置有旋转抽土组件；

所述旋转抽土组件包括第一转轴、从动齿轮、第二电机、主动齿轮、直通管、螺旋丝、软管、抽土头、抽土口、承重头、第二转轴、出土口和出土导槽，所述安装箱的顶端内壁中心处转动连接有第一转轴，且第一转轴的顶端贯穿于安装箱的外部固定连接有从动齿轮，所述安装箱的一侧外壁上螺栓固定有第二电机，所述第二电机的输出轴一端对应从动齿轮固定连接有主动齿轮，所述安装箱的底端内壁上贯通连接有直通管，所述直通管的底端固定连接有软管，所述安装箱内部的第一转轴的底端一侧外壁上固定焊接有螺旋丝，所述螺旋丝的一端贯穿于直通管和软管，所述软管的一端贯通连接有抽土头，所述抽土头一端的内壁上转动连接有第二转轴，所述螺旋丝的一端贯穿于抽土头的内部与第二转轴的一侧外壁固定连接，所述抽土头的一侧外壁上贯通开设有抽土口，所述抽土头的一端的一侧外壁上焊接固定有承重头，所述安装箱的一侧顶端外壁上贯通开设有出土口，所述安装箱位于出土口一侧的外壁上焊接固定有出土导槽，且出土导槽一端位于收集槽的上方，所述重金属分析预警装置主体位于收集槽的一侧外壁上焊接固定有电器箱，所述收集槽位于电器箱一侧的内壁中心处镶嵌固定有第一电机，所述第一电机的输出轴一端固定连接有搅拌桨，且搅拌桨位于收集槽的内部，所述搅拌桨的两侧外壁上分布安装有重金属检测传感器，所述电器箱的底端内壁中心处安装有PLC控制器，所述电器箱的底端内壁位于PLC控制器的两侧分布安装有数据传输模块、数据分析模块和预警模块，所述电器箱的顶端外壁中心处镶嵌安装有显示屏，所述电器箱位于显示屏两侧的顶端外壁上对称安装有扬声器。

根据上述技术方案，所述收集槽位于搅拌桨下方的两侧内壁上焊接固定有滤板。

根据上述技术方案，所述收集槽位于滤板下方的一侧底端内壁上贯通连接有排水口，且排水口的一端贯穿于收集槽的外部。

根据上述技术方案，所述第一转轴与安装箱转动连接处和第二转轴与抽土头内壁的转动连接处均设置有轴承。

根据上述技术方案，所述从动齿轮与主动齿轮啮合连接，所述安装箱顶端位于从动齿轮与主动齿轮上方的外壁上设置有外护盖。

根据上述技术方案，所述直通管与软管的连接处和软管与抽土头的连接处设置有卡箍。

根据上述技术方案，所述承重头呈锥形，且承重头的重量为十千克。

根据上述技术方案，所述重金属检测传感器分布安装在搅拌桨的两侧外壁，且重金属检测传感器的个数为二十四个。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：该发明，结构较为简单紧凑使用较为方便，通过旋转抽土组件的设置，实现了自动抽土，解决了传统的土壤重金属检测器使用时需要人工在农田里挖泥土放置到检测器中进行检测分析，过程较为不便和费力的问题；该装置中对重金属分析的系统较为简单，能对土壤进行全面的检查分析，且有预警的作用，方便了工作者的使用。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体立体结构示意图；

图2是本发明的局部侧视剖切结构示意图；

图3是本发明直通管和软管的内部结构示意图；

图4是本发明抽土头的内部结构示意图；

图5是本发明的整体俯视剖切结构示意图；

图6是本发明系统的流程图；

图中：1、重金属分析预警装置主体；2、收集槽；3、安装架；4、安装箱；5、旋转抽土组件；6、卡箍；7、轴承；8、滤板；9、排水口；10、电器箱；11、显示屏；12、扬声器；13、第一电机；14、搅拌桨；15、重金属检测传感器；16、PLC控制器；17、数据传输模块；18、数据分析模块；19、预警模块；20、外护盖；51、第一转轴；52、从动齿轮；53、第二电机；54、主动齿轮；55、直通管；56、螺旋丝；57、软管；58、抽土头；59、抽土口；510、承重头；511、第二转轴；512、出土口；513、出土导槽。

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1-6，本发明提供一种技术方案：一种农田土壤重金属污染分析预警装置，包括重金属分析预警装置主体1、收集槽2、安装架3、安装箱4、旋转抽土组件5、卡箍6、轴承7、滤板8、排水口9、电器箱10、显示屏11、扬声器12、第一电机13、搅拌桨14、重金属检测传感器15、PLC控制器16、数据传输模块17、数据分析模块18、预警模块19和外护盖20，重金属分析预警装置主体1的一侧设置有收集槽2，收集槽2的一侧顶端外壁上通过螺栓固定有安装架3，安装架3的一侧外壁上焊接固定有安装箱4，安装箱4的内部设置有旋转抽土组件5；旋转抽土组件5包括第一转轴51、从动齿轮52、第二电机53、主动齿轮54、直通管55、螺旋丝56、软管57、抽土头58、抽土口59、承重头510、第二转轴511、出土口512和出土导槽513，安装箱4的顶端内壁中心处转动连接有第一转轴51，且第一转轴51的顶端贯穿于安装箱4的外部固定连接有从动齿轮52，安装箱4的一侧外壁上螺栓固定有第二电机53，第二电机53的输出轴一端对应从动齿轮52固定连接有主动齿轮54，安装箱4的底端内壁上贯通连接有直通管55，直通管55的底端固定连接有软管57，安装箱4内部的第一转轴51的底端一侧外壁上固定焊接有螺旋丝56，螺旋丝56的一端贯穿于直通管55和软管57，软管57的一端贯通连接有抽土头58，抽土头58一端的内壁上转动连接有第二转轴511，螺旋丝56的一端贯穿于抽土头58的内部与第二转轴511的一侧外壁固定连接，抽土头58的一侧外壁上贯通开设有抽土口59，抽土头58的一端的一侧外壁上焊接固定有承重头510，安装箱4的一侧顶端外壁上贯通开设有出土口512，安装箱4位于出土口512一侧的外壁上焊接固定有出土导槽513，且出土导槽513一端位于收集槽2的上方，重金属分析预警装置主体1位于收集槽2的一侧外壁上焊接固定有电器箱10，收集槽2位于电器箱10一侧的内壁中心处镶嵌固定有第一电机13，第一电机13的输出轴一端固定连接有搅拌桨14，且搅拌桨14位于收集槽2的内部，搅拌桨14的两侧外壁上分布安装有重金属检测传感器15，电器箱10的底端内壁中心处安装有PLC控制器16，电器箱10的底端内壁位于PLC控制器16的两侧分布安装有数据传输模块17、数据分析模块18和预警模块19，电器箱10的顶端外壁中心处镶嵌安装有显示屏11，电器箱10位于显示屏11两侧的顶端外壁上对称安装有扬声器12；收集槽2位于搅拌桨14下方的两侧内壁上焊接固定有滤板8，通过滤板8进行后期土壤中水分的过滤，利于后期土壤重金属的检测分析；收集槽2位于滤板8下方的一侧底端内壁上贯通连接有排水口9，且排水口9的一端贯穿于收集槽2的外部，通过排水口9进行土壤中过滤水分的排出；第一转轴51与安装箱4转动连接处和第二转轴511与抽土头58内壁的转动连接处均设置有轴承7，通过轴承7的设置利于后期转轴的转动利于后期螺旋丝56旋转的进行；从动齿轮52与主动齿轮54啮合连接，安装箱4顶端位于从动齿轮52与主动齿轮54上方的外壁上设置有外护盖20，通过从动齿轮52与主动齿轮54的配合转动实现后期第二电机53带动螺旋丝56转动；通过外护盖20对齿轮的覆盖保护，避免了齿轮转动部件的裸露起到安全防护的作用；直通管55与软管57的连接处和软管57与抽土头58的连接处设置有卡箍6，通过卡箍6的设置，使直通管55、软管57与抽土头58之间的连接更稳固；承重头510呈锥形，且承重头510的重量为十千克，通过承重头510的设置利于抽土头58插入到土壤中，有利于后期对土壤的抽取；重金属检测传感器15分布安装在搅拌桨14的两侧外壁，且重金属检测传感器15的个数为二十四个，使重金属检测传感器15对收集槽2放置的土壤进行全面的检检测分析；该农田土壤重金属污染分析预警装置使用时，先将抽土头58底端通过承重头510插入到农田的土壤中，通过第二电机53工作带动主动齿轮54进行转动，通过主动齿轮54与从动齿轮52进行配合传动，带动第一转轴51进行转动从而使螺旋丝56在直通管55和软管57内部进行转动，通过螺旋丝56的转动产生离心力通过在抽土头58一侧的抽土口59对土壤进行抽吸，通过螺旋丝56从而将土壤输送到收集槽2中，在重金属分析预警装置的电器箱10中分布安装有PLC控制器16、数据传输模块17、数据分析模块18和预警模块19，在搅拌桨14的外壁上分布安装有重金属检测传感器15，重金属检测传感器15的电性输出端与数据传输模块17的电性输入端电性连接，数据传输模块17的电性输出端与PLC控制器16的电性输入端电性连接，PLC控制器16的电性输出端与数据分析模块18的电性输入端电性连接，数据分析模块18的电性输出端与预警模块19的电性输入端电性连接，预警模块19的输出端与显示屏11和扬声器12的电性输入端电性连接，通过第一电机13工作带动搅拌桨14对收集槽2内放置的土壤进行搅拌，通过搅拌桨14上方的重金属检测传感器15对土壤进行检测，在检测到重金属时将信号传递给数据传输模块17，通过数据传输模块17对信号整理变为电信号，通过PLC控制器16控制数据分析模块18对电信号进行分析对收集槽2中重金属的含量和性质进行分析是否超过标准值，再将分析处理后的结果传输给预警模块19，预警模块19通过显示屏11进行显示重金属的含量和性，在重金属的含量超过标准值时通过扬声器12进行报警，实现整体农田土壤内重金属污染分析预警的作用，该装置结构较为简单，能自动进行抽土，解决了传统需要人工装土工作较为费力的问题，且其中重金属分析系统较为简单，能对农田土壤进行全面的检查分析，且有预警的作用，方便了工作者的使用。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和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。而且，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。

最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (8)

1.一种农田土壤重金属污染分析预警装置，包括重金属分析预警装置主体(1)、收集槽(2)、安装架(3)、安装箱(4)、旋转抽土组件(5)、卡箍(6)、轴承(7)、滤板(8)、排水口(9)、电器箱(10)、显示屏(11)、扬声器(12)、第一电机(13)、搅拌桨(14)、重金属检测传感器(15)、PLC控制器(16)、数据传输模块(17)、数据分析模块(18)、预警模块(19)和外护盖(20)，其特征在于：所述重金属分析预警装置主体(1)的一侧设置有收集槽(2)，所述收集槽(2)的一侧顶端外壁上通过螺栓固定有安装架(3)，所述安装架(3)的一侧外壁上焊接固定有安装箱(4)，所述安装箱(4)的内部设置有旋转抽土组件(5)；

所述旋转抽土组件(5)包括第一转轴(51)、从动齿轮(52)、第二电机(53)、主动齿轮(54)、直通管(55)、螺旋丝(56)、软管(57)、抽土头(58)、抽土口(59)、承重头(510)、第二转轴(511)、出土口(512)和出土导槽(513)，所述安装箱(4)的顶端内壁中心处转动连接有第一转轴(51)，且第一转轴(51)的顶端贯穿于安装箱(4)的外部固定连接有从动齿轮(52)，所述安装箱(4)的一侧外壁上螺栓固定有第二电机(53)，所述第二电机(53)的输出轴一端对应从动齿轮(52)固定连接有主动齿轮(54)，所述安装箱(4)的底端内壁上贯通连接有直通管(55)，所述直通管(55)的底端固定连接有软管(57)，所述安装箱(4)内部的第一转轴(51)的底端一侧外壁上固定焊接有螺旋丝(56)，所述螺旋丝(56)的一端贯穿于直通管(55)和软管(57)，所述软管(57)的一端贯通连接有抽土头(58)，所述抽土头(58)一端的内壁上转动连接有第二转轴(511)，所述螺旋丝(56)的一端贯穿于抽土头(58)的内部与第二转轴(511)的一侧外壁固定连接，所述抽土头(58)的一侧外壁上贯通开设有抽土口(59)，所述抽土头(58)的一端的一侧外壁上焊接固定有承重头(510)，所述安装箱(4)的一侧顶端外壁上贯通开设有出土口(512)，所述安装箱(4)位于出土口(512)一侧的外壁上焊接固定有出土导槽(513)，且出土导槽(513)一端位于收集槽(2)的上方，所述重金属分析预警装置主体(1)位于收集槽(2)的一侧外壁上焊接固定有电器箱(10)，所述收集槽(2)位于电器箱(10)一侧的内壁中心处镶嵌固定有第一电机(13)，所述第一电机(13)的输出轴一端固定连接有搅拌桨(14)，且搅拌桨(14)位于收集槽(2)的内部，所述搅拌桨(14)的两侧外壁上分布安装有重金属检测传感器(15)，所述电器箱(10)的底端内壁中心处安装有PLC控制器(16)，所述电器箱(10)的底端内壁位于PLC控制器(16)的两侧分布安装有数据传输模块(17)、数据分析模块(18)和预警模块(19)，所述电器箱(10)的顶端外壁中心处镶嵌安装有显示屏(11)，所述电器箱(10)位于显示屏(11)两侧的顶端外壁上对称安装有扬声器(12)。

2.根据权利要求1所述的一种农田土壤重金属污染分析预警装置，其特征在于：所述收集槽(2)位于搅拌桨(14)下方的两侧内壁上焊接固定有滤板(8)。

3.根据权利要求1所述的一种农田土壤重金属污染分析预警装置，其特征在于：所述收集槽(2)位于滤板(8)下方的一侧底端内壁上贯通连接有排水口(9)，且排水口(9)的一端贯穿于收集槽(2)的外部。

4.根据权利要求1所述的一种农田土壤重金属污染分析预警装置，其特征在于：所述第一转轴(51)与安装箱(4)转动连接处和第二转轴(511)与抽土头(58)内壁的转动连接处均设置有轴承(7)。

5.根据权利要求1所述的一种农田土壤重金属污染分析预警装置，其特征在于：所述从动齿轮(52)与主动齿轮(54)啮合连接，所述安装箱(4)顶端位于从动齿轮(52)与主动齿轮(54)上方的外壁上设置有外护盖(20)。

6.根据权利要求1所述的一种农田土壤重金属污染分析预警装置，其特征在于：所述直通管(55)与软管(57)的连接处和软管(57)与抽土头(58)的连接处设置有卡箍(6)。

7.根据权利要求1所述的一种农田土壤重金属污染分析预警装置，其特征在于：所述承重头(510)呈锥形，且承重头(510)的重量为十千克。

8.根据权利要求1所述的一种农田土壤重金属污染分析预警装置，其特征在于：所述重金属检测传感器(15)分布安装在搅拌桨(14)的两侧外壁，且重金属检测传感器(15)的个数为二十四个。