CN113686608A - 一种针对白蚁巢穴深度探测的管式微损验证器 - Google Patents

Abstract

本发明属于微损验证器技术领域，且公开了一种针对白蚁巢穴深度探测的管式微损验证器，包括支撑管，所述支撑管的顶面固定安装有伺服电机，所述支撑管内腔的顶面固定安装有吊环，所述吊环的底端活动连接有旋转环，所述伺服电机的输出端固定套接有主动齿轮，所述支撑管内腔的顶面活动连接有从动齿轮。本发明通过磁性选择棘爪卡在棘轮的齿尖上，从而将土壤采集管、磁性选择棘爪和棘轮连接为一个整体，从而带动棘轮逆时针转动，从而可以带动啮合在棘轮中部的推板向下将土壤推出，由于推板的侧壁与土壤采集管的内壁贴合，从而可以避免在推出土壤时出现突然残留的情况，从而避免对下一次的采集取样造成影响，提高了装置验证的精准度。

Description

一种针对白蚁巢穴深度探测的管式微损验证器

技术领域

本发明属于微损验证器技术领域，具体为一种针对白蚁巢穴深度探测的管式微损验证器。

背景技术

在河流水库上大多都会建站堤坝，而堤坝下的土层可能会存在着白蚁，白蚁会在堤坝内密集筑巢并迅速繁殖，当汛期水位升高时，可能会出现决堤现象，为了避免白蚁对堤坝造成影响，通常需要对堤坝进行白蚁探测，无损雷达探测是一种无损探测方式，通过电磁波对堤坝中的蚁巢和堤坝填筑材料的差异进行检测，在检测后，大多需要对探测显示存在白蚁的区域进行验证是否存在白蚁。

现有的验证器在使用时，是通过将其底端插入土壤内部，从而达到对土壤进行采样的效果，在将所采集土壤后的管式微损验证器拔出土壤即可以对所需的验证区域进行取样，然而土壤本身具有一定的粘聚力，并且由于堤坝位于河道附近，因此，所采集的土壤中的水含量较大，其粘聚力较强，这就导致在对土壤取样后，可能会出现土壤粘附在管式微损验证器内壁上的情况，这就导致排出管式微损验证器内的土壤时，可能会有土壤残留在管式微损验证器的内部，从而可能会对下一次的采集取样造成影响，从而降低了装置验证的精准度。

现有的验证器通常采用管式微损验证器进行验证，来减少挖掘土壤进行验证所需的劳动量，同时可以避免对堤坝造成损伤，而在使用时，土壤通常具有一定的抗剪切性，抗剪切性会增加土壤受到拉伸和剪切时的阻力，并且随着土壤深处的增加，土壤的抗剪切性逐渐增强，而插入土壤内的管式微损验证器，在插入时会对土壤造成剪切，在将管式微损验证器插入土壤内时，随着管式微损验证器的不断深入，土壤抗剪切性能逐渐增强，插入的阻力会不断增大，从而导致操作人员需要花费较大的力气才能将装置插入探测深度，操作费力，增加了操作人员劳动难度。

现有的验证器在进行取样后，大多需要对取出的样本进行观察是否含有蚁巢，如果含有蚁巢，则需要对采样区域进行挖掘，从而对白蚁进行清理，如果没有蚁巢，则需要将所采集的土壤进行回填，而为了保证装置的强度，通常会采用金属材料来进行生产，这就导致在采集土壤后，无法直接观察到所采集的样本，需要将所采集的土壤排出装置的内部才能进行判断，如果所采集的土壤不含有蚁巢，那么，排出装置的土壤，会呈现块状的分散状态，不方便对土壤进行回填，操作复杂，增加了操作人员的劳动强度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种针对白蚁巢穴深度探测的管式微损验证器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种针对白蚁巢穴深度探测的管式微损验证器，包括支撑管，所述支撑管的顶面固定安装有伺服电机，所述支撑管内腔的顶面固定安装有吊环，所述吊环的底端活动连接有旋转环，所述伺服电机的输出端固定套接有主动齿轮，所述支撑管内腔的顶面活动连接有从动齿轮，所述旋转环的内壁固定安装有固定齿圈，所述支撑管内腔的顶面固定安装有支撑杆，支撑杆对连接吊板的位置进行固定，同时对连接吊板起到支撑作用，保证了在装置运动时，连接吊板的稳定性，所述支撑杆的底端固定安装有连接吊板，所述连接吊板的底端活动连接有棘轮，所述支撑管的内腔活动连接有滚轴丝杠，所述滚轴丝杠的底面固定安装有推板，所述旋转环的底面固定安装有土壤采集管，所述土壤采集管的内壁固定安装有选择机构。

优选的，所述土壤采集管的底面固定安装有底部安装环，所述底部安装环的底面固定安装有打散齿，所述底部安装环截面的宽度值等于支撑管和土壤采集管截面宽度值之和，所述底部安装环的顶面与支撑管的底面啮合，旋转环在旋转时，带动土壤采集管旋转，从而使安装在土壤采集管底面的底部安装环带动打散齿顺时针旋转，由于打散齿直接与土壤接触，因此在打散齿旋转时，可以对位于支撑管和土壤采集管正下方的土壤进行圆周搅动，从而将土壤进行打散，从而减小在插入支撑管时，土壤与支撑管之间的抗剪切性，从而减小支撑管在向下移动时的阻力。

优选的，所述支撑管和土壤采集管的底端均设有磁性吸和弧形面板，所述磁性吸和弧形面板通过磁性扣接在支撑管和土壤采集管的底端，所述磁性吸和弧形面板的顶端与推板的顶面处于同一水平面，依次将支撑管和土壤采集管底端设置的磁性吸和弧形面板扣出，使土壤采集管内腔中的土壤暴露出来，操作人员可以通过磁性吸和弧形面板处观察是否含有蚁巢。

优选的，所述选择机构包括固定轴，所述固定轴固定安装在土壤采集管的内壁上，所述固定轴的表面活动连接有磁性选择棘爪，所述固定轴的中部活动连接有磁性反推块，伺服电机进行反转，带动土壤采集管反向转动，土壤采集管在反转时，通过带动固定轴带动磁性选择棘爪反向转动，磁性选择棘爪在反向转动时，其竖直方向上的平面与棘轮齿尖的平面接触，从而带动棘轮逆时针转动。

优选的，所述支撑杆的中部固定安装有稳定环，所述稳定环的内壁固定安装有花键，所述滚轴丝杠的表面开设有键槽，所述花键活动连接在键槽的内腔中，花键在棘轮带动滚轴丝杠运动时，对滚轴丝杠进行水平方向上的定位，从而避免滚轴丝杠与棘轮发生跟转，保证了装置能够顺利运行。

优选的，所述棘轮的顶面固定安装有定位吊轴，所述连接吊板的底面固定安装有定位夹环，所述定位吊轴为阶梯轴，所述定位夹环的截面形状为“L”形，所述定位吊轴活动连接在定位夹环的内腔中，定位吊轴通过“L”形的定位夹环进行与连接吊板进行竖直方向上的定位，在棘轮旋转时，对棘轮的旋转进行支撑，提高了装置运行的稳定性。

优选的，所述磁性选择棘爪的左端设有磁性反推块，所述磁性反推块固定安装在土壤采集管的内壁上，所述磁性反推块、磁性选择棘爪与棘轮处于同一竖直平面上，所述磁性选择棘爪与棘轮卡接，所述磁性选择棘爪竖直的平面部分与棘轮齿尖垂直于棘轮外壁的一面平行，磁性反推块与磁性选择棘爪相向一端的磁性相反，通过两者之间的磁力可以将磁性选择棘爪始终向棘轮推动，保证了与棘轮连接的稳定性，同时，保证了棘轮只有一个旋转方向。

优选的，所述主动齿轮的右端与从动齿轮的左端啮合，所述从动齿轮的右端与固定齿圈的右端啮合，所述土壤采集管的外壁与支撑管的内壁贴合，启动伺服电机，伺服电机在工作时带动主动齿轮旋转，主动齿轮在旋转时，通过主动齿轮、从动齿轮和固定齿圈之间的啮合关系，可以带动固定齿圈旋转，从而带动活动连接在吊环底端的旋转环旋转，通过土壤采集管的外壁与支撑管的内壁贴合，可以实现对土壤采集管的转动进行定位支撑，从而保证了土壤采集管运动的稳定性。

优选的，所述滚轴丝杠啮合在棘轮的中部，所述滚轴丝杠的顶端位于主动齿轮的下方，所述推板位于棘轮和选择机构的下方，当棘轮逆时针转动时，可以带动啮合在棘轮中部的滚轴丝杠下移，从而使滚轴丝杠带动推板向下运动，将土壤采集管内腔中位于推板下方所采集的土壤推入底面的孔洞内，从而实现对孔洞进行回填。

本发明的有益效果如下：

1、本发明通过伺服电机带动土壤采集管逆时针转动时，磁性选择棘爪卡在棘轮的齿尖上，从而将土壤采集管、磁性选择棘爪和棘轮连接为一个整体，从而带动棘轮逆时针转动，从而可以带动啮合在棘轮中部的推板向下将土壤推出，由于推板的侧壁与土壤采集管的内壁贴合，从而可以避免在推出土壤时出现突然残留的情况，从而避免对下一次的采集取样造成影响，提高了装置验证的精准度。

2、本发明通过主动齿轮、从动齿轮和固定齿圈之间的啮合，在伺服电机带动主动齿轮旋转时可以通过固定齿圈旋转和旋转环带动土壤采集管旋转，从而带动打散齿顺时针旋转，由于打散齿直接与土壤接触，当打散齿旋转时，可以对位于支撑管和土壤采集管正下方的土壤进行圆周搅动，从而将土壤进行打散，从而减小在插入支撑管时，土壤与支撑管之间的抗剪切性，从而减小支撑管在向下移动时的阻力，从而降低了操作人员劳动难度。

3、本发明通过在支撑管和土壤采集管的底端开设磁性吸和弧形面板，将支撑管和土壤采集管底端开设的磁性吸和弧形面板依次打开，可以直接将位于土壤采集管内腔中的土壤进行展示，从而方便操作人员对土壤进行判断是否含有蚁巢，并且在验证时，不需要将土壤推出装置，在进行回填时，直接将支撑管插入底面的孔洞内，然后通过推板对下移，可以实现方便快速的回填，操作简单，有效的降低了操作人员的劳动强度。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构土壤采集管连接示意图；

图3为本发明结构稳定环连接示意图；

图4为本发明结构从动齿轮爆炸连接示意图；

图5为本发明结构滚轴丝杠连接示意图；

图6为本发明结构滚轴丝杠爆炸连接示意图；

图7为本发明结构定位夹环爆炸连接示意图；

图8为本发明结构图1中A处放大示意图；

图9为本发明结构图5中B处放大示意图；

图10为本发明结构图5中C处放大示意图。

图中：1、支撑管；2、伺服电机；3、吊环；4、旋转环；5、主动齿轮；6、从动齿轮；7、固定齿圈；8、支撑杆；9、连接吊板；10、棘轮；11、滚轴丝杠；12、推板；13、土壤采集管；14、选择机构；141、固定轴；142、磁性选择棘爪；143、磁性反推块；15、底部安装环；16、打散齿；17、稳定环；18、花键；19、键槽；20、定位吊轴；21、定位夹环；22、磁性吸和弧形面板。

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。

如图1至图10所示，本发明实施例中，一种针对白蚁巢穴深度探测的管式微损验证器，包括支撑管1，支撑管1的顶面固定安装有伺服电机2，支撑管1内腔的顶面固定安装有吊环3，吊环3的底端活动连接有旋转环4，伺服电机2的输出端固定套接有主动齿轮5，支撑管1内腔的顶面活动连接有从动齿轮6，旋转环4的内壁固定安装有固定齿圈7，支撑管1内腔的顶面固定安装有支撑杆8，支撑杆8对连接吊板9的位置进行固定，同时对连接吊板9起到支撑作用，保证了在装置运动时，连接吊板9的稳定性，支撑杆8的底端固定安装有连接吊板9，连接吊板9的底端活动连接有棘轮10，支撑管1的内腔活动连接有滚轴丝杠11，滚轴丝杠11的底面固定安装有推板12，旋转环4的底面固定安装有土壤采集管13，土壤采集管13的内壁固定安装有选择机构14。

其中，土壤采集管13的底面固定安装有底部安装环15，底部安装环15的底面固定安装有打散齿16，底部安装环15截面的宽度值等于支撑管1和土壤采集管13截面宽度值之和，底部安装环15的顶面与支撑管1的底面啮合，旋转环4在旋转时，带动土壤采集管13旋转，从而使安装在土壤采集管13底面的底部安装环15带动打散齿16顺时针旋转，由于打散齿16直接与土壤接触，因此在打散齿16旋转时，可以对位于支撑管1和土壤采集管13正下方的土壤进行圆周搅动，从而将土壤进行打散，从而减小在插入支撑管1时，土壤与支撑管1之间的抗剪切性，从而减小支撑管1在向下移动时的阻力。

其中，支撑管1和土壤采集管13的底端均设有磁性吸和弧形面板22，磁性吸和弧形面板22通过磁性扣接在支撑管1和土壤采集管13的底端，磁性吸和弧形面板22的顶端与推板12的顶面处于同一水平面，依次将支撑管1和土壤采集管13底端设置的磁性吸和弧形面板22扣出，使土壤采集管13内腔中的土壤暴露出来，操作人员可以通过磁性吸和弧形面板22处观察是否含有蚁巢。

其中，选择机构14包括固定轴141，固定轴141固定安装在土壤采集管13的内壁上，固定轴141的表面活动连接有磁性选择棘爪142，固定轴141的中部活动连接有磁性反推块143，伺服电机2进行反转，带动土壤采集管13反向转动，土壤采集管13在反转时，通过带动固定轴141带动磁性选择棘爪142反向转动，磁性选择棘爪142在反向转动时，其竖直方向上的平面与棘轮10齿尖的平面接触，从而带动棘轮10逆时针转动。

其中，支撑杆8的中部固定安装有稳定环17，稳定环17的内壁固定安装有花键18，滚轴丝杠11的表面开设有键槽19，花键18活动连接在键槽19的内腔中，花键18在棘轮10带动滚轴丝杠11运动时，对滚轴丝杠11进行水平方向上的定位，从而避免滚轴丝杠11与棘轮10发生跟转，保证了装置能够顺利运行。

其中，棘轮10的顶面固定安装有定位吊轴20，连接吊板9的底面固定安装有定位夹环21，定位吊轴20为阶梯轴，定位夹环21的截面形状为“L”形，定位吊轴20活动连接在定位夹环21的内腔中，定位吊轴20通过“L”形的定位夹环21进行与连接吊板9进行竖直方向上的定位，在棘轮10旋转时，对棘轮10的旋转进行支撑，提高了装置运行的稳定性。

其中，磁性选择棘爪142的左端设有磁性反推块143，磁性反推块143固定安装在土壤采集管13的内壁上，磁性反推块143、磁性选择棘爪142与棘轮10处于同一竖直平面上，磁性选择棘爪142与棘轮10卡接，磁性选择棘爪142竖直的平面部分与棘轮10齿尖垂直于棘轮10外壁的一面平行，磁性反推块143与磁性选择棘爪142相向一端的磁性相反，通过两者之间的磁力可以将磁性选择棘爪142始终向棘轮10推动，保证了与棘轮10连接的稳定性，同时，保证了棘轮10只有一个旋转方向。

其中，主动齿轮5的右端与从动齿轮6的左端啮合，从动齿轮6的右端与固定齿圈7的右端啮合，土壤采集管13的外壁与支撑管1的内壁贴合，启动伺服电机2，伺服电机2在工作时带动主动齿轮5旋转，主动齿轮5在旋转时，通过主动齿轮5、从动齿轮6和固定齿圈7之间的啮合关系，可以带动固定齿圈7旋转，从而带动活动连接在吊环3底端的旋转环4旋转，通过土壤采集管13的外壁与支撑管1的内壁贴合，可以实现对土壤采集管13的转动进行定位支撑，从而保证了土壤采集管13运动的稳定性。

其中，滚轴丝杠11啮合在棘轮10的中部，滚轴丝杠11的顶端位于主动齿轮5的下方，推板12位于棘轮10和选择机构14的下方，当棘轮10逆时针转动时，可以带动啮合在棘轮10中部的滚轴丝杠11下移，从而使滚轴丝杠11带动推板12向下运动，将土壤采集管13内腔中位于推板12下方所采集的土壤推入底面的孔洞内，从而实现对孔洞进行回填。

本发明的工作原理及使用流程：

在使用时，将支撑管1放置在所需要验证区域的上方，然后将支撑管1向下移动插入土壤内；

启动伺服电机2，伺服电机2在工作时带动主动齿轮5旋转，主动齿轮5在旋转时，通过主动齿轮5、从动齿轮6和固定齿圈7之间的啮合关系，可以带动固定齿圈7旋转，从而带动活动连接在吊环3底端的旋转环4旋转，旋转环4在旋转时，带动土壤采集管13旋转，从而使安装在土壤采集管13底面的底部安装环15带动打散齿16顺时针旋转，由于打散齿16直接与土壤接触，因此在打散齿16旋转时，可以对位于支撑管1和土壤采集管13正下方的土壤进行圆周搅动，从而将土壤进行打散，从而减小在插入支撑管1时，土壤与支撑管1之间的抗剪切性，从而减小支撑管1在向下移动时的阻力；

在打散齿16旋转的同时，操作人员控制支撑管1逐渐向下移动，当支撑管1表面设置的标尺完全插入土壤后，将支撑管1向上拔出，从而完成对土壤的采样；

在采样完毕后，依次将支撑管1和土壤采集管13底端设置的磁性吸和弧形面板22扣出，使土壤采集管13内腔中的土壤暴露出来，操作人员可以通过磁性吸和弧形面板22处观察是否含有蚁巢，如果含有蚁巢，这在验证区域进行标记，进行挖掘；

如果采集出来的土壤样本不包含蚁巢，那么将支撑管1重新插入采集土壤留下的孔洞内，此时伺服电机2进行反转，带动土壤采集管13反向转动，土壤采集管13在反转时，通过带动固定轴141带动磁性选择棘爪142反向转动，磁性选择棘爪142在反向转动时，其竖直方向上的平面与棘轮10齿尖的平面接触，从而带动棘轮10逆时针转动；

当棘轮10逆时针转动时，可以带动啮合在棘轮10中部的滚轴丝杠11下移，从而使滚轴丝杠11带动推板12向下运动，将土壤采集管13内腔中位于推板12下方所采集的土壤推入底面的孔洞内，从而实现对孔洞进行回填。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种针对白蚁巢穴深度探测的管式微损验证器，包括支撑管(1)，其特征在于：所述支撑管(1)的顶面固定安装有伺服电机(2)，所述支撑管(1)内腔的顶面固定安装有吊环(3)，所述吊环(3)的底端活动连接有旋转环(4)，所述伺服电机(2)的输出端固定套接有主动齿轮(5)，所述支撑管(1)内腔的顶面活动连接有从动齿轮(6)，所述旋转环(4)的内壁固定安装有固定齿圈(7)，所述支撑管(1)内腔的顶面固定安装有支撑杆(8)，所述支撑杆(8)的底端固定安装有连接吊板(9)，所述连接吊板(9)的底端活动连接有棘轮(10)，所述支撑管(1)的内腔活动连接有滚轴丝杠(11)，所述滚轴丝杠(11)的底面固定安装有推板(12)，所述旋转环(4)的底面固定安装有土壤采集管(13)，所述土壤采集管(13)的内壁固定安装有选择机构(14)。

2.根据权利要求1所述的一种针对白蚁巢穴深度探测的管式微损验证器，其特征在于：所述土壤采集管(13)的底面固定安装有底部安装环(15)，所述底部安装环(15)的底面固定安装有打散齿(16)，所述底部安装环(15)截面的宽度值等于支撑管(1)和土壤采集管(13)截面宽度值之和，所述底部安装环(15)的顶面与支撑管(1)的底面啮合。

3.根据权利要求1所述的一种针对白蚁巢穴深度探测的管式微损验证器，其特征在于：所述支撑管(1)和土壤采集管(13)的底端均设有磁性吸和弧形面板(22)，所述磁性吸和弧形面板(22)通过磁性扣接在支撑管(1)和土壤采集管(13)的底端，所述磁性吸和弧形面板(22)的顶端与推板(12)的顶面处于同一水平面。

4.根据权利要求1所述的一种针对白蚁巢穴深度探测的管式微损验证器，其特征在于：所述选择机构(14)包括固定轴(141)，所述固定轴(141)固定安装在土壤采集管(13)的内壁上，所述固定轴(141)的表面活动连接有磁性选择棘爪(142)，所述固定轴(141)的中部活动连接有磁性反推块(143)。

5.根据权利要求1所述的一种针对白蚁巢穴深度探测的管式微损验证器，其特征在于：所述支撑杆(8)的中部固定安装有稳定环(17)，所述稳定环(17)的内壁固定安装有花键(18)，所述滚轴丝杠(11)的表面开设有键槽(19)，所述花键(18)活动连接在键槽(19)的内腔中。

6.根据权利要求1所述的一种针对白蚁巢穴深度探测的管式微损验证器，其特征在于：所述棘轮(10)的顶面固定安装有定位吊轴(20)，所述连接吊板(9)的底面固定安装有定位夹环(21)，所述定位吊轴(20)为阶梯轴，所述定位夹环(21)的截面形状为“L”形，所述定位吊轴(20)活动连接在定位夹环(21)的内腔中。

7.根据权利要求4所述的一种针对白蚁巢穴深度探测的管式微损验证器，其特征在于：所述磁性选择棘爪(142)的左端设有磁性反推块(143)，所述磁性反推块(143)固定安装在土壤采集管(13)的内壁上，所述磁性反推块(143)、磁性选择棘爪(142)与棘轮(10)处于同一竖直平面上，所述磁性选择棘爪(142)与棘轮(10)卡接，所述磁性选择棘爪(142)竖直的平面部分与棘轮(10)齿尖垂直于棘轮(10)外壁的一面平行。

8.根据权利要求1所述的一种针对白蚁巢穴深度探测的管式微损验证器，其特征在于：所述主动齿轮(5)的右端与从动齿轮(6)的左端啮合，所述从动齿轮(6)的右端与固定齿圈(7)的右端啮合，所述土壤采集管(13)的外壁与支撑管(1)的内壁贴合。

9.根据权利要求1所述的一种针对白蚁巢穴深度探测的管式微损验证器，其特征在于：所述滚轴丝杠(11)啮合在棘轮(10)的中部，所述滚轴丝杠(11)的顶端位于主动齿轮(5)的下方，所述推板(12)位于棘轮(10)和选择机构(14)的下方。

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