CN113092162A - 一种基于环保农业污染耕地治理用分层样本采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土地采样技术领域，具体为一种基于环保农业污染耕地治理用分层样本采集装置，包括装置本体，所述装置本体包括手持伺服电机，所述手持伺服电机的一端连接有采样管，所述采样管的外侧套接有定位环。本发明通过设置有分割板、挡样板、堵泥环和堵土块，这样利用分割板对采样仓的内部空间进行分割，避免样本在本装置工作的时候产生混合现象，同时利用挡样板对总轴和采样仓之间的缝隙进行防护，避免在样本进入的过程中造成样本的泄露和对总轴的运动造成一定影响，利用堵泥环和堵土块进行配合可以使得本装置在进入泥土中时，非目标位置的泥土进入到采样仓中造成采样仓内部空间的污染，使得本装置的精准度更好。

Description

一种基于环保农业污染耕地治理用分层样本采集装置

技术领域

本发明涉及土地采样技术领域，具体为一种基于环保农业污染耕地治理用分层样本采集装置。

背景技术

土地污染是土地因受到采矿或工业废弃物或农用化学物质的侵入，恶化土壤原有的理化性状，使土地生产潜力减退、产品质量恶化并对人类和动植物造成危害的现象和过程，按污染源不同，可分为工业污染、交通运输污染、农业污染和生活污染四类。

随着退耕还林工程的开展，环境保护已经是占据现在发展的主导地位，为了进一步增加森林的整体面积，人们开始对被工业污水、废水污染的土地进行治理。

目前针对工业污水、废水污染的土地治理都会先对目标区域进行定点样本采集工作，工业污水对土地的污染主要是其中包含了一些重金属物质，在污染源停止后，因无法短期解决大规模的耕地治理，土地表层的水逐渐下沉以及太阳的烘烤，会使得地面表层土地的上层较硬，中层泥土混合着较多的工业污水呈现较软的泥浆状，下层泥土则保持较为湿润的状态。

现有的取样装置在进行取样时，其采样管中间没有分格分层，以及在取样时采样管会发生一定的旋转，这样就会导致采样时产生得振动容易使得中层和下层泥土进行混合，进而导致采集到的样本精准度较差，影响到后续的治理工作，因此需要设计一种基于环保农业污染耕地治理用分层样本采集装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于环保农业污染耕地治理用分层样本采集装置，以解决上述背景技术中提出的长期无人治理的污水污染土地，表层土壤容易产生分层现象，从而导致采样管在工作时产生的振动会将多层样本混合的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于环保农业污染耕地治理用分层样本采集装置，包括装置本体，所述装置本体包括手持伺服电机，所述手持伺服电机的一端连接有采样管，所述采样管的外侧套接有定位环，所述采样管的内部开设有采样仓，所述采样管两侧的底端皆设有一组挖掘齿，且每组挖掘齿的数量为三个，所述采样仓中插入有总轴，且总轴的一端通过轴承连接在采样仓的内壁一端，所述采样仓的内壁上安装有分割板，且分割板的数量为三个，三个所述分割板皆被总轴所穿过，所述总轴上套接有挡样板，且挡样板的数量为两个，中层所述分割板和上层挡样板内端的总轴上套接有堵泥环，下层所述挡样板和中层分割板内端的总轴两侧皆设有堵土块，两个所述堵土块内侧的挡样板上皆设有刮取机构，下层所述挡样板的一侧设有收集机构，所述定位环两侧皆设有调平机构。

优选的，所述刮取机构包括安装板，所述安装板连接在堵土块上，所述安装板上通过转轴套接有刮刀，所述刮刀的一侧连接有压缩弹簧，且压缩弹簧的另一侧连接在堵土块上，两组所述挖掘齿的一侧皆设有收纳机构。

优选的，所述堵土块的一侧安装有第二传动条，所述第二传动条一端的采样仓内壁上固定安装有定位底板，所述第二传动条开设有定位槽，所述定位槽中插入有定位杆，且定位杆的一端连接在定位底板上，所述第二传动条的两端皆通过转轴套接有第一传动条，两个所述第一传动条的一侧皆通过转轴套接有定位顶板，且定位顶板的另一侧通过转轴和总轴相连接。

优选的，所述收纳机构包括抵出块，所述抵出块连接在挖掘齿上，所述采样管的表面开设有收纳仓，且抵出块插入在收纳仓中，所述抵出块的两端皆连接有拉块，两个所述拉块的一侧皆固定安装有复位弹簧，且复位弹簧的另一端连接在收纳仓的内壁上，所述抵出块的一侧开设有抵出槽，所述抵出槽中插入有抵出杆，且抵出杆的一侧连接在总轴上，上层所述分割板的一端设有限位机构。

优选的，所述限位机构包括限位环，所述限位环连接在上层分割板上，所述限位环上开设有限位孔，且限位孔的数量为两个，两个所述限位孔中皆插入有限位条，两个所述限位条相互靠近的一侧连接在卡位环，所述卡位环上开设有方形孔，所述方形孔中插入有方形条，且方形条的一端连接在总轴上，两个所述限位条的一端固定安装有U形挤压条。

优选的，所述收集机构包括第一磁石条，下层所述挡样板的一侧嵌入安装有第一磁石条，下层所述挡样板一侧的采样仓中插入有半圆柱筒，所述第一磁石条一侧的半圆柱筒上嵌入安装有第二磁石条。

优选的，所述调平机构包括调节槽，所述定位环上开设有调节槽，所述调节槽中插入有调节杆，所述调节槽一端的调节杆两侧皆固定安装有支位条。

优选的，所述调节杆一端的形状为锥形。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过设置有分割板、挡样板、堵泥环和堵土块，这样利用分割板对采样仓的内部空间进行分割，避免样本在本装置工作的时候产生混合现象，同时利用挡样板对总轴和采样仓之间的缝隙进行防护，避免在样本进入的过程中造成样本的泄露和对总轴的运动造成一定影响，利用堵泥环和堵土块进行配合可以使得本装置在进入泥土中时，非目标位置的泥土进入到采样仓中造成采样仓内部空间的污染，使得本装置的精准度更好。

2、通过设置有安装板、压缩弹簧和刮刀，这样使得堵土块解除对下层土的阻挡后，刮刀可以从开口处伸出，使得下层土可以更加容易地进入到采样仓的内部，让本装置在进行采样时可以采取更多的下层土，减少了数据极端值的出现，使得本装置的下层土样本更加具有可靠性。

3、通过设置有收纳机构，这样利用复位弹簧的拉力和抵出杆对抵出块的支撑力使得挖掘齿可以在本装置前进到目标位置前保持其强度，同时也使得本装置在到达目标位置后可以将挖掘齿收起，避免长时间的旋转采样过程中，挖掘齿带着本装置继续向下移动，使得本装置更加具有人性化。

附图说明

图1为本发明的结构正视剖面示意图；

图2为本发明的刮取机构结构正视剖面示意图；

图3为本发明的刮取机构结构俯视剖面示意图；

图4为本发明的收纳机构结构正视剖面示意图；

图5为本发明的收纳机构结构俯视示意图；

图6为本发明的采样管局部结构正视剖面示意图；

图7为本发明的限位机构结构正视剖面示意图；

图8为本发明的限位机构机构俯视剖面示意图；

图9为本发明的收集机构结构正视剖面示意图；

图10为本发明的收集机构结构俯视剖面示意图；

图11为本发明的调平机构结构正视剖面示意图。

图中：1、装置本体；110、手持伺服电机；111、采样管；112、采样仓；113、定位环；114、总轴；115、分割板；116、堵泥环；117、挖掘齿；118、挡样板；119、堵土块；2、刮取机构；210、安装板；211、压缩弹簧；212、刮刀；213、定位底板；214、定位槽；215、定位杆；216、定位顶板；217、第一传动条；218、第二传动条；3、收纳机构；310、收纳仓；311、抵出杆；312、抵出块；313、拉块；314、复位弹簧；315、抵出槽；4、限位机构；410、限位环；411、限位孔；412、限位条；413、方形孔；414、卡位环；415、方形条；416、U形挤压条；5、收集机构；510、第一磁石条；511、第二磁石条；512、半圆柱筒；6、调平机构；610、调节槽；611、调节杆；612、支位条。

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1-11，本发明提供的一种实施例：

一种基于环保农业污染耕地治理用分层样本采集装置，包括装置本体1，本申请中使用的手持伺服电机110为市场上可直接购买到的产品，其原理和连接方式均为本领域技术人员熟知的现有技术，故在此不再赘述，装置本体1包括手持伺服电机110，手持伺服电机110的一端连接有采样管111，采样管111的外侧套接有定位环113，采样管111的内部开设有采样仓112，采样管111两侧的底端皆设有一组挖掘齿117，且每组挖掘齿117的数量为三个，采样仓112中插入有总轴114，且总轴114的一端通过轴承连接在采样仓112的内壁一端，采样仓112的内壁上安装有分割板115，且分割板115的数量为三个，三个分割板115皆被总轴114所穿过，总轴114上套接有挡样板118，且挡样板118的数量为两个，中层分割板115和上层挡样板118内端的总轴114上套接有堵泥环116，下层挡样板118和中层分割板115内端的总轴114两侧皆设有堵土块119，两个堵土块119内侧的挡样板118上皆设有刮取机构2，下层挡样板118的一侧设有收集机构5，定位环113两侧皆设有调平机构6，这样利用分割板115对采样仓112的内部空间进行分割，避免样本在本装置工作的时候产生混合现象，同时利用挡样板118对总轴114和采样仓112之间的缝隙进行防护，避免在样本进入的过程中造成样本的泄露和对总轴114的运动造成一定影响，利用堵泥环116和堵土块119进行配合可以使得本装置在进入泥土中时，非目标位置的泥土进入到采样仓112中造成采样仓112内部空间的污染，使得本装置的精准度更好。

进一步的，刮取机构2包括安装板210，安装板210连接在堵土块119上，安装板210上通过转轴套接有刮刀212，刮刀212的一侧连接有压缩弹簧211，且压缩弹簧211的另一侧连接在堵土块119上，两组挖掘齿117的一侧皆设有收纳机构3，这样使得堵土块119解除对下层土的阻挡后，刮刀212可以从开口处伸出，使得下层土可以更加容易地进入到采样仓112的内部，让本装置在进行采样时可以采取更多的下层土，减少了数据极端值的出现，使得本装置的下层土样本更加具有可靠性。

进一步的，堵土块119的一侧安装有第二传动条218，第二传动条218一端的采样仓112内壁上固定安装有定位底板213，第二传动条218开设有定位槽214，定位槽214中插入有定位杆215，且定位杆215的一端连接在定位底板213上，第二传动条218的两端皆通过转轴套接有第一传动条217，两个第一传动条217的一侧皆通过转轴套接有定位顶板216，且定位顶板216的另一侧通过转轴和总轴114相连接，这样利用总轴114旋转时的动力以及定位杆215和定位槽214的限位效果，使得堵土块119在对开口进行堵塞时具有更地密封性，避免中层的泥浆状土壤进入污染样本。

进一步的，收纳机构3包括抵出块312，抵出块312连接在挖掘齿117上，采样管111的表面开设有收纳仓310，且抵出块312插入在收纳仓310中，抵出块312的两端皆连接有拉块313，两个拉块313的一侧皆固定安装有复位弹簧314，且复位弹簧314的另一端连接在收纳仓310的内壁上，抵出块312的一侧开设有抵出槽315，抵出槽315中插入有抵出杆311，且抵出杆311的一侧连接在总轴114上，上层分割板115的一端设有限位机构4，这样利用复位弹簧314的拉力和抵出杆311对抵出块312的支撑力使得挖掘齿117可以在本装置前进到目标位置前保持其强度，同时也使得本装置在到达目标位置后可以将挖掘齿117收起，避免长时间的旋转采样过程中，挖掘齿117带着本装置继续向下移动，使得本装置更加具有人性化。

进一步的，限位机构4包括限位环410，限位环410连接在上层分割板115上，限位环410上开设有限位孔411，且限位孔411的数量为两个，两个限位孔411中皆插入有限位条412，两个限位条412相互靠近的一侧连接在卡位环414，卡位环414上开设有方形孔413，方形孔413中插入有方形条415，且方形条415的一端连接在总轴114上，两个限位条412的一端固定安装有U形挤压条416，这样可以使得的总轴114固定得更加牢固，避免产生回转现象时导致总轴114发生转动，从而提升了本装置的稳定性。

进一步的，收集机构5包括第一磁石条510，下层挡样板118的一侧嵌入安装有第一磁石条510，下层挡样板118一侧的采样仓112中插入有半圆柱筒512，第一磁石条510一侧的半圆柱筒512上嵌入安装有第二磁石条511，这样使得工作人员在取出下层土壤时可以更加容易。

进一步的，调平机构6包括调节槽610，定位环113上开设有调节槽610，调节槽610中插入有调节杆611，调节槽610一端的调节杆611两侧皆固定安装有支位条612，这样便于工作人员在地势不平的位置处，水平安装定位环113，减少本装置打孔时产生偏移的程度。

进一步的，调节杆611一端的形状为锥形，这样可以使得工作人员在进行安装工作时更加省力。

工作原理：在工作人员使用本装置时，首先根据土地的平整度将定位环113保持水平，随后再将调节杆611的插入到土地中，操作完成后，将采样管111安装在手持伺服电机110上，之后将采样管111的尖头处穿过定位环113上的孔洞并开始钻孔工作。

开始钻孔工作时，首先通过手持伺服电机110上的开关开启手持伺服电机110，使其顺时针旋转，在工作人员的按压以及挖掘齿117的配合，采样管111会逐渐进入到土地中，当到达预定位置后，工作人员将手持伺服电机110从采样管111上取下，随后拉起U形挤压条416，使得U形挤压条416带着限位条412移动，解除限位环410对限位条412的限位以及在卡位环414移动时会解除对方形条415的限位，随后转动方形条415，使得方形条415旋转90度，在总轴114发生旋转时，堵泥环116会随着总轴114发生旋转，从而将泥浆入口漏出，同时总轴114的移动也会带动第一传动条217和定位顶板216发生移动，从而带动第二传动条218和堵土块119发生移动，在第二传动条218移动的过程中，会受到定位杆215的限位作用，以及在堵土块119旋转一定角度后，采样管111的内壁就会解除对刮刀212的限位，加上压缩弹簧211收缩释放弹性势能，使得刮刀212可以倾斜伸出，以及在总轴114的转动会带动抵出杆311发生旋转，从而使得抵出杆311受力发生旋转，从而挤压到抵出槽315的内壁，最终沿着抵出槽315的弧形面脱离抵出槽315，使得复位弹簧314可以收缩并释放弹性势能将抵出块312和挖掘齿117收回到收纳仓310中，最后再U形挤压条416进行复位，使得限位条412重新和限位环410限位，将手持伺服电机110重新安装上，通过开关再次启动即可使得采样管111再次旋转此时采样管111不会继续下钻并会对中、下层土壤进行收集。

收集完成后，再次将手持伺服电机110和U形挤压条416取出下，将总轴114转回初始角度，使得堵泥环116和堵土块119再次对入口进行阻挡，同时在堵土块119运动时，会带动刮刀212进行复位运动，使得采样管111的外壁对其进行挤压使其倾斜以及压缩弹簧211被拉伸并存储弹性势能，同时在总轴114复位后会带动抵出杆311复位，复位时会先沿着抵出块312的弧形面对抵出块312进行初次挤压，最后沿着抵出槽315的弧形面进入到抵出槽315中，完成对抵出块312的支撑限位，最后将U形挤压条416和手持伺服电机110复位，通过开关使得手持伺服电机110反转启动即可将采样管111逐步取出。

取出后，通过开启堵泥环116一侧的密封塞即可将中层泥浆倒出，用力拔出半圆柱筒512，解除第一磁石条510和第二磁石条511的吸附限位即可获得下层土壤。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种基于环保农业污染耕地治理用分层样本采集装置，包括装置本体(1)，所述装置本体(1)包括手持伺服电机(110)，所述手持伺服电机(110)的一端连接有采样管(111)，所述采样管(111)的外侧套接有定位环(113)，所述采样管(111)的内部开设有采样仓(112)，所述采样管(111)两侧的底端皆设有一组挖掘齿(117)，且每组挖掘齿(117)的数量为三个，其特征在于：所述采样仓(112)中插入有总轴(114)，且总轴(114)的一端通过轴承连接在采样仓(112)的内壁一端，所述采样仓(112)的内壁上安装有分割板(115)，且分割板(115)的数量为三个，三个所述分割板(115)皆被总轴(114)所穿过，所述总轴(114)上套接有挡样板(118)，且挡样板(118)的数量为两个，中层所述分割板(115)和上层挡样板(118)内端的总轴(114)上套接有堵泥环(116)，下层所述挡样板(118)和中层分割板(115)内端的总轴(114)两侧皆设有堵土块(119)，两个所述堵土块(119)内侧的挡样板(118)上皆设有刮取机构(2)，下层所述挡样板(118)的一侧设有收集机构(5)，所述定位环(113)两侧皆设有调平机构(6)。

2.根据权利要求1所述的一种基于环保农业污染耕地治理用分层样本采集装置，其特征在于：所述刮取机构(2)包括安装板(210)，所述安装板(210)连接在堵土块(119)上，所述安装板(210)上通过转轴套接有刮刀(212)，所述刮刀(212)的一侧连接有压缩弹簧(211)，且压缩弹簧(211)的另一侧连接在堵土块(119)上，两组所述挖掘齿(117)的一侧皆设有收纳机构(3)。

3.根据权利要求2所述的一种基于环保农业污染耕地治理用分层样本采集装置，其特征在于：所述堵土块(119)的一侧安装有第二传动条(218)，所述第二传动条(218)一端的采样仓(112)内壁上固定安装有定位底板(213)，所述第二传动条(218)开设有定位槽(214)，所述定位槽(214)中插入有定位杆(215)，且定位杆(215)的一端连接在定位底板(213)上，所述第二传动条(218)的两端皆通过转轴套接有第一传动条(217)，两个所述第一传动条(217)的一侧皆通过转轴套接有定位顶板(216)，且定位顶板(216)的另一侧通过转轴和总轴(114)相连接。

4.根据权利要求2所述的一种基于环保农业污染耕地治理用分层样本采集装置，其特征在于：所述收纳机构(3)包括抵出块(312)，所述抵出块(312)连接在挖掘齿(117)上，所述采样管(111)的表面开设有收纳仓(310)，且抵出块(312)插入在收纳仓(310)中，所述抵出块(312)的两端皆连接有拉块(313)，两个所述拉块(313)的一侧皆固定安装有复位弹簧(314)，且复位弹簧(314)的另一端连接在收纳仓(310)的内壁上，所述抵出块(312)的一侧开设有抵出槽(315)，所述抵出槽(315)中插入有抵出杆(311)，且抵出杆(311)的一侧连接在总轴(114)上，上层所述分割板(115)的一端设有限位机构(4)。

5.根据权利要求4所述的一种基于环保农业污染耕地治理用分层样本采集装置，其特征在于：所述限位机构(4)包括限位环(410)，所述限位环(410)连接在上层分割板(115)上，所述限位环(410)上开设有限位孔(411)，且限位孔(411)的数量为两个，两个所述限位孔(411)中皆插入有限位条(412)，两个所述限位条(412)相互靠近的一侧连接在卡位环(414)，所述卡位环(414)上开设有方形孔(413)，所述方形孔(413)中插入有方形条(415)，且方形条(415)的一端连接在总轴(114)上，两个所述限位条(412)的一端固定安装有U形挤压条(416)。

6.根据权利要求1所述的一种基于环保农业污染耕地治理用分层样本采集装置，其特征在于：所述收集机构(5)包括第一磁石条(510)，下层所述挡样板(118)的一侧嵌入安装有第一磁石条(510)，下层所述挡样板(118)一侧的采样仓(112)中插入有半圆柱筒(512)，所述第一磁石条(510)一侧的半圆柱筒(512)上嵌入安装有第二磁石条(511)。

7.根据权利要求1所述的一种基于环保农业污染耕地治理用分层样本采集装置，其特征在于：所述调平机构(6)包括调节槽(610)，所述定位环(113)上开设有调节槽(610)，所述调节槽(610)中插入有调节杆(611)，所述调节槽(610)一端的调节杆(611)两侧皆固定安装有支位条(612)。

8.根据权利要求7所述的一种基于环保农业污染耕地治理用分层样本采集装置，其特征在于：所述调节杆(611)一端的形状为锥形。

Images