CN110160827A - 一种土壤修复用取样装置及其取样方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种土壤修复用取样装置及取样方法，涉及土壤采样应用技术领域，取样装置包括固定机构、钻土机构和取样机构，固定机构上安装钻土机构和取样机构，钻土机构垂直设置在固定机构上用于在采样位置钻出深孔，取样机构垂直设置在固定机构上用于从深孔内取去土壤样本，通过设置钻土机构、取样机构和取样盒，首先利用钻土机构在取样点依次钻出不同深度的取样孔，在每次钻孔结束后利用取样机构进行取样并保存在取样盒内，实现了不同深度的快速取样，通过设置标记组件，从而使用者在取样的时候可以利用标记组件对取样点的位置进行快速标记，方便使用者判断各个取样点的相对位置，便于使用者能够更佳均匀的选择取样点。

Description

一种土壤修复用取样装置及其取样方法

技术领域

本发明涉及土壤取样应用技术领域，尤其涉及到一种土壤修复用取样装置及取样方法。

背景技术

土壤修复是指利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物，使其浓度降低到可接受水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质，在土壤修复的过程中需要对土壤进行取样检测，判断土壤是否恢复到正常的生态环境。

但是现有的土壤取样装置在使用的时候，仍然存在一定的缺陷，现有的土壤取样装置存在取样不够精准的问题，不能够对指定深度的土壤进行取样，而且取样的时候，还存在取样效率低的问题，不能够实现钻土、取样、保存和标记快速完成，因此我们有必要针对现有技术的不足而提供一种新的一种土壤修复用取样装置及取样方法。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种土壤修复用取样装置及取样方法，其取样效率高，取样质量更佳。

为实现上述目的，本发明的一种土壤修复用取样装置，包括固定机构、钻土机构和取样机构，固定机构上安装钻土机构和取样机构，钻土机构垂直设置在固定机构上用于在采样位置钻出深孔，取样机构垂直设置在固定机构上用于从深孔内取去土壤样本。

固定机构包括呈圆形结构的底座、通过轴承与底座中心位置呈转连接的支撑杆和底部伸入支撑杆内部的伸缩杆，伸缩杆与支撑杆之间通过支撑杆侧壁上固定栓固定位置，伸缩杆上设有刻度，伸缩杆的顶部水平设置横杆，横杆的一侧对称设置两固定筒，横杆的另一侧垂直设置螺纹筒，底座中心靠左位置贯穿呈圆形结构的通孔。

钻土机构包括垂直设置的传动马达和通过联轴器与传动马达的传动轴连接的钻杆，传动马达的底部通过螺栓固定连接固定板，固定板下端面的左右两端均垂直设置电动推杆，且电动推杆的机壳卡合固定在所述固定筒内。

取样机构包括通过螺纹与螺纹筒旋接的螺杆和水平焊接在螺杆顶部的转把，螺杆内部中空，螺杆的底部设置取样容器，螺杆的内部垂直穿过推杆，推杆的底部水平设置呈圆形结构的推板，且推板位于取样容器内腔的顶部。

优选的，底座中间靠左位置设置标记组件，标记组件包括凹设在底座上的安装槽、通过螺纹旋接安装槽的储液瓶和设置在通孔正下方的环形标记槽，安装槽的底部呈倾斜设置，且安装槽底部通过导液槽连通标记槽，标记槽底部呈环形结构开设若干出液孔，储液瓶的内部盛装液体状的有色无机颜料，储液瓶的底部中心位置贯穿开设漏孔，储液瓶底部中心位置的左右两侧对称设置套筒，套筒的内部设置弹簧，弹簧底部连接连杆，且连杆固定连接活动杆，活动杆穿过出夜孔伸入到储液瓶的内部，且活动杆的顶部设置呈环形结构的密封垫，且密封垫密封出夜孔的顶部，活动杆的侧壁铰接呈倾斜设置的传动杆，传动杆的左端穿过底座水平连接脚踏板，且传动杆的中部通过转轴转动连接底座。

优选的，底座中间靠右位置设置若干取样盒，取样盒卡合在底座的凹槽内，取样盒的顶部铰接翻盖，且取样盒中心到支撑杆的水平距离与取样容器到支撑杆的水平距离相同。

优选的，底座下端面呈环形结构排列设置若干支脚。

优选的，钻杆到横杆中心位置的水平距离与螺杆到横杆中心位置的水平距离相同，且钻杆和螺杆的位置均与通孔中心位置相对应。

为实现上述目的，本发明的一种土壤修复用取样方法，包括:S1,划定取样区域，进行取样点布置，S2，设置取样深度，分三次不同深度取样，第一次取样深度为A，第二次取样深度为B,第三次取样深度为C，其中10cm≤A≤20cm，40cm≤B≤50cm，70cm ≤B≤80cm，S3,对样本进行提纯处理，并保存，首先利用铲板将取样容器底部1～2cm 的土壤样本进行铲除，将取样容器中部长度2～5cm的土壤样本保存在取样盒内，将取样容器顶部的土壤样本进行剔除，然后快速盖上取样盒上的翻盖对土壤样本进行密闭保存，S4，利用标记组件对取样完成的取样点进行标记。

优选的，S2中取样时，首先利用钻土机构在地面钻出深度为A的深孔，然后利用取样机构上的取样容器对深孔底部的土壤进行取样，第一次取样结束后，利用钻土机构在原来深孔的基础上继续钻出深度为B的深孔，然后利用取样机构上的取样容器对深孔底部的土壤进行取样，第二次取样结束后，利用钻土机构在原来深孔的基础上继续钻出深度为C的深孔，然后利用取样机构上的取样容器对深孔底部的土壤进行取样。

本发明的一种土壤修复用取样装置及取样方法具有以下有益效果：

1.通过设置钻土机构、取样机构和取样盒，首先利用钻土机构在取样点依次钻出不同深度的取样孔，在每次钻孔结束后利用取样机构进行取样并保存在取样盒内，实现了不同深度的快速取样。

2.通过设置标记组件，从而使用者在取样的时候可以利用标记组件对取样点的位置进行快速标记，方便使用者判断各个取样点的相对位置，便于使用者能够更佳均匀的选择取样点，同时可以有效防止在相同区域内进行多次取样，影响了取样的精确性。

附图说明

图1是本发明提出的一种土壤修复用取样装置的整体结构示意图。

图2是图1中一种土壤修复用取样装置的固定机构结构示意图。

图3是图2中固定机构A区域细节放大示意图。

图4是图1中一种土壤修复用取样装置的钻土机构结构示意图。

图5是图1中一种土壤修复用取样装置的取样机构结构示意图。

图6是图5中取样机构B区域细节放大示意图。

图7是本发明提出的一种土壤修复用取样方法的流程图。

图中数字和字母所表示的相应部件名称：1、固定机构；2、钻土机构；3、取样机构；11、底座；12、支撑杆；13、伸缩杆；14、固定栓；15、横杆；16、固定筒；17、螺纹筒；18、支脚；19、安装槽,110、储液瓶；111、取样盒；112、套筒；113、连杆； 114、弹簧；115、活动杆；116、密封垫；117、传动杆；118、脚踏板；119、卡轴； 120、标记槽；121、通孔；21、传动马达；22、固定板；23、电动推杆，24、联轴器； 25、钻杆；31、螺杆；32、转把；33、推杆；34、取样容器；35、推板。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本发明。

如图1，本发明提出的一种土壤修复用取样装置，包括固定机构1、钻土机构2 和取样机构3，固定机构1上安装钻土机构2和取样机构3，钻土机构2垂直设置在固定机构1上用于在采样位置钻出深孔，取样机构3垂直设置在固定机构1上用于从深孔内取去土壤样本。

如图2所示，固定机构1包括呈圆形结构的底座11、通过轴承与底座11中心位置呈转连接的支撑杆12和底部伸入支撑杆12内部的伸缩杆13，伸缩杆13与支撑杆12之间通过支撑杆12侧壁上固定栓14固定位置，伸缩杆13上设有刻度，伸缩杆13 的顶部水平设置横杆15，横杆15的一侧对称设置两固定筒16，横杆15的另一侧垂直设置螺纹筒17，底座11中心靠左位置贯穿呈圆形结构的通孔，支撑杆12通过轴承与底座11转动连接，支撑杆12内伸缩杆13可以上下调节位置最后通过固定栓14固定伸缩杆13的位置，伸缩杆13上的刻度表示钻杆25在初始位置时，最底端距离地面的高度，判读数据为伸缩杆13与支撑杆12连接处的刻度，在向上拉出伸缩杆13的时候，判读数据逐渐增大，表示钻杆25最底端与地面的距离增加，在向下移动伸缩杆13的时候，判读数据逐渐减小，表示钻杆25最底端与地面的距离减小。

如图4所示，钻土机构2包括垂直设置的传动马达和通过联轴器电动推杆33，24 与传动马达的传动轴连接的钻杆25，传动马达的底部通过螺栓固定连接固定板，固定板下端面的左右两端均垂直设置电动推杆33，且电动推杆33的机壳卡合固定在所述固定筒16内，使用时给传动马达通电，传动马达通过转轴带动螺旋结构的钻杆25旋转，通过电动推杆33驱动固定板竖直向下移动，在钻杆25与地面接触的时候，钻杆 25会在地面上旋转钻出圆形的深孔同时将深孔内的土排出，并且型号为ANT-35DE的电动推杆33通过电机正负极控制伸缩，防水等级高，电动推杆33微控制器可以控制电动推杆33上下移动指定距离，并随意停止，判断钻土机构2钻孔孔深度的算法为，设钻杆25底部到地面的位置为X，电动推杆33推动钻杆25向下移动的距离为Y，则钻孔深度Z＝Y-Z。

如图5和图6所示，取样机构3包括通过螺纹与螺纹筒17旋接的螺杆31和水平焊接在螺杆31顶部的转把32，螺杆31内部中空，螺杆31的底部设置取样容器34，螺杆31的内部垂直穿过推杆33，推杆33的底部水平设置呈圆形结构的推板35，且推板35位于取样容器34内腔的顶部，在钻土结束后，转动横杆15的位置使得取样容器 34的位置正对通孔，然后顺时针转动转把32，使得螺杆31沿着螺纹筒17的内侧壁转动向下移动，取样容器34穿过通孔进入到深孔内，并将深孔底部的土壤嵌入到取样容器34内，然后逆时针转动转把32将取样容器34冲深孔内取出，向下拉动推杆33，可以利用推杆33底部的推板35将取样容器34内的土壤样本推出。

作为本发明的一种技术优化方案，如图2和图3所示，底座11中间靠左位置设置标记组件，标记组件包括凹设在底座11上的安装槽、通过螺纹旋接安装槽的储液瓶和设置在通孔正下方的环形标记槽，安装槽的底部呈倾斜设置，且安装槽底部通过导液槽连通标记槽，标记槽底部呈环形结构开设若干出液孔，储液瓶的内部盛装液体状的有色无机颜料，储液瓶的底部中心位置贯穿开设漏孔，储液瓶底部中心位置的左右两侧对称设置套筒，套筒的内部设置弹簧，弹簧底部连接连杆，且连杆固定连接活动杆，活动杆穿过出夜孔伸入到储液瓶的内部，且活动杆的顶部设置呈环形结构的密封垫，且密封垫密封出夜孔的顶部，活动杆的侧壁铰接呈倾斜设置的传动杆，传动杆的左端穿过底座11水平连接脚踏板，且传动杆的中部通过转轴转动连接底座11。

通过采用上述技术方案，在对取样位置进行标记的时候，使用者向下踩下脚踏板，由于脚踏板连接传动杆的左端，且传动杆的中部转动连接底座11，所以传动杆的右端会向上抬起，连接在传动杆右端的活动杆会向上抬起密封垫，并且活动杆左右两侧的连杆会压缩套筒内的弹簧，此时密封垫与出液孔分离，储液瓶内的有色无机颜料会从出夜孔流入到安装槽内并沿着安装槽的底部经过导流槽进入到环形标记槽内，最后由标记槽底部的漏孔低落至地面，形成环形标记圈，取样点位于标记圈的中心位置。

作为本发明的一种技术优化方案，底座11中间靠右位置设置若干取样盒，取样盒卡合在底座11的凹槽内，取样盒的顶部铰接翻盖，且取样盒中心到支撑杆12的水平距离与取样容器34到支撑杆12的水平距离相同。

通过采用上述技术方案，从而使得取样容器34内的土壤样本能够直接保存在取样盒内，盖上翻盖可以将土壤样本封闭保存。

作为本发明的一种技术优化方案，底座11下端面呈环形结构排列设置若干支脚18。

通过采用上述技术方案，从而可以利用支脚18将底座11支撑固定的更加稳定牢固。

作为本发明的一种技术优化方案，钻杆25到横杆15中心位置的水平距离与螺杆31到横杆15中心位置的水平距离相同，且钻杆25和螺杆31的位置均与通孔中心位置相对应。

通过采用上述技术方案，从而保证在转动调节钻杆25和螺杆31位置的时候，能够保证钻杆25或螺杆31均穿过通孔。

本发明一种土壤修复用取样装置工作原理，首先转动横杆15使得钻杆25正对通孔中心位置，给传动马达通电，传动马达通过转轴带动螺旋结构的钻杆25旋转，通过电动推杆33驱动固定板竖直向下移动，在钻杆25与地面接触的时候，钻杆25会在地面上旋转钻出圆形的深孔同时将深孔内的土排出，再转动横杆15的位置使得取样容器 34的位置正对通孔，然后顺时针转动转把32，使得螺杆31沿着螺纹筒17的内侧壁转动向下移动，取样容器34穿过通孔进入到深孔内，并将深孔底部的土壤嵌入到取样容器34内，然后逆时针转动转把32将取样容器34冲深孔内取出，首先铲除取容器底部1到2里面的土壤样本，然后将取样容器34对准取样盒，向下推动推杆33，利用推杆 33底部的推板35将取样容器34内的土壤样本推至取样盒内保存，取样过程中，使用者向下踩下脚踏板，由于脚踏板连接传动杆的左端，且传动杆的中部转动连接底座11，所以传动杆的右端会向上抬起，连接在传动杆右端的活动杆会向上抬起密封垫，并且活动杆左右两侧的连杆会压缩套筒内的弹簧，此时密封垫与出液孔分离，储液瓶内的有色无机颜料会从出夜孔流入到安装槽内并沿着安装槽的底部经过导流槽进入到环形标记槽内，最后由标记槽底部的漏孔低落至地面，形成环形标记圈，取样点位于标记圈的中心位置。

一种土壤修复用取样方法，包括:S1,划定取样区域，进行取样点布置，根据地形可以采用不同的采样点布置方式，若取样区域为不规则的弯曲形状，则设置“S”形取样点，若取样区域为规则的矩形或正方形区域，则设置对角线取样点。

S2，设置取样深度，分三次不同深度取样，第一次取样深度为A，第二次取样深度为B,第三次取样深度为C，其中10cm≤A≤20cm，40cm≤B≤50cm，70cm≤B≤80cm，通过对同一取样点不同深度的取样，可以充分检测改取样点不同位置的土壤成分。

S3,对样本进行提纯处理，并保存，首先利用铲板将取样容器34底部1～2cm的土壤样本进行铲除，将取样容器34中部长度2～5cm的土壤样本保存在取样盒内，将取样容器34顶部的土壤样本进行剔除，然后快速盖上取样盒上的翻盖对土壤样本进行密闭保存。

S4，利用标记组件对取样完成的取样点进行标记，通过对取样点进行标记，使用者在取样的时候可以利用标记组件对取样点的位置进行快速标记，方便使用者判断各个取样点的相对位置，便于使用者能够更佳均匀的选择取样点，同时可以有效防止在相同区域内进行多次取样，影响了取样的精确性。

作为本发明的一种技术优化方案，S2中取样时，首先利用钻土机构2在地面钻出深度为A的深孔，然后利用取样机构3上的取样容器34对深孔底部的土壤进行取样，第一次取样结束后，利用钻土机构2在原来深孔的基础上继续钻出深度为B的深孔，然后利用取样机构3上的取样容器34对深孔底部的土壤进行取样，第二次取样结束后，利用钻土机构2在原来深孔的基础上继续钻出深度为C的深孔，然后利用取样机构3 上的取样容器34对深孔底部的土壤进行取样。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (7)

1.一种土壤修复用取样装置，其特征在于，包括固定机构、钻土机构和取样机构，所述固定机构上安装钻土机构和取样机构，所述钻土机构垂直设置在固定机构上用于在采样位置钻出深孔，所述取样机构垂直设置在固定机构上用于从深孔内取去土壤样本；

所述固定机构包括呈圆形结构的底座、通过轴承与底座中心位置呈转连接的支撑杆和底部伸入支撑杆内部的伸缩杆，所述伸缩杆与支撑杆之间通过支撑杆侧壁上固定栓固定位置，所述伸缩杆上设有刻度，所述伸缩杆的顶部水平设置横杆，所述横杆的一侧对称设置两固定筒，所述横杆的另一侧垂直设置螺纹筒，所述底座中心靠左位置贯穿呈圆形结构的通孔；

所述钻土机构包括垂直设置的传动马达和通过联轴器与传动马达的传动轴连接的钻杆，所述传动马达的底部通过螺栓固定连接固定板，所述固定板下端面的左右两端均垂直设置电动推杆，且所述电动推杆的机壳卡合固定在所述固定筒内；

所述取样机构包括通过螺纹与螺纹筒旋接的螺杆和水平焊接在螺杆顶部的转把，所述螺杆内部中空，所述螺杆的底部设置取样容器，所述螺杆的内部垂直穿过推杆，所述推杆的底部水平设置呈圆形结构的推板，且所述推板位于所述取样容器内腔的顶部。

2.根据权利要求1所述的一种土壤修复用取样装置及取样方法，其特征在于：所述底座中间靠左位置设置标记组件，所述标记组件包括凹设在底座上的安装槽、通过螺纹旋接安装槽的储液瓶和设置在通孔正下方的环形标记槽，所述安装槽的底部呈倾斜设置，且所述安装槽底部通过导液槽连通标记槽，所述标记槽底部呈环形结构开设若干出液孔，所述储液瓶的内部盛装液体状的有色无机颜料，所述储液瓶的底部中心位置贯穿开设漏孔，所述储液瓶底部中心位置的左右两侧对称设置套筒，所述套筒的内部设置弹簧，所述弹簧底部连接连杆，且所述连杆固定连接活动杆，所述活动杆穿过出夜孔伸入到储液瓶的内部，且所述活动杆的顶部设置呈环形结构的密封垫，且所述密封垫密封所述出夜孔的顶部，所述活动杆的侧壁铰接呈倾斜设置的传动杆，所述传动杆的左端穿过底座水平连接脚踏板，且所述传动杆的中部通过转轴转动连接底座。

3.根据权利要求2所述的一种土壤修复用取样装置及取样方法，其特征在于：所述底座中间靠右位置设置若干取样盒，所述取样盒卡合在底座的凹槽内，所述取样盒的顶部铰接翻盖，所述取样盒的顶部铰接翻盖，且所述取样盒中心到支撑杆的水平距离与取样容器到支撑杆的水平距离相同。

4.根据权利要求1所述的一种土壤修复用取样装置及取样方法，其特征在于：所述底座下端面呈环形结构排列设置若干支脚。

5.根据权利要求1所述的一种土壤修复用取样装置及取样方法，其特征在于：所述钻杆到横杆中心位置的水平距离与所述螺杆到横杆中心位置的水平距离相同，且所述钻杆和所述螺杆的位置均与通孔中心位置相对应。

6.一种土壤修复用取样方法，其特征在于，包括:

S1,划定取样区域，进行取样点布置；

S2，设置取样深度，分三次不同深度取样，

第一次取样深度为A，第二次取样深度为B,第三次取样深度为C，其中10cm≤A≤20cm，40cm≤B≤50cm，70cm≤B≤80cm；

S3,对样本进行提纯处理，并保存，

首先利用铲板将取样容器底部1～2cm的土壤样本进行铲除，将取样容器中部长度2～5cm的土壤样本保存在取样盒内，将取样容器顶部的土壤样本进行剔除，然后快速盖上取样盒上的翻盖对土壤样本进行密闭保存；

S4，利用标记组件对取样完成的取样点进行标记。

7.根据权利要求6所述的一种土壤修复用取样方法，其特征在于，所述S2中取样时，首先利用钻土机构在地面钻出深度为A的深孔，然后利用取样机构上的取样容器对深孔底部的土壤进行取样，第一次取样结束后，利用钻土机构在原来深孔的基础上继续钻出深度为B的深孔，然后利用取样机构上的取样容器对深孔底部的土壤进行取样，第二次取样结束后，利用钻土机构在原来深孔的基础上继续钻出深度为C的深孔，然后利用取样机构上的取样容器对深孔底部的土壤进行取样。