CN113654832A - 一种生物炭修复重金属污染土壤用的采样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物炭修复重金属污染土壤用的采样装置，其包括：搭架，固定在待取样定点，其一侧安装有智能屏，用于监测和调控；升降架，被配置为两组，纵向安装在所述搭架左右侧板上；摆放板架，被配置为两组，横向安装在左、右侧所述升降架上，呈上线平行设置，上方所述摆放板架上放置有纵向的拼接杆，下方所述摆放板架上放置有纵向的联轴器一，用于所述拼接杆之间的拼接；驱动夹座，被配置为两组，分别安装在对应摆放板架上，取放对应的拼接杆、联轴器一；采样装置，安装在第一组所述联轴器一下端。

Description

一种生物炭修复重金属污染土壤用的采样装置

技术领域

本发明涉及土壤采样检测技术领域，具体为一种生物炭修复重金属污染土壤用的采样装置。

背景技术

土壤重金属污染物主要有汞、镉、铅、铬等重金属元素，被植物吸收后，存留再植物内，不仅植物生长发育，还能够间接对人体健康危险造成损害，其中，以阴离子形态存在土壤中的汞能够被粘土矿物质所吸收，以阳离子形态存在的汞也能够被有负电荷的粘土矿物带所吸附，因此需对土壤进行采样检测。而现有的土壤采样装置，进行土壤采样时，其采取的土壤样本中，无用的土壤样本较多，采样装置钻入土壤所受阻力较大，样本取出时，所附带的土壤及采样中产生的土壤较多，易使得未开采的土壤的产生塌陷，且不易大面积多定点采样。

因此，本领域技术人员提供了一种生物炭修复重金属污染土壤用的采样装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种生物炭修复重金属污染土壤用的采样装置，其包括：

搭架，固定在待取样定点，其一侧安装有智能屏，用于监测和调控；

升降架，被配置为两组，纵向安装在所述搭架左右侧板上；

摆放板架，被配置为两组，横向安装在左、右侧所述升降架上，呈上线平行设置，上方所述摆放板架上放置有纵向的拼接杆，下方所述摆放板架上放置有纵向的联轴器一，用于所述拼接杆之间的拼接；

驱动夹座，被配置为两组，分别安装在对应摆放板架上，取放对应的拼接杆、联轴器一；

采样装置，安装在第一组所述联轴器一下端。

作为本发明的一种优选技术方案，所述采样装置包括：

采样检测箱架；

采样组件，安装在所述采样检测箱架内；

液压杆一，水平圆周排列设置多组，且呈上下对称固定在采样检测箱架上下端面；

工形转接盘，其包括上圆盘、轴杆以及下圆盘，所述轴杆上下端均以可锁死结构分别与上圆盘、下圆盘同轴转动连接；

转向装置，设置两组，对应安装在上下方设置的多组液压杆一的输出端，上下方所述转向装置对应上下端均通过工形转接盘对应连接上钻头、下钻头，且所述上钻头上端为平面结构；

固定块，呈圆台形结构，其下端与所述上钻头下端通过工形转接盘相衔接，且，此所述工形转接盘中轴杆一端为锁死、一端为转动状态。

作为本发明的一种优选技术方案，所述采样装置行进采样中，其所述转向装置中用于连接上钻头、下钻头的工形转接盘，其紧靠上钻头、下钻头一侧的轴杆端均为锁死状态，其相应轴杆另一对应端为转动状态；

且此两组所述工形转接盘轴杆中同轴嵌入有可锁死结构的十字限位滑套，所述采样装置进行行进中，所述十字限位滑套与其对应的所述工形转接盘为转动连接状态。

作为本发明的一种优选技术方案，所述采样检测箱架包括：

固定箱壳，其外侧安装有外螺旋叶，其轴心处安装有传料组件；

钛酸盐纳米薄片，被配置为多组纵向片带，且呈圆周排列设置多组，并留有与其相同大小的间隔，铺设在所述固定箱壳外侧壁上；

PH测试薄片，被配置为多组纵向片带，且呈圆周排列设置多组，嵌入相邻钛酸盐纳米薄片之间，铺设在所述固定箱壳外侧壁上；

监测导线，被配置为多组，分别独立导入钛酸盐纳米薄片、PH测试薄片内，并与监测仪相连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述采样组件包括：

螺杆，呈圆周排列设置多组，其外侧套有螺套，且均有由对应独立的电机一驱动，；

滑杆，呈圆周排列设置多组，其外侧套有滑套，且每组所述滑杆均对应一组螺杆，位于同一直径上；

采样箱，呈环形箱结构，其内侧倾斜面开设有进料口，被配置为多组，层层滑动叠套，对应的螺套、滑套相固定。

作为本发明的一种优选技术方案，所述传料组件包括：

传送轴，同轴设置在所述固定箱壳内，其靠上端处固定有十字架，所述十字架外侧固定有直齿轮环，并与直齿轮啮合连接，由电机二驱动，且所述传送轴上下端通过联轴器二连接有十字柱，所述十字柱嵌入十字限位滑套中径向卡接、轴向滑动连接，且位于传送轴靠下端一侧的固定箱壳倾斜壁上开设有导料口；

内螺旋叶，安装在传送轴外侧；

绕卷机，设置在导料口上下端，其输出端通过绳索连接有密封带一。

作为本发明的一种优选技术方案，所述十字柱长度小于十字限位滑套长度。

作为本发明的一种优选技术方案，所述转向装置包括：

固定环板，其内侧端嵌套固定有弹性转接套；

折形板，其外侧板与所述弹性转接套铰接，其内侧倾斜板铰接有液压杆二，所述液压杆二输出端铰接在固定环板上，且所述折形板上端面固定在液压杆一输出端上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述折形板内侧端通过密封带二将弹性转接套、折形板、固定环板所夹空腔进行密封。

与现有技术相比，本发明提供了一种生物炭修复重金属污染土壤用的采样装置，具备以下有益效果：

1、本发明中通过边行进钻入土壤内部，且土壤由下钻头一端进入采样装置内，并通过上钻头一端进行排出，从而使得采样过程中，大幅降低土壤的取备量，及后期土壤的填埋。

2、本发明中通过采样检测箱架中的监测仪、钛酸盐纳米薄片的对土壤中重金属离子的监测，能够提高土壤采样的真实有效率，且配合转向装置，能够适当调节采样装置的行进轨迹，进一步确定，所采样的土壤的区域的重金属离子的含量，从而能够直接在采样过程中，粗略判断出重金属含量较高的土壤区域位置，从而能够呈针对性对重金属含量较高的土壤，制备多组样本，从而避免了无效取样，提高采样效率，并通过智能屏根据采样装置的行进轨迹，模拟出样本取样位置，有利于后续能够具有针对性的对重金属离子土壤污染进行修复。

附图说明

图1为本发明的采样装置结构示意图；

图2为本发明的采样装置局部结构放大示意图；

图3为本发明的驱动局部结构放大示意图；

图4为本发明的进料局部结构放大示意图；

图5为本发明的采样箱俯视局部结构放大示意图；

图中：1、智能屏；2、搭架；3、升降架；4、摆放板架；5、驱动夹座；6、采样装置；61、固定块；62、工形转接盘；63、上钻头；64、下钻头；65、转向装置；66、采样检测箱架；67、液压杆一；68、采样组件；661、固定箱壳；662、钛酸盐纳米薄片；663、PH测试薄片；664、外螺旋叶；665、监测导线；666、监测仪；681、电机一；682、螺杆；683、螺套；684、滑杆；685、采样箱；686、电机二；687、直齿轮；688、传送轴；689、十字架；6810、直齿轮环；6811、内螺旋叶；6812、十字柱；6813、绕卷机；6814、密封带一；651、固定环板；652、折形板；653、弹性转接套；654、液压杆二；655、密封带二。

具体实施方式

参照图1，本发明提供一种技术方案：一种生物炭修复重金属污染土壤用的采样装置，其包括：

搭架2，固定在待取样定点，其一侧安装有智能屏1，用于监测和调控；

升降架3，被配置为两组，纵向安装在所述搭架2左右侧板上；

摆放板架4，被配置为两组，横向安装在左、右侧所述升降架4上，呈上线平行设置，上方所述摆放板架4上放置有纵向的拼接杆，下方所述摆放板架4上放置有纵向的联轴器一，用于所述拼接杆之间的拼接；

驱动夹座5，被配置为两组，分别安装在对应摆放板架4上，取放对应的拼接杆、联轴器一；

采样装置6，安装在第一组所述联轴器一下端；

通过联轴器一的连接结构方式，使得采样装置能够进行倾斜一定的角度进行采取样本，增加了一次采样的采取区域范围，且，拼接杆为采样装置提供一定的下钻推力。

本实施例中，所述采样装置6包括：

采样检测箱架66；

采样组件68，安装在所述采样检测箱架66内；

液压杆一67，水平圆周排列设置多组，且呈上下对称固定在采样检测箱架66上下端面；

工形转接盘62，其包括上圆盘、轴杆以及下圆盘，所述轴杆上下端均以可锁死结构分别与上圆盘、下圆盘同轴转动连接；

转向装置65，设置两组，对应安装在上下方设置的多组液压杆一67的输出端，上下方所述转向装置65对应上下端均通过工形转接盘62对应连接上钻头63、下钻头64，且所述上钻头63上端为平面结构；

固定块61，呈圆台形结构，其下端与所述上钻头63下端通过工形转接盘62相衔接，且，此所述工形转接盘62中轴杆一端为锁死、一端为转动状态；

作为最佳实施例，在采样装置下钻过程中，通过采样检测箱架对周围土壤直接检测，并将数据传至智能屏内，再传至转向装置调控采样装置下钻角度，并由智能屏记录下钻轨迹，从而能够快速得出所钻入深度，位置，且对每次取样室，均由智能屏进行记录，所取样本所在土壤内的位置。

本实施例中，所述采样装置6行进采样中，其所述转向装置65中用于连接上钻头63、下钻头64的工形转接盘62，其紧靠上钻头63、下钻头64一侧的轴杆端均为锁死状态，其相应轴杆另一对应端为转动状态；

且此两组所述工形转接盘62轴杆中同轴嵌入有可锁死结构的十字限位滑套，所述采样装置6进行行进中，所述十字限位滑套与其对应的所述工形转接盘62为转动连接状态；

从而使得，上钻头、下钻头独立旋转。

本实施例中，所述采样检测箱架66包括：

固定箱壳661，其外侧安装有外螺旋叶664，其轴心处安装有传料组件，此中，螺旋叶主要用于刮土，提高土壤与钛酸盐纳米薄片、PH测试薄片的紧贴度，在其行进中，受土壤的阻力，可进行微转，辅助提高其行进流畅性；

钛酸盐纳米薄片662，被配置为多组纵向片带，且呈圆周排列设置多组，并留有与其相同大小的间隔，铺设在所述固定箱壳661外侧壁上；

PH测试薄片663，被配置为多组纵向片带，且呈圆周排列设置多组，嵌入相邻钛酸盐纳米薄片之间，铺设在所述固定箱壳661外侧壁上；

监测导线665，被配置为多组，分别独立导入钛酸盐纳米薄片662、PH测试薄片663内，并与监测仪666相连接；

通过监测仪监测钛酸盐纳米薄片吸附重金属离子的变化，从而配合转向装置调节样本取样位置，从而使其能够监测土壤中所含的重金属离子，提高了样本取样的精确性，避免了大量取样，PH测试薄片用于监测土壤中的酸碱性，以便后续能够针对性的采取对应的去除重金属时，所选取的试剂或去除方式。

本实施例中，所述采样组件68包括：

螺杆682，呈圆周排列设置多组，其外侧套有螺套683，且均有由对应独立的电机一681驱动，；

滑杆684，呈圆周排列设置多组，其外侧套有滑套，且每组所述滑杆684均对应一组螺杆682，位于同一直径上；

采样箱685，呈环形箱结构，其内侧倾斜面开设有进料口，被配置为多组，层层滑动叠套，对应的螺套683、滑套相固定；

通过滑杆辅助采样箱上下移动，提高采样箱移动的稳定性。

本实施例中，所述传料组件包括：

传送轴688，同轴设置在所述固定箱壳661内，其靠上端处固定有十字架689，所述十字架689外侧固定有直齿轮环6810，并与直齿轮687啮合连接，由电机二686驱动，且所述传送轴688上下端通过联轴器二连接有十字柱6812，所述十字柱6812嵌入十字限位滑套中径向卡接、轴向滑动连接，且位于传送轴688靠下端一侧的固定箱壳倾斜壁上开设有导料口；

内螺旋叶6811，安装在传送轴688外侧；

绕卷机6813，设置在导料口上下端，其输出端通过绳索连接有密封带一6814；

本结构中，通过监测仪调控绕卷机打开密封带一，从而使其具有针对性的对含有重金属的土壤进行采样，提高采样的灵活性和有效性，避免盲目取样，提高取样效率。

本实施例中，所述十字柱6812长度小于十字限位滑套长度，以便配合液压杆一的推拉。

本实施例中，所述转向装置65包括：

固定环板651，其内侧端嵌套固定有弹性转接套653；

折形板652，其外侧板与所述弹性转接套653铰接，其内侧倾斜板铰接有液压杆二654，所述液压杆二654输出端铰接在固定环板651上，且所述折形板652上端面固定在液压杆一67输出端上，此中的调节转向由监测仪调控。

本实施例中，所述折形板652内侧端通过密封带二655将弹性转接套653、折形板652、固定环板651所夹空腔进行密封。

在具体实施时，通过采样装置自身驱动结构，驱动下钻头、上钻头钻入土壤内，通过联轴器一、拼接杆的相互拼接，增加下钻深度，此中，采样装置在下钻行进时，通过上下方的液压杆一均打开，由电机二驱动采样组件持续旋转，此中，下钻头一侧的土壤进入采样组件中，通过内螺旋叶将土壤传至上端，并排出，实现了土壤的导入、导出，由监测仪实时监测钛酸盐纳米薄片、PH测试薄片的数据，并调控绕卷机，打开导料口，促使土壤进入采样箱内，一组采样完成后，由电机一驱动螺杆，致使此采样箱移至最上端，等待下一组采样箱进行采样，重复上述步骤，直至完成采样，原路返回。

以上所述，仅为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 (9)

1.一种生物炭修复重金属污染土壤用的采样装置，其特征在于：其包括：

搭架(2)，固定在待取样定点，其一侧安装有智能屏(1)，用于监测和调控；

升降架(3)，被配置为两组，纵向安装在所述搭架(2)左右侧板上；

摆放板架(4)，被配置为两组，横向安装在左、右侧所述升降架(4)上，呈上线平行设置，上方所述摆放板架(4)上放置有纵向的拼接杆，下方所述摆放板架(4)上放置有纵向的联轴器一，用于所述拼接杆之间的拼接；

驱动夹座(5)，被配置为两组，分别安装在对应摆放板架(4)上，取放对应的拼接杆、联轴器一；

采样装置(6)，安装在第一组所述联轴器一下端。

2.根据权利要求1所述的一种生物炭修复重金属污染土壤用的采样装置，其特征在于：所述采样装置(6)包括：

采样检测箱架(66)；

采样组件(68)，安装在所述采样检测箱架(66)内；

液压杆一(67)，水平圆周排列设置多组，且呈上下对称固定在采样检测箱架(66)上下端面；

工形转接盘(62)，其包括上圆盘、轴杆以及下圆盘，所述轴杆上下端均以可锁死结构分别与上圆盘、下圆盘同轴转动连接；

转向装置(65)，设置两组，对应安装在上下方设置的多组液压杆一(67)的输出端，上下方所述转向装置(65)对应上下端均通过工形转接盘(62)对应连接上钻头(63)、下钻头(64)，且所述上钻头(63)上端为平面结构；

固定块(61)，呈圆台形结构，其下端与所述上钻头(63)下端通过工形转接盘(62)相衔接，且，此所述工形转接盘(62)中轴杆一端为锁死、一端为转动状态。

3.根据权利要求2所述的一种生物炭修复重金属污染土壤用的采样装置，其特征在于：所述采样装置(6)行进采样中，其所述转向装置(65)中用于连接上钻头(63)、下钻头(64)的工形转接盘(62)，其紧靠上钻头(63)、下钻头(64)一侧的轴杆端均为锁死状态，其相应轴杆另一对应端为转动状态；

且此两组所述工形转接盘(62)轴杆中同轴嵌入有可锁死结构的十字限位滑套，所述采样装置(6)进行行进中，所述十字限位滑套与其对应的所述工形转接盘(62)为转动连接状态。

4.根据权利要求2所述的一种生物炭修复重金属污染土壤用的采样装置，其特征在于：所述采样检测箱架(66)包括：

固定箱壳(661)，其外侧安装有外螺旋叶(664)，其轴心处安装有传料组件；

钛酸盐纳米薄片(662)，被配置为多组纵向片带，且呈圆周排列设置多组，并留有与其相同大小的间隔，铺设在所述固定箱壳(661)外侧壁上；

PH测试薄片(663)，被配置为多组纵向片带，且呈圆周排列设置多组，嵌入相邻钛酸盐纳米薄片之间，铺设在所述固定箱壳(661)外侧壁上；

监测导线(665)，被配置为多组，分别独立导入钛酸盐纳米薄片(662)、PH测试薄片(663)内，并与监测仪(666)相连接。

5.根据权利要求1所述的一种生物炭修复重金属污染土壤用的采样装置，其特征在于：所述采样组件(68)包括：

螺杆(682)，呈圆周排列设置多组，其外侧套有螺套(683)，且均有由对应独立的电机一(681)驱动，；

滑杆(684)，呈圆周排列设置多组，其外侧套有滑套，且每组所述滑杆(684)均对应一组螺杆(682)，位于同一直径上；

采样箱(685)，呈环形箱结构，其内侧倾斜面开设有进料口，被配置为多组，层层滑动叠套，对应的螺套(683)、滑套相固定。

6.根据权利要求4所述的一种生物炭修复重金属污染土壤用的采样装置，其特征在于：所述传料组件包括：

传送轴(688)，同轴设置在所述固定箱壳(661)内，其靠上端处固定有十字架(689)，所述十字架(689)外侧固定有直齿轮环(6810)，并与直齿轮(687)啮合连接，由电机二(686)驱动，且所述传送轴(688)上下端通过联轴器二连接有十字柱(6812)，所述十字柱(6812)嵌入十字限位滑套中径向卡接、轴向滑动连接，且位于传送轴(688)靠下端一侧的固定箱壳倾斜壁上开设有导料口；

内螺旋叶(6811)，安装在传送轴(688)外侧；

绕卷机(6813)，设置在导料口上下端，其输出端通过绳索连接有密封带一(6814)。

7.根据权利要求6所述的一种生物炭修复重金属污染土壤用的采样装置，其特征在于：所述十字柱(6812)长度小于十字限位滑套长度。

8.根据权利要求2所述的一种生物炭修复重金属污染土壤用的采样装置，其特征在于：所述转向装置(65)包括：

固定环板(651)，其内侧端嵌套固定有弹性转接套(653)；

折形板(652)，其外侧板与所述弹性转接套(653)铰接，其内侧倾斜板铰接有液压杆二(654)，所述液压杆二(654)输出端铰接在固定环板(651)上，且所述折形板(652)上端面固定在液压杆一(67)输出端上。

9.根据权利要求8所述的一种生物炭修复重金属污染土壤用的采样装置，其特征在于：所述折形板(652)内侧端通过密封带二(655)将弹性转接套(653)、折形板(652)、固定环板(651)所夹空腔进行密封。

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