CN113640049A - 一种环境评估用土壤抽样检测装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环境评估用土壤抽样检测装置及其使用方法，涉及土壤检测技术领域。本发明包括调节机构、驱动组件和取样机构；驱动组件贯穿调节机构且驱动组件与调节机构之间滑动配合；取样机构位于驱动组件底部，且取样机构与驱动组件同轴心；取样机构与驱动组件之间卡接配合。本发明通过调节机构、驱动组件和取样机构的设计，当将取样机构旋转至一定深度的土层时，利用双向螺纹杆、第一推杆和第二推杆的配合使用下，驱使两弧形推板往上进行移动，进而带动防护套管往上移动一定距离，利用采土刀对该土层中的土壤进行收集，有效避免了整个抽样过程中其它土层中的土壤混合进来，从而大大增加了检测结果的准确性。

Description

一种环境评估用土壤抽样检测装置及其使用方法

技术领域

本发明属于土壤检测技术领域，特别是涉及一种环境评估用土壤抽样检测装置及其使用方法。

背景技术

土壤污染修复是环境保护中重要的一项，土壤污染会导致严重的直接经济损失农作物的污染、减产。土壤污染导致其他环境问题土地受到污染后，含重金属浓度较高的污染表土容易在风力和水力的作用下分别进入到大气和水体中，导致大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等其他次生生态环境问题。在对土壤进行环境评估时，需要对一定深度土层中的土壤进行采样检测。

但是，在现有技术中，土壤抽样检测设备结构复杂，功能单一，在对一定深度土层中的土壤进行抽样检测时，容易混杂有不同深度的土壤，进而使得检测结果准确性大大降低；现有的土壤抽样检测设备的钻头，仅具有钻土的功能，不具有刮土存储的功能，未实现钻土和采样双重功能的集成化，大大降低了土壤抽样检测设备的空间利用率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环境评估用土壤抽样检测装置及其使用方法，通过调节机构、驱动组件和取样机构的设计，解决了现有的土壤抽样检测设备结构复杂，功能单一，在对一定深度土层中的土壤进行抽样检测时，容易混杂有不同深度的土壤，进而使得检测结果准确性大大降低，现有的土壤抽样检测设备的钻头，仅具有钻土的功能，不具有刮土存储的功能，未实现钻土和采样双重功能的集成化，大大降低了土壤抽样检测设备的空间利用率的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种环境评估用土壤抽样检测装置及其使用方法，包括调节机构、驱动组件和取样机构；所述驱动组件贯穿调节机构且驱动组件与调节机构之间滑动配合；所述取样机构位于驱动组件底部，且所述取样机构与驱动组件同轴心；所述取样机构与驱动组件之间卡接配合。

进一步地，所述驱动组件包括有防护套管，所述防护套管内壁固定有第一定位架；

所述防护套管顶部固定安装有第一电机，所述第一电机输出端固定有转轴，所述转轴与第一定位架转动连接；

所述防护套管内壁靠近底端位置固定有若干限位套，所述防护套管外壁由上至下分别固定有固定环和齿环。

进一步地，所述调节机构包括有支撑台，所述支撑台上表面开设有滑孔，所述滑孔与防护套管滑动配合；

所述支撑台上表面固定安装有第二电机，所述第二电机输出轴下端固定有伸缩件，所述伸缩件下端固定有两限位环，两所述限位环与齿环相贴合；

两所述限位环之间固定有齿轮，所述齿轮与齿环相啮合。

进一步地，所述支撑台上表面开设有第一限位槽道，所述第一限位槽道内部对称滑动连接有两内螺纹架；

所述支撑台上表面固定有两安装板，其中一所述安装板表面安装有第三电机，所述第三电机输出端固定有双向螺纹杆，所述双向螺纹杆一端与另一安装板转动连接；

所述双向螺纹杆与内螺纹架之间螺纹配合。

进一步地，所述支撑台上表面对称铰接有两第一推杆，所述第一推杆一端铰接有连接块，所述连接块表面铰接有第二推杆；

所述内螺纹架表面开设有第二限位槽道，所述第二限位槽道内部通过滑块转动连接有支撑杆，所述支撑杆与连接块转动连接；

所述第二推杆一端铰接有弧形推板，所述弧形推板内壁与防护套管外壁滑动配合，且所述弧形推板位于固定环下方。

进一步地，所述取样机构包括有中空储土锥，所述中空储土锥顶部与防护套管底部相贴合；

所述中空储土锥内壁靠近顶部位置固定有若干限位件，所述限位件与限位套之间卡接配合。

进一步地，所述中空储土锥内壁固定有第二定位架，所述第二定位架上表面转动连接有转动柱，所述转动柱与转轴之间固定连接；

所述转动柱周侧面固定有支撑环，所述支撑环周侧面铰接有若干第一调节杆，所述第一调节杆一端铰接有采土刀；

所述转动柱周侧面滑动连接有移动环，所述移动环与采土刀之间铰接有第二调节杆；

所述支撑环与移动环均固定有支座，上下两所述支座之间安装有电动伸缩杆。

一种环境评估用土壤抽样检测装置的使用方法，包括以下步骤：

SS01启动第二电机，利用伸缩件带动齿轮进行转动，在齿轮与齿环的啮合下，驱使驱动组件进行旋转，利用取样机构的入土旋转将驱动组件底部下移至指定的深度；

SS02反向运转第二电机，使驱动组件反向旋转至一定角度，此时限位套与限位件分离，固定环靠近弧形推板，并关闭第二电机；

SS03启动第三电机，控制双向螺纹杆进行转动，使两内螺纹架同步往彼此靠近方向进行移动，利用支撑杆驱使连接块往防护套管处移动，接着在弧形推板的推动作用下，将防护套管往上移动一定距离后，关闭第三电机；

SS04运行电动伸缩杆，使移动环沿着转动柱往上滑动，在第一调节杆和第二调节杆的作用下，将采土刀水平移动至防护套管外部，使采土刀贴合在土壁中；

SS05启动第一电机，利用转轴驱使转动柱进行转动，进而驱使采土刀进行转动，将土壁上的土破碎后，破碎下来的土落入中空储土锥中被收集，再关闭第一电机；

SS06再次运行电动伸缩杆，使移动环沿着转动柱往下滑动，直至采土刀收纳至防护套管内部，关闭电动伸缩杆，接着启动第三电机，控制双向螺纹杆进行反向转动，使防护套管下移至中空储土锥处；

SS07再次启动第二电机，利用伸缩件带动齿轮进行反向转动，使得限位件与限位套重新卡接配合，在齿轮与齿环的啮合下，驱使驱动组件进行反向旋转，逐渐将整个驱动组件从土中取出。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过调节机构、驱动组件和取样机构的设计，当将取样机构旋转至一定深度的土层时，利用双向螺纹杆、第一推杆和第二推杆的配合使用下，驱使两弧形推板往上进行移动，进而带动防护套管往上移动一定距离，利用采土刀对该土层中的土壤进行收集，有效避免了整个抽样过程中其它土层中的土壤混合进来，从而大大增加了检测结果的准确性。

2、本发明通过中空储土锥、限位件、第二定位架、转动柱、支撑环、第一调节杆、采土刀、移动环、第二调节杆和电动伸缩杆的设置，使得取样机构同时具备钻土和采土的双重功能，实现了钻土和采土双重功能的集成化，大大提高了土壤抽样检测设备的空间利用率。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种环境评估用土壤抽样检测装置的结构示意图；

图2为图1一结构剖视图；

图3为图2的结构侧视图；

图4为图1的部分结构示意图；

图5为图4的结构俯视图；

图6为图4的结构正视图；

图7为图6中A处的局部结构放大图；

图8为图4的结构侧视图；

图9为图4的结构仰视图；

图10为图4一结构剖视图；

图11为图10中B处的局部结构放大图；

图12为取样机构的结构示意图；

图13为图12的结构俯视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-调节机构，101-支撑台，102-第二电机，103-伸缩件，104-限位环，105-齿轮，106-第一限位槽道，107-内螺纹架，108-安装板，109-第三电机，110-双向螺纹杆，111-第一推杆，112-连接块，113-第二推杆，114-第二限位槽道，115-支撑杆，116-弧形推板，2-驱动组件，201-防护套管，202-第一定位架，203-第一电机，204-转轴，205-限位套，206-固定环，207-齿环，3-取样机构，301-中空储土锥，302-限位件，303-第二定位架，304-转动柱，305-支撑环，306-第一调节杆，307-采土刀，308-移动环，309-第二调节杆，310-电动伸缩杆。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-13，本发明为一种环境评估用土壤抽样检测装置及其使用方法，包括调节机构1、驱动组件2和取样机构3；

驱动组件2贯穿调节机构1且驱动组件2与调节机构1之间滑动配合；

取样机构3位于驱动组件2底部，且取样机构3与驱动组件2同轴心；

取样机构3与驱动组件2之间卡接配合；

驱动组件2包括有防护套管201，防护套管201内壁固定有第一定位架202；

防护套管201顶部固定安装有第一电机203，第一电机203输出端固定有转轴204，转轴204与第一定位架202转动连接；启动第一电机203时，第一电机203输出轴可带动转轴204进行同步转动；

防护套管201内壁靠近底端位置固定有若干限位套205，防护套管201外壁由上至下分别固定有固定环206和齿环207。

其中，调节机构1包括有支撑台101，支撑台101上表面开设有滑孔，滑孔与防护套管201滑动配合；

支撑台101上表面固定安装有第二电机102，第二电机102输出轴下端固定有伸缩件103，伸缩件103下端固定有两限位环104，两限位环104与齿环207相贴合；

两限位环104之间固定有齿轮105，齿轮105与齿环207相啮合；启动第二电机102，利用伸缩件103带动齿轮105进行转动，进而驱使防护套管201进行转动，利用安装在防护套管201底部的取样机构3实现钻土作业。

其中，支撑台101上表面开设有第一限位槽道106，第一限位槽道106内部对称滑动连接有两内螺纹架107；

支撑台101上表面固定有两安装板108，其中一安装板108表面安装有第三电机109，第三电机109输出端固定有双向螺纹杆110，双向螺纹杆110一端与另一安装板108转动连接；

双向螺纹杆110与内螺纹架107之间螺纹配合；

支撑台101上表面对称铰接有两第一推杆111，第一推杆111一端铰接有连接块112，连接块112表面铰接有第二推杆113；

内螺纹架107表面开设有第二限位槽道114，第二限位槽道114内部通过滑块转动连接有支撑杆115，支撑杆115与连接块112转动连接；

第二推杆113一端铰接有弧形推板116，弧形推板116内壁与防护套管201外壁滑动配合，且弧形推板116位于固定环206下方；当防护套管201移动至所需深度的土层中时，启动第三电机109，控制双向螺纹杆110进行转动，利用双向螺纹杆110带动两内螺纹架107彼此靠近移动，在第一推杆111和第二推杆113的作用下利用弧形推板116将防护套管201往上推动，可实现该深度土层中土壤的采集。

其中，取样机构3包括有中空储土锥301，中空储土锥301顶部与防护套管201底部相贴合；

中空储土锥301内壁靠近顶部位置固定有若干限位件302，限位件302与限位套205之间卡接配合；利用中空储土锥301钻土至一定深度后，再次启动第二电机102，利用伸缩件103带动齿轮105进行反向转动一定角度，使得限位件302脱离限位套205，此时再通过第三电机109可将防护套管201往上推动一端距离，此时防护套管201底部与中空储土锥301顶部之间存在一端距离。

其中，中空储土锥301内壁固定有第二定位架303，第二定位架303上表面转动连接有转动柱304，转动柱304与转轴204之间固定连接；

转动柱304周侧面固定有支撑环305，支撑环305周侧面铰接有若干第一调节杆306，第一调节杆306一端铰接有采土刀307；

转动柱304周侧面滑动连接有移动环308，移动环308与采土刀307之间铰接有第二调节杆309；

支撑环305与移动环308均固定有支座，上下两支座之间安装有电动伸缩杆310；当防护套管201底部与中空储土锥301顶部之间存在一端距离时，运行电动伸缩杆310，使移动环308沿着转动柱304往上滑动，在第一调节杆306和第二调节杆309作用下，将采土刀307移动至防护套管201外部，此时利用转轴204驱使转动柱304进行转动，从而使采土刀307对一定深度土层中土壤的刮动，刮落下来的土壤在中空储土锥301内部被收集。

一种环境评估用土壤抽样检测装置的使用方法，包括以下步骤：

SS01启动第二电机102，利用伸缩件103带动齿轮105进行转动，在齿轮105与齿环207的啮合下，驱使驱动组件2进行旋转，利用取样机构3的入土旋转将驱动组件2底部下移至指定的深度；

SS02反向运转第二电机102，使驱动组件2反向旋转至一定角度，此时限位套205与限位件302分离，固定环206靠近弧形推板116，并关闭第二电机102；

SS03启动第三电机109，控制双向螺纹杆110进行转动，使两内螺纹架107同步往彼此靠近方向进行移动，利用支撑杆115驱使连接块112往防护套管201处移动，接着在弧形推板116的推动作用下，将防护套管201往上移动一定距离后，关闭第三电机109；

SS04运行电动伸缩杆310，使移动环308沿着转动柱304往上滑动，在第一调节杆306和第二调节杆309的作用下，将采土刀307水平移动至防护套管201外部，使采土刀307贴合在土壁中；

SS05启动第一电机203，利用转轴204驱使转动柱304进行转动，进而驱使采土刀307进行转动，将土壁上的土破碎后，破碎下来的土落入中空储土锥301中被收集，再关闭第一电机203；

SS06再次运行电动伸缩杆310，使移动环308沿着转动柱304往下滑动，直至采土刀307收纳至防护套管201内部，关闭电动伸缩杆310，接着启动第三电机109，控制双向螺纹杆110进行反向转动，使防护套管201下移至中空储土锥301处；

SS07再次启动第二电机102，利用伸缩件103带动齿轮105进行反向转动，使得限位件302与限位套205重新卡接配合，在齿轮105与齿环207的啮合下，驱使驱动组件2进行反向旋转，逐渐将整个驱动组件2从土中取出。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种环境评估用土壤抽样检测装置，包括调节机构(1)、驱动组件(2)和取样机构(3)；其特征在于：

所述驱动组件(2)贯穿调节机构(1)且驱动组件(2)与调节机构(1)之间滑动配合；

所述取样机构(3)位于驱动组件(2)底部，且所述取样机构(3)与驱动组件(2)同轴心；

所述取样机构(3)与驱动组件(2)之间卡接配合。

2.根据权利要求1所述的一种环境评估用土壤抽样检测装置，其特征在于，所述驱动组件(2)包括有防护套管(201)，所述防护套管(201)内壁固定有第一定位架(202)；

所述防护套管(201)顶部固定安装有第一电机(203)，所述第一电机(203)输出端固定有转轴(204)，所述转轴(204)与第一定位架(202)转动连接；

所述防护套管(201)内壁靠近底端位置固定有若干限位套(205)，所述防护套管(201)外壁由上至下分别固定有固定环(206)和齿环(207)。

3.根据权利要求2所述的一种环境评估用土壤抽样检测装置，其特征在于，所述调节机构(1)包括有支撑台(101)，所述支撑台(101)上表面开设有滑孔，所述滑孔与防护套管(201)滑动配合；

所述支撑台(101)上表面固定安装有第二电机(102)，所述第二电机(102)输出轴下端固定有伸缩件(103)，所述伸缩件(103)下端固定有两限位环(104)，两所述限位环(104)与齿环(207)相贴合；

两所述限位环(104)之间固定有齿轮(105)，所述齿轮(105)与齿环(207)相啮合。

4.根据权利要求3所述的一种环境评估用土壤抽样检测装置，其特征在于，所述支撑台(101)上表面开设有第一限位槽道(106)，所述第一限位槽道(106)内部对称滑动连接有两内螺纹架(107)；

所述支撑台(101)上表面固定有两安装板(108)，其中一所述安装板(108)表面安装有第三电机(109)，所述第三电机(109)输出端固定有双向螺纹杆(110)，所述双向螺纹杆(110)一端与另一安装板(108)转动连接；

所述双向螺纹杆(110)与内螺纹架(107)之间螺纹配合。

5.根据权利要求4所述的一种环境评估用土壤抽样检测装置，其特征在于，所述支撑台(101)上表面对称铰接有两第一推杆(111)，所述第一推杆(111)一端铰接有连接块(112)，所述连接块(112)表面铰接有第二推杆(113)；

所述内螺纹架(107)表面开设有第二限位槽道(114)，所述第二限位槽道(114)内部通过滑块转动连接有支撑杆(115)，所述支撑杆(115)与连接块(112)转动连接；

所述第二推杆(113)一端铰接有弧形推板(116)，所述弧形推板(116)内壁与防护套管(201)外壁滑动配合，且所述弧形推板(116)位于固定环(206)下方。

6.根据权利要求5所述的一种环境评估用土壤抽样检测装置，其特征在于，所述取样机构(3)包括有中空储土锥(301)，所述中空储土锥(301)顶部与防护套管(201)底部相贴合；

所述中空储土锥(301)内壁靠近顶部位置固定有若干限位件(302)，所述限位件(302)与限位套(205)之间卡接配合。

7.根据权利要求6所述的一种环境评估用土壤抽样检测装置，其特征在于，所述中空储土锥(301)内壁固定有第二定位架(303)，所述第二定位架(303)上表面转动连接有转动柱(304)，所述转动柱(304)与转轴(204)之间固定连接；

所述转动柱(304)周侧面固定有支撑环(305)，所述支撑环(305)周侧面铰接有若干第一调节杆(306)，所述第一调节杆(306)一端铰接有采土刀(307)；

所述转动柱(304)周侧面滑动连接有移动环(308)，所述移动环(308)与采土刀(307)之间铰接有第二调节杆(309)；

所述支撑环(305)与移动环(308)均固定有支座，上下两所述支座之间安装有电动伸缩杆(310)。

8.如权利要求1-7任意一所述的一种环境评估用土壤抽样检测装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

SS01启动第二电机(102)，利用伸缩件(103)带动齿轮(105)进行转动，在齿轮(105)与齿环(207)的啮合下，驱使驱动组件(2)进行旋转，利用取样机构(3)的入土旋转将驱动组件(2)底部下移至指定的深度；

SS02反向运转第二电机(102)，使驱动组件(2)反向旋转至一定角度，此时限位套(205)与限位件(302)分离，固定环(206)靠近弧形推板(116)，并关闭第二电机(102)；

SS03启动第三电机(109)，控制双向螺纹杆(110)进行转动，使两内螺纹架(107)同步往彼此靠近方向进行移动，利用支撑杆(115)驱使连接块(112)往防护套管(201)处移动，接着在弧形推板(116)的推动作用下，将防护套管(201)往上移动一定距离后，关闭第三电机(109)；

SS04运行电动伸缩杆(310)，使移动环(308)沿着转动柱(304)往上滑动，在第一调节杆(306)和第二调节杆(309)的作用下，将采土刀(307)水平移动至防护套管(201)外部，使采土刀(307)贴合在土壁中；

SS05启动第一电机(203)，利用转轴(204)驱使转动柱(304)进行转动，进而驱使采土刀(307)进行转动，将土壁上的土破碎后，破碎下来的土落入中空储土锥(301)中被收集，再关闭第一电机(203)；

SS06再次运行电动伸缩杆(310)，使移动环(308)沿着转动柱(304)往下滑动，直至采土刀(307)收纳至防护套管(201)内部，关闭电动伸缩杆(310)，接着启动第三电机(109)，控制双向螺纹杆(110)进行反向转动，使防护套管(201)下移至中空储土锥(301)处；

SS07再次启动第二电机(102)，利用伸缩件(103)带动齿轮(105)进行反向转动，使得限位件(302)与限位套(205)重新卡接配合，在齿轮(105)与齿环(207)的啮合下，驱使驱动组件(2)进行反向旋转，逐渐将整个驱动组件(2)从土中取出。

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