CN113008602A - 一种地质勘查用土壤取样装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于地质勘查技术领域，尤其为一种地质勘查用土壤取样装置，包括固定架，所述固定架的上表面中间位置处安装有气缸，所述气缸的伸缩轴安装有第一电机，所述第一电机的输出轴安装有钻杆，所述固定架的上表面左右两端对称焊接有固定板，所述固定板的底面安装有支撑杆，所述支撑杆的外侧壁滑动连接有滑筒；将固定架放置在取样点时，若一侧处于低洼处，查看水平仪对倾斜的状态做评断，因PLC控制器和第一WIFI模块信号连接，且电动推杆通过第一WIFI模块和PLC控制器信号连接，可直接通过PLC控制器对电动推杆的启动或其伸缩端伸出的长度进行把控，以确保固定架的上表面为水平状，利于保证该装置的平衡，便于后期的取样作业。
Description
技术领域
本发明属于地质勘查技术领域，具体涉及一种地质勘查用土壤取样装置。
背景技术
地质勘查是运用测绘、地球物理勘探、地球化学探矿、钻探、坑探、采样测试、地质遥感等地质勘查方法，对一定地区内的岩石、地层构造、矿产、地下水、地貌等地质情况进行的调查研究工作，土壤取样器，是指用于获取土壤样品的工具，常用的有土钻、铁锹和铁铲，土钻由硬质材料，制成的钻头和手柄组成，钻头常为螺旋形或者筒形，螺旋形钻头的顶端是一对可以旋转切入土壤的锐利刀口，紧接着刀口有一个膨大的盛土空腔，随着手柄的旋转向下钻入土面，可将欲采集土层的土样导入空腔，筒形土钻的直径在两端稍有差异，与手柄相连的一端略大于与土壤接触的一端，保证土钻取土时已经进入圆筒内的土壤不会因土钻的移动而散落。
现有的技术存在以下问题：
1、在通过土壤取样装置取样时，若取样点的地面不水平，放置时容易使得该装置整体倾斜，不利于保护平衡，不便使用；
2、现有的土壤取样装置通过钻杆钻取去的样品后，因不具有辅助取样功能，不便将样品整体从钻杆中取出，增加了取样的难度；
3、现有的土壤取样装置，在第一电机带动钻杆快速转动时，因固定架的两侧未设有辅助稳定装置，容易造成该装置在取样时晃动，影响取样的进度。
为解决上述问题，本申请中提出一种地质勘查用土壤取样装置。
发明内容
为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种地质勘查用土壤取样装置，具有便于根据具体的底面调整至平衡位置，便于取样和保持平稳的特点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种地质勘查用土壤取样装置，包括固定架，所述固定架的上表面中间位置处安装有气缸，所述气缸的伸缩轴安装有第一电机，所述第一电机的输出轴安装有钻杆，所述固定架的上表面左右两端对称焊接有固定板，所述固定板的底面安装有支撑杆，所述支撑杆的外侧壁滑动连接有滑筒，所述滑筒的底面安装有第二电机，所述第二电机的输出轴固定连接有钻头；
所述钻杆的底面焊接有连接筒，所述钻杆的外侧壁开设有滑槽，所述滑槽内滑动连接有手柄，所述手柄的内端安装有推盘，所述推盘的上表面固定连接有第二弹簧，所述第二弹簧的顶端和所述钻杆的内部上表面固定连接；
所述固定架的底面四个拐角处均安装有电动推杆，所述电动推杆的伸缩端和所述固定架的底面固定连接，所述固定架的前端安装有固定盒，所述固定盒的内部固定设有PC板，所述固定盒的内部且远离所述PC板的一侧安装有电机启动器，所述PC板的上表面中间位置处固定设有PLC控制器，所述PC板且靠近所述PLC控制器的周围分别安装有第一WIFI模块、第二WIFI模块和蓝牙模块。
作为本发明一种地质勘查用土壤取样装置优选的，所述固定板的底面中心开设有螺纹孔，所述支撑杆的顶面焊接固定有螺纹杆，所述支撑杆通过所述螺纹孔和所述螺纹杆与所述固定板固定连接。
作为本发明一种地质勘查用土壤取样装置优选的，所述支撑杆的外侧壁呈条状等距滑动连接有多个凸块，所述滑筒的内侧壁呈条状等距开设有多个第一凹槽；
所述支撑杆的外侧壁等距开设有多个第二凹槽，所述第二凹槽的内部固定连接有第一弹簧，所述第一弹簧的端面和所述凸块固定连接；
所述滑筒和所述支撑杆通过所述第一凹槽和所述凸块固定连接。
作为本发明一种地质勘查用土壤取样装置优选的，所述滑槽内对称开设有内凹的插槽，所述手柄的外侧壁对称设有插杆，两个所述插杆位于两个所述插槽内。
作为本发明一种地质勘查用土壤取样装置优选的，所述推盘的底面为圆台状，且所述推盘底面的直径小于其顶面直径；
所述钻杆的外侧壁固定设有刻度表。
作为本发明一种地质勘查用土壤取样装置优选的，所述固定架的底面四个拐角处均开设有固定槽，所述固定槽内从上至下依次设有减震块和第三弹簧，所述第三弹簧的底面和所述电动推杆的伸缩端固定连接。
作为本发明一种地质勘查用土壤取样装置优选的，所述固定架的上表面且远离所述固定盒的一侧安装有水平仪。
作为本发明一种地质勘查用土壤取样装置优选的，所述电动推杆通过所述第一WIFI模块和所述PLC控制器信号连接。
作为本发明一种地质勘查用土壤取样装置优选的，所述蓝牙模块和PLC控制器信号连接，所述第一电机通过所述蓝牙模块和所述PLC控制器信号连接。
作为本发明一种地质勘查用土壤取样装置优选的，所述第二WIFI模块和所述PLC控制器信号连接，所述电机启动器通过所述第二WIFI模块和所述PLC控制器信号连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、将固定架放置在取样点时，若一侧处于低洼处，查看水平仪对倾斜的状态做评断，因PLC控制器和第一WIFI模块信号连接，且电动推杆通过第一WIFI模块和PLC控制器信号连接，可直接通过PLC控制器对电动推杆的启动或其伸缩端伸出的长度进行把控，以确保固定架的上表面为水平状，利于保证该装置的平衡，便于后期的取样作业。
2、当第一电机快速转动钻杆钻向土壤内取样时，配合连接筒使得钻杆的底端为尖锥状，便于钻杆快速钻入地面，同时气缸的伸缩端伸出，带动气缸取样，取样结束后，气缸带动第一电机复位，可手握手柄在滑槽内向下滑动，此时插杆在插槽内滑动，使得推盘在钻杆的内部滑动顺畅，因推盘的底面为圆台状，便于将样品推动至连接筒处，便于取样，降低取样难度，松开手柄后，在第二弹簧的作用下，使得推盘复位，不影响下次取样。
3、在螺纹孔和螺纹杆的配合下，将支撑杆固定至固定板的底面，再向下滑动滑筒，此时多个凸块受到第一弹簧的挤压滑动至第二凹槽内，当钻头接触地面时，此时凸块对应某一第一凹槽，第一弹簧恢复原状使得凸块卡入第一凹槽内，对滑筒和支撑杆之间进行固定，启动第二电机带动钻头快速转动，使得钻头插入底面，对固定架起到良好的支撑稳定的作用，避免出现取样时晃动的情况，确保取样的进度。
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为本发明的结构示意图；
图2为本发明中的滑筒和支撑杆的安装剖视图；
图3为本发明中的钻杆、连接筒、推盘和第二弹簧的安装图；
图4为本发明中的推盘、手柄和插杆的立体安装图；
图5为本发明中的A处放大图；
图6为本发明中的PC板、PLC控制器、第一WIFI模块和第二WIFI模块的安装图；
图7为本发明的原理框图；
图中：1、固定架；2、滑筒；3、支撑杆；4、固定盒；5、PC板；6、气缸；7、第一电机；8、钻杆；9、连接筒；10、水平仪；11、螺纹孔；12、螺纹杆；13、第二电机；14、钻头；15、电动推杆；16、第一凹槽；17、第二凹槽；18、第一弹簧；19、凸块；20、滑槽；21、推盘；22、第二弹簧；23、手柄；24、插杆；25、固定槽；26、减震块；27、第三弹簧；28、PLC控制器；29、第一WIFI模块；30、第二WIFI模块；31、蓝牙模块；32、电机启动器。
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。
实施例1
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案，一种地质勘查用土壤取样装置：包括固定架1，固定架1的上表面中间位置处安装有气缸6，气缸6的伸缩轴安装有第一电机7，第一电机7的输出轴安装有钻杆8，固定架1的上表面左右两端对称焊接有固定板，固定板的底面安装有支撑杆3，支撑杆3的外侧壁滑动连接有滑筒2，滑筒2的底面安装有第二电机13，第二电机13的输出轴固定连接有钻头14；
钻杆8的底面焊接有连接筒9，钻杆8的外侧壁开设有滑槽20，滑槽20内滑动连接有手柄23，手柄23的内端安装有推盘21，推盘21的上表面固定连接有第二弹簧22，第二弹簧22的顶端和钻杆8的内部上表面固定连接；
固定架1的底面四个拐角处均安装有电动推杆15，电动推杆15的伸缩端和固定架1的底面固定连接，固定架1的前端安装有固定盒4，固定盒4的内部固定设有PC板5，固定盒4的内部且远离PC板5的一侧安装有电机启动器32，PC板5的上表面中间位置处固定设有PLC控制器28，PC板5且靠近PLC控制器28的周围分别安装有第一WIFI模块29、第二WIFI模块30和蓝牙模块31。
需要说明的是：本实施例中，PLC控制器28的型号为ZN-3001DT20，第一WIFI模块29和第二WIFI模块30的型号均为RTL8822BS。
需要说明的是：本实施例中，蓝牙模块31的型号为BT-16。
本实施方案中：将固定架1放置在取样点时，若一侧处于低洼处，查看水平仪10对倾斜的状态做评断，因PLC控制器28和第一WIFI模块29信号连接，且电动推杆15通过第一WIFI模块29和PLC控制器28信号连接，可直接通过PLC控制器28对电动推杆15的启动或其伸缩端伸出的长度进行把控，以确保固定架1的上表面为水平状，利于保证该装置的平衡，便于后期的取样作业，当第一电机7快速转动钻杆8钻向土壤内取样时，配合连接筒9使得钻杆8的底端为尖锥状，便于钻杆8快速钻入地面，同时气缸6的伸缩端伸出，带动气缸6取样，取样结束后，气缸6带动第一电机7复位，可手握手柄23在滑槽20内向下滑动，此时插杆24在插槽内滑动，使得推盘21在钻杆8的内部滑动顺畅，因推盘21的底面为圆台状，便于将样品推动至连接筒9处，便于取样，降低取样难度，松开手柄23后，在第二弹簧22的作用下，使得推盘21复位，不影响下次取样，在螺纹孔11和螺纹杆12的配合下，将支撑杆3固定至固定板的底面，再向下滑动滑筒2，此时多个凸块19受到第一弹簧18的挤压滑动至第二凹槽17内，当钻头14接触地面时，此时凸块19对应某一第一凹槽16，第一弹簧18恢复原状使得凸块19卡入第一凹槽16内，对滑筒2和支撑杆3之间进行固定，启动第二电机13带动钻头14快速转动，使得钻头14插入底面，对固定架1起到良好的支撑稳定的作用，避免出现取样时晃动的情况，确保取样的进度。
在一个可选的实施例中，固定板的底面中心开设有螺纹孔11，支撑杆3的顶面焊接固定有螺纹杆12，支撑杆3通过螺纹孔11和螺纹杆12与固定板固定连接。
本实施例中：采用螺纹连接的方式，便于使用者根据具体所需安装或拆卸支撑杆3，拆卸和安装便捷。
在一个可选的实施例中，支撑杆3的外侧壁呈条状等距滑动连接有多个凸块19，滑筒2的内侧壁呈条状等距开设有多个第一凹槽16；
支撑杆3的外侧壁等距开设有多个第二凹槽17，第二凹槽17的内部固定连接有第一弹簧18，第一弹簧18的端面和凸块19固定连接；
滑筒2和支撑杆3通过第一凹槽16和凸块19固定连接。
本实施例中：上述结构的配合，以便对滑筒2和支撑杆3之间的距离进行把控，且滑筒2和支撑杆3的滑动和固定的方式与雨伞伞柄的调节方式相同。
在一个可选的实施例中，滑槽20内对称开设有内凹的插槽，手柄23的外侧壁对称设有插杆24，两个插杆24位于两个插槽内。
本实施例中：插槽和插杆24的配合，使得手柄23能稳定在滑槽20的内部滑动，以便确保推盘21的滑动顺畅。
在一个可选的实施例中，推盘21的底面为圆台状，且推盘21底面的直径小于其顶面直径；。
钻杆8的外侧壁固定设有刻度表。
本实施例中：圆台状便于将样品向下倒送，且圆台状为光滑的硬质塑料材质，表面不易粘附土样，利于保证土壤样品的完整性；
便于对所需样品的深度进行把控。
在一个可选的实施例中，固定架1的底面四个拐角处均开设有固定槽25，固定槽25内从上至下依次设有减震块26和第三弹簧27，第三弹簧27的底面和电动推杆15的伸缩端固定连接。
本实施例中：减震块26和第三弹簧27的相互配合使用，使得电动推杆15的伸缩端和固定架1之间具有良好的弹性，利于对固定架1起到减震的目的。
在一个可选的实施例中，固定架1的上表面且远离固定盒4的一侧安装有水平仪10。
本实施例中：水平仪10的型号为QM6012，可直接通过水平仪10观察固定架1的上表面是否处于水平状。
在一个可选的实施例中，电动推杆15通过第一WIFI模块29和PLC控制器28信号连接。
本实施例中：在第一WIFI模块29的配合下，直接通过PLC控制器28对四个电动推杆15的启动以及其伸缩轴的多少进行把控。
在一个可选的实施例中，蓝牙模块31和PLC控制器28信号连接，第一电机7通过蓝牙模块31和PLC控制器28信号连接。
本实施例中：在蓝牙模块31的配合下，可直接通过PLC控制器28启动或关闭第一电机7，可实现远程操控。
在一个可选的实施例中，第二WIFI模块30和PLC控制器28信号连接，电机启动器32通过第二WIFI模块30和PLC控制器28信号连接。
本实施例中：便于直接通过PLC控制器28配合第二WIFI模块30启动电机启动器32，再通过电机启动器32启动第一电机7，智能化控制，利于降低使用者的劳动强度。
本发明的工作原理及使用流程：在螺纹孔11和螺纹杆12的配合下，将支撑杆3固定至固定板的底面，再向下滑动滑筒2，此时多个凸块19受到第一弹簧18的挤压滑动至第二凹槽17内，当钻头14接触地面时，此时凸块19对应某一第一凹槽16，第一弹簧18恢复原状使得凸块19卡入第一凹槽16内，对滑筒2和支撑杆3之间进行固定，启动第二电机13带动钻头14快速转动，使得钻头14插入底面，对固定架1起到良好的支撑稳定的作用，避免出现取样时晃动的情况，确保取样的进度，将固定架1放置在取样点时，若一侧处于低洼处，查看水平仪10对倾斜的状态做评断，固定盒4对PC板5起到防护保护的作用，因PC板5上的PLC控制器28和第一WIFI模块29信号连接，且电动推杆15通过第一WIFI模块29和PLC控制器28信号连接，可直接通过PLC控制器28对电动推杆15的启动或其伸缩端伸出的长度进行把控，以确保固定架1的上表面为水平状，利于保证该装置的平衡，便于后期的取样作业，固定槽25内的减震块26和第三弹簧27的相互配合使用，使得电动推杆15的伸缩端和固定架1之间具有良好的弹性，利于对固定架1起到减震的目的，便于直接通过PLC控制器28配合第二WIFI模块30启动电机启动器32，再通过电机启动器32启动第一电机7，智能化控制，利于降低使用者的劳动强度，在蓝牙模块31的配合下，可直接通过PLC控制器28启动或关闭第一电机7，可实现远程操控，当第一电机7快速转动钻杆8钻向土壤内取样时，配合连接筒9使得钻杆8的底端为尖锥状，便于钻杆8快速钻入地面，同时气缸6的伸缩端伸出，带动气缸6取样，取样结束后，气缸6带动第一电机7复位，可手握手柄23在滑槽20内向下滑动，此时插杆24在插槽内滑动，使得推盘21在钻杆8的内部滑动顺畅，因推盘21的底面为圆台状，便于将样品推动至连接筒9处，便于取样，降低取样难度，松开手柄23后，在第二弹簧22的作用下，使得推盘21复位，不影响下次取样。
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 (10)
1.一种地质勘查用土壤取样装置，包括固定架(1)，所述固定架(1)的上表面中间位置处安装有气缸(6)，所述气缸(6)的伸缩轴安装有第一电机(7)，所述第一电机(7)的输出轴安装有钻杆(8)，其特征在于：所述固定架(1)的上表面左右两端对称焊接有固定板，所述固定板的底面安装有支撑杆(3)，所述支撑杆(3)的外侧壁滑动连接有滑筒(2)，所述滑筒(2)的底面安装有第二电机(13)，所述第二电机(13)的输出轴固定连接有钻头(14)；
所述钻杆(8)的底面焊接有连接筒(9)，所述钻杆(8)的外侧壁开设有滑槽(20)，所述滑槽(20)内滑动连接有手柄(23)，所述手柄(23)的内端安装有推盘(21)，所述推盘(21)的上表面固定连接有第二弹簧(22)，所述第二弹簧(22)的顶端和所述钻杆(8)的内部上表面固定连接；
所述固定架(1)的底面四个拐角处均安装有电动推杆(15)，所述电动推杆(15)的伸缩端和所述固定架(1)的底面固定连接，所述固定架(1)的前端安装有固定盒(4)，所述固定盒(4)的内部固定设有PC板(5)，所述固定盒(4)的内部且远离所述PC板(5)的一侧安装有电机启动器(32)，所述PC板(5)的上表面中间位置处固定设有PLC控制器(28)，所述PC板(5)且靠近所述PLC控制器(28)的周围分别安装有第一WIFI模块(29)、第二WIFI模块(30)和蓝牙模块(31)。
2.根据权利要求1所述的地质勘查用土壤取样装置，其特征在于：所述固定板的底面中心开设有螺纹孔(11)，所述支撑杆(3)的顶面焊接固定有螺纹杆(12)，所述支撑杆(3)通过所述螺纹孔(11)和所述螺纹杆(12)与所述固定板固定连接。
3.根据权利要求1所述的地质勘查用土壤取样装置，其特征在于：所述支撑杆(3)的外侧壁呈条状等距滑动连接有多个凸块(19)，所述滑筒(2)的内侧壁呈条状等距开设有多个第一凹槽(16)；
所述支撑杆(3)的外侧壁等距开设有多个第二凹槽(17)，所述第二凹槽(17)的内部固定连接有第一弹簧(18)，所述第一弹簧(18)的端面和所述凸块(19)固定连接；
所述滑筒(2)和所述支撑杆(3)通过所述第一凹槽(16)和所述凸块(19)固定连接。
4.根据权利要求1所述的地质勘查用土壤取样装置，其特征在于：所述滑槽(20)内对称开设有内凹的插槽，所述手柄(23)的外侧壁对称设有插杆(24)，两个所述插杆(24)位于两个所述插槽内。
5.根据权利要求1所述的地质勘查用土壤取样装置，其特征在于：所述推盘(21)的底面为圆台状，且所述推盘(21)底面的直径小于其顶面直径；
所述钻杆(8)的外侧壁固定设有刻度表。
6.根据权利要求1所述的地质勘查用土壤取样装置，其特征在于：所述固定架(1)的底面四个拐角处均开设有固定槽(25)，所述固定槽(25)内从上至下依次设有减震块(26)和第三弹簧(27)，所述第三弹簧(27)的底面和所述电动推杆(15)的伸缩端固定连接。
7.根据权利要求1所述的地质勘查用土壤取样装置，其特征在于：所述固定架(1)的上表面且远离所述固定盒(4)的一侧安装有水平仪(10)。
8.根据权利要求1所述的地质勘查用土壤取样装置，其特征在于：所述电动推杆(15)通过所述第一WIFI模块(29)和所述PLC控制器(28)信号连接。
9.根据权利要求1所述的地质勘查用土壤取样装置，其特征在于：所述蓝牙模块(31)和PLC控制器(28)信号连接，所述第一电机(7)通过所述蓝牙模块(31)和所述PLC控制器(28)信号连接。
10.根据权利要求1所述的地质勘查用土壤取样装置，其特征在于：所述第二WIFI模块(30)和所述PLC控制器(28)信号连接，所述电机启动器(32)通过所述第二WIFI模块(30)和所述PLC控制器(28)信号连接。
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