CN112903335A - 一种粘弹塑性物质自动采集装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种粘弹塑性物质自动采集装置，包括：搭载组件和安装在搭载组件上的采集组件；采集组件与搭载组件可拆卸连接；搭载组件上设置有用于驱动采集组件上下运动的驱动装置；采集组件包括冷冻瓶和位于冷冻瓶底部的取样管；冷冻瓶和取样管之间设置有漏液电子开关；漏液电子开关的上端与冷冻瓶连接，下端与取样管连接；取样管的外侧壁上设置有泄气缝和无线压力感应器；无线压力感应器与驱动装置电连接。本发明能够实现无接触式取样，且在取样的过程中不会对样品造成扰动。
Description
技术领域
本申请涉及取样装置技术领域，尤其涉及一种粘弹塑性物质自动采集装置。
背景技术
软土一般是指天然含水量大、压缩性高、承载力低和抗剪强度很低的呈软塑或流塑状态的黏性土，包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土，其状态类似粘稠状酸奶，实验取样环节采取钻孔取样或挖掘取样，需人工操作且难度极高。钻孔取样指的是手持符合规格和标准的钻头向取样点钻进进行取样；而挖掘取样指划分好取样范围后利用机械对取样体进行挖掘获得样品，或者是利用大型机械对取样点表层进行挖掘运移再对新的露出点进行取样。而针对粘弹塑性样品，工作者很难进入取样点进行，也易由于人工取样发生病毒传播，甚至按照传统方法取样软土极易发生原状土扰动，使取样工作有了较大的局限性，为此，本发明提出一种粘弹塑性物质自动采集装置。
发明内容
本申请实施例提供了一种粘弹塑性物质自动采集装置，使得能够实现无接触式取样，且在取样的过程中不会对样品造成扰动。
有鉴于此，本申请提供了一种粘弹塑性物质自动采集装置，包括：搭载组件和安装在所述搭载组件上的采集组件；
所述采集组件与所述搭载组件可拆卸连接；
所述搭载组件上设置有用于驱动所述采集组件上下运动的驱动装置；
所述采集组件包括冷冻瓶和位于所述冷冻瓶底部的取样管；
所述冷冻瓶和所述取样管之间设置有漏液电子开关；
所述漏液电子开关的上端与所述冷冻瓶连接，下端与所述取样管连接；
所述取样管的外侧壁上设置有泄气缝和无线压力感应器；
所述无线压力感应器与所述驱动装置电连接。
可选地，所述冷冻瓶的外侧壁上沿高度方向设置有直线齿槽；
所述驱动装置为转动电机；
所述转动电机通过齿轮与所述直线齿槽啮合连接。
可选地，所述冷冻瓶的外侧壁上沿高度方向开设有用于将所述冷冻瓶装入所述搭载组件的凹槽；
所述冷冻瓶的外侧壁上沿周向设置有与所述齿轮相配合的环形齿槽。
可选地，所述取样管由两个横截面为半圆形的拼接件组装而成；
两个所述拼接件通过连接件可拆卸连接。
可选地，所述漏液电子开关通过连通管与所述取样管连接。
可选地，所述搭载组件为无人机；
所述无人机底部设置有支撑脚；
所述支撑脚下端连接有阻陷盘；
所述阻陷盘下端连接有尖端。
可选地，所述无人机上设置有GPS定位器，且所述GPS定位器中心与所述泄气缝中心线共线。
可选地，所述搭载组件为工作台；
所述工作台包括底盘、支腿和用于安装所述采集组件的固定板；
所述驱动装置固定在所述固定板上；
所述支腿包括外支撑腿和内支撑腿；
所述外支撑腿与所述底盘固定连接；
所述内支撑腿与所述固定板固定连接；
所述外支撑腿顶部开设有与所述内支撑腿形状相匹配的滑槽；
所述内支撑腿通过所述滑槽与所述外支撑腿滑动连接；
所述内支撑腿和所述外支撑腿上对应开设有多个用于调节支腿高度的钉洞。
可选地，所述底盘上表面中心位置设置有十字型刻痕。
可选地，所述取样管下端开刃。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：本装置通过驱动装置驱动采集组件上下运动实现无接触式取样，当取样管外侧壁上的无线压力感应器接触到取样体产生压力时，会发出信号报告给工作人员并使驱动装置停止运行，随后通过启动漏液电子开关使冷冻瓶内的冻干剂下漏至取样管内对样品进行冷冻，可有效防止取样最后阶段的样品发生扰动。
附图说明
图1为本申请实施例中粘弹塑性物质自动采集装置的结构示意图；
图2为本申请实施例中进行远程表层取样时粘弹塑性物质自动采集装置的结构示意图；
图3为本申请实施例中进行远程深层取样时粘弹塑性物质自动采集装置的结构示意图；
图4为本申请实施例中进行室内取样时粘弹塑性物质自动采集装置的结构示意图；
其中，附图标记为：
1-冷冻瓶，2-无人机，3-转动电机，4-齿轮，5-直线齿槽，6-环形齿槽，7-凹槽，8-漏液电子开关，9-连通管，10-取样管，11-无线压力感应器，12-泄气缝，13-GPS定位器，14-支撑脚，15-阻陷盘，16-尖端，17-固定板，18-内支撑腿，19-外支撑腿，20-底盘，21-钉洞，22-螺丝。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有明确的规定和限定，术语“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申请中的具体含义。
本申请提供了一种粘弹塑性物质自动采集装置的一个实施例，具体请参阅图1。
本实施例中的粘弹塑性物质自动采集装置包括：搭载组件和安装在搭载组件上的采集组件，采集组件与搭载组件可拆卸连接，搭载组件上设置有用于驱动采集组件上下运动的驱动装置，采集组件包括冷冻瓶1和位于冷冻瓶1底部的取样管10，冷冻瓶1和取样管10之间设置有漏液电子开关8，漏液电子开关8的上端与冷冻瓶1连接，下端与取样管10连接；取样管10的外侧壁上设置有泄气缝12和无线压力感应器11，无线压力感应器11与驱动装置电连接。
需要说明的是：本装置通过驱动装置驱动采集组件上下运动实现无接触式取样，当取样管10外侧壁上的无线压力感应器11接触到取样体产生压力时，会发出信号报告给工作人员并使驱动装置停止运行，随后通过启动漏液电子开关8使冷冻瓶1内的冻干剂下漏至取样管10内对样品进行冷冻，可有效防止取样最后阶段的样品发生扰动。
以上为本申请实施例提供的一种粘弹塑性物质自动采集装置的实施例一，以下为本申请实施例提供的一种粘弹塑性物质自动采集装置的实施例二，具体请参阅图1至图4。
本实施例中的粘弹塑性物质自动采集装置包括：搭载组件和安装在搭载组件上的采集组件，采集组件与搭载组件可拆卸连接，搭载组件上设置有用于驱动采集组件上下运动的驱动装置，采集组件包括冷冻瓶1和位于冷冻瓶1底部的取样管10，冷冻瓶1和取样管10之间设置有漏液电子开关8，漏液电子开关8的上端与冷冻瓶1连接，下端与取样管10连接，通过远程遥控可以控制漏液电子开关8的阀门打开或关闭，从而控制冷冻瓶1内的冻干剂是否流出；取样管10的外侧壁上设置有泄气缝12和无线压力感应器11，泄气缝12作为冻干剂气化后泄气的通道；无线压力感应器11与驱动装置电连接。
具体的，冷冻瓶1的外侧壁上沿高度方向设置有直线齿槽5，驱动装置为转动电机3，转动电机3通过齿轮4与直线齿槽5啮合连接，转动电机3通过齿轮4可以驱动冷冻瓶1上下运动。
冷冻瓶1的外侧壁上沿高度方向开设有用于将冷冻瓶1装入搭载组件的凹槽7，冷冻瓶1的外侧壁上沿周向设置有与齿轮4相配合的环形齿槽6。
需要说明的是：凹槽7作为齿轮4由冷冻瓶1上端移动到环形齿槽6的通道，环形齿槽6作为齿轮4由凹槽7到达直线齿槽5的通道，冷冻瓶1可通过凹槽7与齿轮4可拆卸连接。具体的，安装冷冻瓶1时，将冷冻瓶1的凹槽7对准齿轮4位置，使齿轮4在凹槽7内，然后向下移动冷冻瓶1，当齿轮4到达环形齿槽6时可通过左右旋转冷冻瓶1使齿轮4到达直线齿槽5上，齿轮4到达直线齿槽5后即可通过转动电机3驱动冷冻瓶1上下运动；拆卸冷冻瓶1时，通过转动电机3驱动冷冻瓶1上下运动，使齿轮4到达环形齿槽6位置，然后通过左右旋转冷冻瓶1将齿轮4移动至凹槽7中，进而将冷冻瓶1拆卸下来。
取样管10由两个横截面为半圆形的拼接件组装而成，两个拼接件通过连接件可拆卸连接，连接件可以为螺母。在取样后可将取样管10拆开，并用夹子将取样管10内的样品取出，使用方便。
可以理解的是，当自动采集装置需要在深层取样时，可以在漏液电子开关8与取样管10之间设置连通管9，通过连通管9来伸长取样管10，并且作为冻干剂的流通通道。具体的，漏液电子开关8通过连通管9与取样管10连接，即连通管9的上端与漏液电子开关8螺纹连接，连通管9的下端与取样管10螺纹连接。
需要说明的是：搭载组件可以根据实际需求具体设置，当需要远程取样时，搭载组件可以为无人机2；当需要室内取样时，搭载组件可以为工作台。
当搭载组件为无人机2时(如图2和图3所示)，无人机2底部设置有支撑脚14，支撑脚14下端连接有阻陷盘15，阻陷盘15下端连接有尖端16，便于无人机2在软土降落并进行取样操作。
无人机2上设置有GPS定位器13，且GPS定位器13中心与泄气缝12中心线共线，即GPS定位器13所标定的方向即是泄气缝12的朝向，后期用喷剂对泄气缝12进行喷射后即可知道样品上的喷剂的朝向，进而确定样品的方向。具体的，在标记样品方向信息时，可将GPS定位器13对准正北方向，即代表泄气缝12对准正北方向，再裁取一块宽度约为泄气逢长度二分之一的长布盖在泄气缝12中段，使用不同颜料如红色喷剂喷泄气缝12上端，黄色喷剂喷泄气缝12下端则可知样品红色端为上，黄色端为下。
当搭载组件为工作台时(如图4所示)，工作台包括底盘20、支腿和用于安装采集组件的固定板17，驱动装置固定在固定板17上，支腿包括外支撑腿19和内支撑腿18，外支撑腿19与底盘20固定连接，内支撑腿18与固定板17固定连接，外支撑腿19顶部开设有与内支撑腿18形状相匹配的滑槽，内支撑腿18通过滑槽与外支撑腿19滑动连接，内支撑腿18和外支撑腿19上对应开设有多个用于调节支腿高度的钉洞21，使用时，通过调节内支撑腿18在外支撑腿19的滑槽内的位置来调节工作台的高度，调节后可通过螺丝22穿过内支撑腿18和外支撑腿19上的钉洞21并配合螺母进行固定。
底盘20上表面中心位置设置有十字型刻痕，放置取样体时将取样体中心对准十字型刻痕。
取样管10下端开刃，便于插入软土进行取样操作。
具体实施时，当需要进行远程表层取样时，如图2所示，将冷冻瓶1安装于无人机2上，使齿轮4与直线齿槽5啮合连接，并在冷冻瓶1内事前注入冻干剂，冷冻瓶1的下端连接漏液电子开关8的上端，漏液电子开关8的下端连接取样管10的上端，然后通过调整冷冻瓶1的位置使取样管10下端至阻陷盘15齐平，接着遥控无人机2到达并对准取样坑，启动转动电机3驱动取样管10下降至合适高度，当无线压力感应器11接触取样体产生压力时发出信号报告给工作人员并停止转动电机3转动，启动漏液电子开关8使冻干剂下漏至取样管10内一定时间后遥控无人机2飞回工作者处，旋出取样管10后裁取一块宽度约为泄气逢长度二分之一的长布盖在泄气缝12中段，使用不同颜料喷剂对泄气缝12上下两端进行喷气标注。
当需要进行远程深层取样时，如图3所示，将冷冻瓶1安装于无人机2上，使齿轮4与直线齿槽5啮合连接，并在冷冻瓶1内事前注入冻干剂，冷冻瓶1的下端连接漏液电子开关8的上端，漏液电子开关8的下端连接连通管9的上端，连通管9的下端连接取样管10的上端，然后通过调整冷冻瓶1的位置对取样管10的初始高度进行调节，接着遥控无人机2到达并对准取样坑，启动转动电机3驱动取样管10下降至合适高度，当无线压力感应器11接触取样体产生压力时发出信号报告给工作人员并停止转动电机3转动，启动漏液电子开关8使冻干剂下漏至取样管10内一定时间后遥控无人机2飞回工作者处，旋出取样管10后裁取一块宽度约为泄气逢长度二分之一的长布盖在泄气缝12中段，使用不同颜料喷剂对泄气缝12上下两端进行喷气标注。
当需要进行室内取样时，如图4所示，将冷冻瓶1安装于工作台上，使齿轮4与直线齿槽5啮合连接，并在冷冻瓶1内事前注入冻干剂，冷冻瓶1的下端连接漏液电子开关8的上端，漏液电子开关8的下端连接取样管10的上端，然后通过调整冷冻瓶1的位置对取样管10的初始高度进行调节；通过调节内支撑腿18和外支撑腿19之间的距离来调节工作台的高度，调节后用螺丝22穿过内支撑腿18和外支撑腿19上的钉洞21并配合螺母进行固定；将取样体放置在底盘20上，使取样体中心对准十字型刻痕；启动转动电机3驱动取样管10缓缓下降钻入合适深度，当无线压力感应器11接触取样体产生压力时发出信号报告给工作人员并停止转动电机3转动，启动漏液电子开关8使冻干剂流下，一定时间后再启动转动电机3使取样管10上升，最后旋出取样管10后裁取一块宽度约为泄气逢长度二分之一的长布盖在泄气缝12中段，使用不同颜料喷剂对泄气缝12上下两端进行喷气标注。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种粘弹塑性物质自动采集装置，其特征在于，包括：搭载组件和安装在所述搭载组件上的采集组件；
所述采集组件与所述搭载组件可拆卸连接；
所述搭载组件上设置有用于驱动所述采集组件上下运动的驱动装置；
所述采集组件包括冷冻瓶和位于所述冷冻瓶底部的取样管；
所述冷冻瓶和所述取样管之间设置有漏液电子开关；
所述漏液电子开关的上端与所述冷冻瓶连接，下端与所述取样管连接；
所述取样管的外侧壁上设置有泄气缝和无线压力感应器；
所述无线压力感应器与所述驱动装置电连接。
2.根据权利要求1所述的粘弹塑性物质自动采集装置，其特征在于，所述冷冻瓶的外侧壁上沿高度方向设置有直线齿槽；
所述驱动装置为转动电机；
所述转动电机通过齿轮与所述直线齿槽啮合连接。
3.根据权利要求2所述的粘弹塑性物质自动采集装置，其特征在于，所述冷冻瓶的外侧壁上沿高度方向开设有用于将所述冷冻瓶装入所述搭载组件的凹槽；
所述冷冻瓶的外侧壁上沿周向设置有与所述齿轮相配合的环形齿槽。
4.根据权利要求1所述的粘弹塑性物质自动采集装置，其特征在于，所述取样管由两个横截面为半圆形的拼接件组装而成；
两个所述拼接件通过连接件可拆卸连接。
5.根据权利要求1所述的粘弹塑性物质自动采集装置，其特征在于，所述漏液电子开关通过连通管与所述取样管连接。
6.根据权利要求1所述的粘弹塑性物质自动采集装置，其特征在于，所述搭载组件为无人机；
所述无人机底部设置有支撑脚；
所述支撑脚下端连接有阻陷盘；
所述阻陷盘下端连接有尖端。
7.根据权利要求6所述的粘弹塑性物质自动采集装置，其特征在于，所述无人机上设置有GPS定位器，且所述GPS定位器中心与所述泄气缝中心线共线。
8.根据权利要求1所述的粘弹塑性物质自动采集装置，其特征在于，所述搭载组件为工作台；
所述工作台包括底盘、支腿和用于安装所述采集组件的固定板；
所述驱动装置固定在所述固定板上；
所述支腿包括外支撑腿和内支撑腿；
所述外支撑腿与所述底盘固定连接；
所述内支撑腿与所述固定板固定连接；
所述外支撑腿顶部开设有与所述内支撑腿形状相匹配的滑槽；
所述内支撑腿通过所述滑槽与所述外支撑腿滑动连接；
所述内支撑腿和所述外支撑腿上对应开设有多个用于调节支腿高度的钉洞。
9.根据权利要求8所述的粘弹塑性物质自动采集装置，其特征在于，所述底盘上表面中心位置设置有十字型刻痕。
10.根据权利要求1所述的粘弹塑性物质自动采集装置，其特征在于，所述取样管下端开刃。
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