CN112485044A - 一种基于物联网环境监测用土样取样检测设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于土样取样检测技术领域，尤其是一种基于物联网环境监测用土样取样检测设备，针对现有的取样设备很难确保所取的样品为所需深度的土壤样品，且不易实现实时检测，取样后的土样由于脱离了地面，其内部一些易挥发的物质会变少，影响土壤检测的有效性的技术问题，现提出以下方案，包括取样筒，还包括固定底座，固定底座上端固定连接有支撑座，支撑座靠近取样筒的侧端固定连接有伺服电机，伺服电机的输出端与取样筒之间连接有升降驱动组件，取样筒下端内壁固定连接有实时检测部件。本发明方便不同深度土壤的取样，且在取样过程中，随着土壤逐渐沿着取样筒上升，检测器对土壤进行实时检测分析，土壤检测结果更加准确，检测质量更高。
Description
技术领域
本发明涉及土样取样检测技术领域，尤其涉及一种基于物联网环境监测用土样取样检测设备。
背景技术
由于土壤对污水中盐分的吸收，造成土壤盐分的集聚，以及土壤酸碱度的改变，严重影响了土壤环境，从而造成了植被生长的限制，进而影响植被在该土壤环境中的收成情况。因此，对于土壤环境的治理技术具有很重要的意义。
在对土壤治理之前，需要对土壤存在的问题进行了解，因此就需要对土壤进行取样，并检测分析。目前，土壤检测装置很少与取样装置进行结合，也就是装置本身并不具备取样的功能。且在进行户外检测时，需要采用取样设备进行手动取样，并将取得的样品用于检测分析。
经检索，中国专利申请号为CN210487318U的专利，公开了一种土壤检测用快速取样装置，具有提高取样速率的功能，通过齿轮带动采样瓶进行取样，节省了人力资源，且取样速度更快，避免了工作人员直接接触土壤样本而造成皮肤损伤，此装置提高了土壤取样的速率，且方便操作。但是，现有的取样设备很难确保所取的样品为所需深度的土壤样品，且不易实现实时检测，取样后的土样由于脱离了地面，其内部一些易挥发的物质会变少，这将会影响土壤检测的有效性，也就无法准备获取到所在地土壤环境状况，因此，很难对土壤环境进行准确的数据采集。
发明内容
基于现有的取样设备很难确保所取的样品为所需深度的土壤样品，且不易实现实时检测，取样后的土样由于脱离了地面，其内部一些易挥发的物质会变少，影响土壤检测的有效性的技术问题，本发明提出了一种基于物联网环境监测用土样取样检测设备。
本发明提出的一种基于物联网环境监测用土样取样检测设备，包括取样筒，还包括固定底座，所述固定底座上设置有供取样筒螺纹连接的螺纹孔，所述固定底座上端固定连接有支撑座，所述支撑座靠近取样筒的侧端固定连接有伺服电机，所述伺服电机的输出端与取样筒之间连接有升降驱动组件，所述固定底座上端固定连接有防护壳，所述防护壳上设置有供伺服电机的输出端和取样筒贯穿的通孔，所述取样筒下端内壁固定连接有实时检测部件。
优选地，所述升降驱动组件包括相啮合的主动齿轮和推进齿环，所述主动齿轮固定连接于伺服电机的输出端，所述推进齿环套设于取样筒外侧并与取样筒螺纹连接，所述取样筒下端与防护壳内底端之间连接有轴承。
优选地，所述实时检测部件包括锥壁环、固定盖和检测器，所述锥壁环固定连接于取样筒内壁上，所述锥壁环上端设置有供检测器放置的凹槽，所述固定盖固定连接于锥壁环上端。
优选地，所述凹槽和检测器均对应设置有多个。
优选地，所述取样筒内侧连接有保土部件，且保土部件位于实时检测部件上侧。
优选地，所述保土部件包括支撑杆、吊杆、转轴、一对蝶形保土板和一对电动推杆，所述支撑杆和转轴分别固定连接于取样筒上下内壁上，所述吊杆固定通过连接于支撑杆与转轴之间，一对蝶形保土板转动连接于转轴上，且一对蝶形保土板完全展开状态下的角度为一百八十度，所述吊杆侧端设置有收纳槽，所述电动推杆固定连接于收纳槽中。
优选地，所述取样筒上端固定连接有密封盖，所述取样筒上端自上而下固定套设有第一固定环和第二固定环，且第一固定环与第二固定环之间固定连接有压缩弹簧，所述第二固定环下端固定连接有压力传感器。
优选地，所述压缩弹簧外侧套设有伸缩管，且伸缩管上下两端分别与第一固定环和第二固定环固定连接。
优选地，所述支撑座上端固定连接有观测台，所述观测台位于伺服电机正上侧，所述观测台上端铰接有显示器，所述显示器与检测器电性连接，所述观测台上端还固定连接有防护挡板，所述支撑座远离观测台的端面固定连接有推把。
优选地，所述固定底座四角处均螺纹连接有地钉，所述固定底座下端四角处均固定连接有移动轮。
本发明中的有益效果为：
1、该基于物联网环境监测用土样取样检测设备，通过设置的伺服电机、升降驱动组件以及在取样筒下端内壁固定连接的实时检测部件，利用伺服电机通过升降驱动组件驱动取样筒上下升降，方便不同深度土壤的取样，且在取样过程中，随着土壤逐渐沿着取样筒上升，检测器对土壤进行实时检测分析，土壤检测结果更加准确，检测质量更高。
2、该基于物联网环境监测用土样取样检测设备，通过在取样筒内侧设置的保土部件，当取样筒伸入土壤中至合适深度时，通过外部控制器控制电动推杆伸长将一对蝶形保土板向下推动展开，从而使得取样筒内部的土样不会掉落，尤其是对于沙地的取样，可有效保证取样的稳定性。
3、该基于物联网环境监测用土样取样检测设备，通过设置的第一固定环、第二固定环和压缩弹簧，以及在第二固定环下端固定连接的压力传感器，向下移动取样筒进行取样时，压力传感器接触防护壳后，检测到的压力值越来越大，当压力值超过人工预设阈值时，可通过外部控制器控制伺服电机停止驱动取样筒下降，防止取样筒过度下降造成取样故障。
4、该基于物联网环境监测用土样取样检测设备，通过设置的观测台和显示器，并将显示器与检测器电性连接，检测器对土壤进行实时检测分析，利用物联网技术将检测信息实时输送至显示器上供用户查看。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于物联网环境监测用土样取样检测设备的部分剖面结构示意图；
图2为本发明提出的一种基于物联网环境监测用土样取样检测设备移动状态下的结构示意图；
图3为本发明提出的一种基于物联网环境监测用土样取样检测设备取样状态下的结构示意图；
图4为本发明提出的一种基于物联网环境监测用土样取样检测设备的取样筒的部分剖开状态下的结构示意图；
图5为本发明提出的一种基于物联网环境监测用土样取样检测设备的实时检测部件处的结构示意图。
图中：1固定底座、2螺纹孔、3取样筒、4轴承、5推进齿环、6支撑座、7伺服电机、8主动齿轮、9锥壁环、10凹槽、11检测器、12固定盖、13密封盖、14第一固定环、15第二固定环、16压缩弹簧、17伸缩管、18压力传感器、19支撑杆、20吊杆、21转轴、22蝶形保土板、23电动推杆、24移动轮、25地钉、26推把、27观测台、28显示器、29防护挡板、30防护壳。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“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，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。
实施例1
参照图1-5，一种基于物联网环境监测用土样取样检测设备，包括取样筒3，还包括固定底座1，固定底座1上设置有供取样筒3螺纹连接的螺纹孔2，固定底座1上端固定连接有支撑座6，支撑座6靠近取样筒3的侧端固定连接有伺服电机7，伺服电机7的输出端与取样筒3之间连接有升降驱动组件，固定底座1上端固定连接有防护壳30，防护壳30上设置有供伺服电机7的输出端和取样筒3贯穿的通孔，取样筒3下端内壁固定连接有实时检测部件，利用伺服电机7通过升降驱动组件驱动取样筒3上下升降，方便不同深度土壤的取样，且在取样过程中，随着土壤逐渐沿着取样筒3上升，检测器11对土壤进行实时检测分析，土壤检测结果更加准确，检测质量更高。
本发明中，升降驱动组件包括相啮合的主动齿轮8和推进齿环5，主动齿轮8固定连接于伺服电机7的输出端，推进齿环5套设于取样筒3外侧并与取样筒3螺纹连接，取样筒3下端与防护壳30内底端之间连接有轴承4，伺服电机7驱动主动齿轮8转动，主动齿轮8驱动推进齿环5转动，从而驱动取样筒3沿着固定底座1上的螺纹孔2上下升降，实现土壤取样。
其中，实时检测部件包括锥壁环9、固定盖12和检测器11，锥壁环9固定连接于取样筒3内壁上，锥壁环9上端设置有供检测器11放置的凹槽10，固定盖12固定连接于锥壁环9上端，随着土壤逐渐沿着取样筒3上升，检测器11对土壤进行实时检测分析。
其中，凹槽10和检测器11均对应设置有多个，便于土壤的多方位检测。
其中，取样筒3上端固定连接有密封盖13，取样筒3上端自上而下固定套设有第一固定环14和第二固定环15，且第一固定环14与第二固定环15之间固定连接有压缩弹簧16，第二固定环15下端固定连接有压力传感器18，向下移动取样筒3进行取样时，压力传感器18接触防护壳30后，检测到的压力值越来越大，当压力值超过人工预设阈值时，可通过外部控制器控制伺服电机7停止驱动取样筒3下降，防止取样筒3过度下降造成取样故障。
其中，压缩弹簧16外侧套设有伸缩管17，且伸缩管17上下两端分别与第一固定环14和第二固定环15固定连接，伸缩管17可有效保护压缩弹簧16。
其中，支撑座6上端固定连接有观测台27，观测台27位于伺服电机7正上侧，观测台27上端铰接有显示器28，显示器28与检测器11电性连接，观测台27上端还固定连接有防护挡板29，支撑座6远离观测台27的端面固定连接有推把26，检测器11对土壤进行实时检测分析，并将检测信息实时输送至显示器28上供用户查看。
其中，固定底座1四角处均螺纹连接有地钉25，固定底座1下端四角处均固定连接有移动轮24，便于灵活移动该装置，取样时，可利用地钉25将该装置固定，便于顺利取样。
本发明使用时：利用移动轮24将该装置灵活移动到需要取样的位置，利用地钉25将该装置固定，便于后期顺利取样；利用伺服电机7驱动主动齿轮8转动，主动齿轮8驱动推进齿环5转动，从而驱动取样筒3沿着固定底座1上的螺纹孔2上下升降，实现土壤取样；向下移动取样筒3进行取样时，压力传感器18接触防护壳30后，检测到的压力值越来越大，当压力值超过人工预设阈值时，可通过外部控制器控制伺服电机7停止驱动取样筒3下降，防止取样筒3过度下降造成取样故障；随着土壤逐渐沿着取样筒3上升，检测器11对土壤进行实时检测分析，并将检测信息实时输送至显示器28上供用户查看，多个检测器11的设置便于土壤的多方位检测，提高检测质量。
实施例2
参照图1和图4，一种基于物联网环境监测用土样取样检测设备，本实施例相较于实施例1还包括保土部件，保土部件连接于取样筒3内侧，且保土部件位于实时检测部件上侧，保土部件包括支撑杆19、吊杆20、转轴21、一对蝶形保土板22和一对电动推杆23，支撑杆19和转轴21分别固定连接于取样筒3上下内壁上，吊杆20固定通过连接于支撑杆19与转轴21之间，一对蝶形保土板22转动连接于转轴21上，且一对蝶形保土板22完全展开状态下的角度为一百八十度，吊杆20侧端设置有收纳槽，电动推杆23固定连接于收纳槽中。
本发明使用时：当取样筒3伸入土壤中至合适深度时，通过外部控制器控制电动推杆23伸长将一对蝶形保土板22向下推动展开，从而使得取样筒3内部的土样不会掉落，尤其是对于沙地的取样，可有效保证取样的稳定性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于物联网环境监测用土样取样检测设备，包括取样筒(3)，其特征在于，还包括固定底座(1)，所述固定底座(1)上设置有供取样筒(3)螺纹连接的螺纹孔(2)，所述固定底座(1)上端固定连接有支撑座(6)，所述支撑座(6)靠近取样筒(3)的侧端固定连接有伺服电机(7)，所述伺服电机(7)的输出端与取样筒(3)之间连接有升降驱动组件，所述固定底座(1)上端固定连接有防护壳(30)，所述防护壳(30)上设置有供伺服电机(7)的输出端和取样筒(3)贯穿的通孔，所述取样筒(3)下端内壁固定连接有实时检测部件。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网环境监测用土样取样检测设备，其特征在于，所述升降驱动组件包括相啮合的主动齿轮(8)和推进齿环(5)，所述主动齿轮(8)固定连接于伺服电机(7)的输出端，所述推进齿环(5)套设于取样筒(3)外侧并与取样筒(3)螺纹连接，所述取样筒(3)下端与防护壳(30)内底端之间连接有轴承(4)。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网环境监测用土样取样检测设备，其特征在于，所述实时检测部件包括锥壁环(9)、固定盖(12)和检测器(11)，所述锥壁环(9)固定连接于取样筒(3)内壁上，所述锥壁环(9)上端设置有供检测器(11)放置的凹槽(10)，所述固定盖(12)固定连接于锥壁环(9)上端。
4.根据权利要求3所述的一种基于物联网环境监测用土样取样检测设备，其特征在于，所述凹槽(10)和检测器(11)均对应设置有多个。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网环境监测用土样取样检测设备，其特征在于，所述取样筒(3)内侧连接有保土部件，且保土部件位于实时检测部件上侧。
6.根据权利要求5所述的一种基于物联网环境监测用土样取样检测设备，其特征在于，所述保土部件包括支撑杆(19)、吊杆(20)、转轴(21)、一对蝶形保土板(22)和一对电动推杆(23)，所述支撑杆(19)和转轴(21)分别固定连接于取样筒(3)上下内壁上，所述吊杆(20)固定通过连接于支撑杆(19)与转轴(21)之间，一对蝶形保土板(22)转动连接于转轴(21)上，且一对蝶形保土板(22)完全展开状态下的角度为一百八十度，所述吊杆(20)侧端设置有收纳槽，所述电动推杆(23)固定连接于收纳槽中。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网环境监测用土样取样检测设备，其特征在于，所述取样筒(3)上端固定连接有密封盖(13)，所述取样筒(3)上端自上而下固定套设有第一固定环(14)和第二固定环(15)，且第一固定环(14)与第二固定环(15)之间固定连接有压缩弹簧(16)，所述第二固定环(15)下端固定连接有压力传感器(18)。
8.根据权利要求7所述的一种基于物联网环境监测用土样取样检测设备，其特征在于，所述压缩弹簧(16)外侧套设有伸缩管(17)，且伸缩管(17)上下两端分别与第一固定环(14)和第二固定环(15)固定连接。
9.根据权利要求1-8任一所述的一种基于物联网环境监测用土样取样检测设备，其特征在于，所述支撑座(6)上端固定连接有观测台(27)，所述观测台(27)位于伺服电机(7)正上侧，所述观测台(27)上端铰接有显示器(28)，所述显示器(28)与检测器(11)电性连接，所述观测台(27)上端还固定连接有防护挡板(29)，所述支撑座(6)远离观测台(27)的端面固定连接有推把(26)。
10.根据权利要求1-8任一所述的一种基于物联网环境监测用土样取样检测设备，其特征在于，所述固定底座(1)四角处均螺纹连接有地钉(25)，所述固定底座(1)下端四角处均固定连接有移动轮(24)。
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