CN113834923B - 一种取样和初步检测一体化的土壤检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及土壤检测装置技术领域，特别是涉及一种取样和初步检测一体化的土壤检测装置，包括：固定架安装在壳体的上方；竖向固定板安装在壳体中，处理器和显示屏安装在竖向固定板上，显示屏与处理器连接，处理器与检测探头装置连接；检测探头装置与伸缩气缸连接，检测探头装置可贯穿第一通孔并沿第一通孔的轴向运动；水平支撑板与竖向固定板连接，样品收集装置安装在水平支撑板上，取样管的第一开口端贯穿第二通孔，取样管的第二开口端安装在样品收集装置的上方。本发明解决现有技术中土壤检测装置功能不完善的问题。上述土壤检测装置中设计检测单元和取样单元，既可以实现实时检测，又可以实现取样至实验室检测。
Description
技术领域
本发明涉及土壤检测装置技术领域，特别是涉及一种取样和初步检测一体化的土壤检测装置。
背景技术
土壤环境监测是指通过对影响土壤环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量(或污染程度)及其变化趋势。我们通常所说的土壤监测是指土壤环境监测，其一般包括布点采样、样品制备、分析方法、结果表征、资料统计和质量评价等技术内容。
人们一般会对土壤进行实地调查检测，通常需要检查土壤的温度、湿度、密度、酸碱度和含氧量等，以了解土壤的污染性、透水性、通气性及大型机器作业可操作性。各土壤中所含的养分不同，且其所受的污染程度也不同，故需要对土壤进行取样，并将取好的样品拿去检测。
在现有技术中，土壤快速检测的仪器一般只能检测一项指标。此外，土壤快速检测的仪器与取样装置没有设计为一体。如果需要现场检测则使用土壤快速检测仪即可，如果需要取样至实验室检测则使用取样装置即可。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种取样和初步检测一体化的土壤检测装置，用于解决现有技术中土壤检测装置功能不完善的问题。本发明的土壤检测装置中设计检测单元和取样单元，既可以实现实时检测，又可以实现取样至实验室检测。在现场可以初步对土壤的温度、湿度、酸碱度、硬度、含氧量等性能进行检测，又可以现场取样后将样品转移至实验室进行重金属含量、养分含量等性能检测。通过设计检测单元和取样单元使得土壤检测装置的功能更为全面，适应领域更广。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种取样和初步检测一体化的土壤检测装置，所述土壤检测装置包括：
壳体，所述壳体为开口向上的中空槽体，所述壳体的底部为圆锥状，所述壳体上设置有第一通孔和第二通孔；
固定架，所述固定架安装在所述壳体的上方；
检测单元，所述检测单元包括竖向固定板、检测探头装置、处理器和显示屏，所述竖向固定板安装在所述壳体中，所述处理器和显示屏安装在所述竖向固定板上，所述显示屏与所述处理器连接，所述处理器与所述检测探头装置连接；所述检测探头装置与伸缩气缸连接，所述检测探头装置可贯穿所述第一通孔并沿所述第一通孔的轴向运动，所述伸缩气缸安装在所述竖向固定板上；
取样单元，所述取样单元包括取样管、样品收集装置和水平支撑板，所述水平支撑板与所述竖向固定板连接，所述样品收集装置安装在所述水平支撑板上，所述取样管的第一开口端贯穿所述第二通孔，所述取样管的第二开口端安装在所述样品收集装置的上方。
在土壤检测装置中设计检测单元和取样单元，既可以实现实时检测，又可以实现取样至实验室检测。在现场可以初步对土壤的温度、湿度、酸碱度、硬度、含氧量等性能进行检测，又可以现场取样后将样品转移至实验室进行重金属含量、养分含量等性能检测。通过设计检测单元和取样单元使得土壤检测装置的功能更为全面，适应领域更广。
壳体是起到保护和支撑的作用，壳体的底部为圆锥状更便于向下钻孔。壳体上设置的第一通孔是用于检测单元检测，第二通孔是用于取样单元取样。
固定架是起到支撑和施力的作用，当壳体需要向下运动时，对固定架进行施力，从而将壳体按压使其向下运动。当壳体需要向上运动时，对固定架进行施力，从而拉动壳体使其向上运动。
检测单元是通过检测探头装置感应土壤的温度、湿度、酸碱度、硬度、含氧量等指标，并将对应的数据传输至处理器中，通过处理器处理后将对应的指标显示在显示屏上。将土壤检测装置从土壤中取出后，可以从显示屏上读出对应的数值，从而记录对应的指标。
取样单元是通过取样管将土壤输送至样品收集装置中，每一次取样后可以取出对应的样品收集装置。水平支撑板与竖向固定板连接，水平支撑板对样品收集装置起到支撑作用。
于本发明的一实施例中，所述竖向固定板和取样管均与所述壳体可拆卸连接，所述壳体与所述固定架可拆卸连接。
取样管与壳体可拆卸连接，一般可以选用螺旋连接或错位卡接。竖向固定板与壳体可拆卸连接，一般可以选用卡接。壳体与固定架可拆卸连接，一般选用螺旋连接或错位卡接。
当土壤检测装置检测和取样完毕后，需要清理土壤检测装置时，先将固定架与壳体拆卸，再将取样管拆卸，最后将竖向固定板拆卸，将各部件拆卸后进行清理即可。
于本发明的一实施例中，所述壳体上设置有与所述显示屏对应的观察窗。通过在壳体上设置与显示屏对应的观察窗，可以对显示屏起到保护作用，避免其与外部直接接触。
于本发明的一实施例中，所述固定架上设置有弧形扶手。通过设计弧形扶手便于施力
于本发明的一实施例中，所述取样管倾斜安装在所述壳体上。通过倾斜设置样品更容易进入取样管中。
于本发明的一实施例中，所述检测探头装置包括固定座，所述固定座上至少安装有一个检测探头，所述固定座与伸缩气缸连接，所述检测探头可贯穿所述第一通孔并沿所述第一通孔的轴向运动。
在固定座上安装多个检测探头，每个检测探头检测不同的性能参数。在需要检测探头工作时，伸缩气缸带动固定座沿第一通孔的轴向运动，使得各个检测探头贯穿所述第一通孔并与土壤接触，从而实现实地检测的功能。
于本发明的一实施例中，所述固定座上安装有五个检测探头，所述检测探头均与所述处理器连接。五个检测探头分别检测土壤的温度、湿度、酸碱度、硬度、含氧量。
于本发明的一实施例中，所述样品收集装置包括转盘，所述转盘安装在电机上，所述电机与所述转盘传动连接，所述电机安装在所述水平支撑板上；所述转盘上安装有至少一个收料管，所述取样管的第二开口端安装在所述收料管的上方。
当一个位点完成采样后，电机带动转盘转动，已经装有样品的收料管转动至旁侧，另一个空白的收料管转动至取样管的下方。通过在转盘上设置多个收料管，可以一次采集多处的土壤样品。
如上所述，本发明的一种取样和初步检测一体化的土壤检测装置，具有以下有益效果：
1、在土壤检测装置中设计检测单元和取样单元，既可以实现实时检测，又可以实现取样至实验室检测。在现场可以初步对土壤的温度、湿度、酸碱度、硬度、含氧量等性能进行检测，又可以现场取样后将样品转移至实验室进行重金属含量、养分含量等性能检测。通过设计检测单元和取样单元使得土壤检测装置的功能更为全面，适应领域更广。
2、检测单元是通过检测探头装置感应土壤的温度、湿度、酸碱度、硬度、含氧量等指标，并将对应的数据传输至处理器中，通过处理器处理后将对应的指标显示在显示屏上。取样单元是通过取样管将土壤输送至样品收集装置中，每一次取样后可以取出对应的样品收集装置。
附图说明
图1显示为本发明实施例中一种取样和初步检测一体化的土壤检测装置的示意图。
图2显示为本发明实施例中一种取样和初步检测一体化的土壤检测装置中壳体、取样单元和检测单元的示意图一(检测单元处于未工作的状态)。
图3显示为本发明实施例中一种取样和初步检测一体化的土壤检测装置中壳体、取样单元和检测单元的示意图二(检测单元处于工作的状态)。
图4显示为本发明实施例中图3的A处放大示意图。
图5显示为本发明实施例中一种取样和初步检测一体化的土壤检测装置中壳体的示意图一(此时未安装取样管)。
图6显示为本发明实施例中图5的B处放大示意图。
图7显示为本发明实施例中一种取样和初步检测一体化的土壤检测装置中壳体的示意图二(此时安装了取样管)。
图8显示为本发明实施例中图7的C处放大示意图。
图9显示为本发明实施例中一种取样和初步检测一体化的土壤检测装置中检测单元的示意图一(此时未安装检测探头)。
图10显示为本发明实施例中一种取样和初步检测一体化的土壤检测装置中检测单元的示意图二(此时安装了检测探头)。
图11显示为本发明实施例中一种取样和初步检测一体化的土壤检测装置中取样单元的示意图。
图12显示为本发明实施例中一种取样和初步检测一体化的土壤检测装置中取样单元和检测单元的连接示意图。
元件标号说明
1-壳体，101-第一通孔，102-第二通孔，103-观察窗；2-固定架，201-弧形扶手；3-检测单元，301-竖向固定板，302-检测探头装置，3021-固定座，3022-检测探头，303-处理器，304-显示屏；4-伸缩气缸；5-取样单元，501-取样管，502-样品收集装置，5021-转盘，5022-电机，5023-收料管，503-水平支撑板。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图12。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
请参阅图1，本发明提供一种取样和初步检测一体化的土壤检测装置，所述土壤检测装置包括：
请参阅图2，壳体1，所述壳体1为开口向上的中空槽体，所述壳体1的底部为圆锥状，所述壳体1上设置有第一通孔101和第二通孔102(请参阅图5和图6)；所述壳体1上设置有与显示屏304对应的观察窗103；
请参阅图1，固定架2，所述固定架2安装在所述壳体1的上方；所述固定架2上设置有弧形扶手201；
请参阅图10，检测单元3，所述检测单元3包括竖向固定板301、检测探头装置302、处理器303和显示屏304，所述竖向固定板301安装在所述壳体1中，所述处理器303和显示屏304安装在所述竖向固定板301上，所述显示屏304与所述处理器303连接，所述处理器303与所述检测探头装置302连接；所述检测探头装置302与伸缩气缸4连接，所述检测探头装置302可贯穿所述第一通孔101并沿所述第一通孔101的轴向运动(请参阅图2～4)，所述伸缩气缸4安装在所述竖向固定板301上；请参阅图9和图10，所述检测探头装置302包括固定座3021，所述固定座3021上安装有五个检测探头3022，所述检测探头3022均与所述处理器303连接；所述固定座3021与伸缩气缸4连接，所述检测探头3022可贯穿所述第一通孔101并沿所述第一通孔101的轴向运动；
请参阅图11，取样单元5，所述取样单元5包括取样管501、样品收集装置502和水平支撑板503，所述水平支撑板503与所述竖向固定板301连接(请参阅图12)，所述样品收集装置502安装在所述水平支撑板503上，所述取样管501的第一开口端贯穿所述第二通孔102且所述取样管501倾斜安装在所述壳体1上(请参阅图7和图8，此时取样管501是完全贯穿壳体1的并且能与土壤接触)，所述取样管501的第二开口端安装在所述样品收集装置502的上方；所述样品收集装置502包括转盘5021，所述转盘5021安装在电机5022上，所述电机5022与所述转盘5021传动连接，所述电机5022安装在所述水平支撑板503上；所述转盘5021上安装有六个收料管5023，所述取样管501的第二开口端安装在所述收料管5023的上方；
其中，所述竖向固定板301和取样管501均与所述壳体1可拆卸连接(取样管501与壳体1一般可以选用螺旋连接或错位卡接，竖向固定板301与壳体1一般可以选用卡接)，所述壳体1与所述固定架2可拆卸连接(壳体1与固定架2一般选用螺旋连接或错位卡接)。
土壤检测装置的运动过程：当壳体1需要向下运动时，抓住弧形扶手201对固定架2进行施力，从而将壳体1按压使其向下运动。当壳体1需要向上运动时，抓住弧形扶手201对固定架2进行施力，从而拉动壳体1使其向上运动。
土壤检测装置的检测过程：当壳体1向下运动至特定位置时，伸缩气缸4带动固定座3021沿第一通孔101的轴向运动，使得各个检测探头3022贯穿所述第一通孔101并与土壤接触，通过检测探头3022得出土壤的温度、湿度、酸碱度、硬度、含氧量这些指标，并将对应的数据传输至处理器303中，通过处理器303处理后将对应的指标显示在显示屏304上。将土壤检测装置从土壤中取出后，可以从观察窗103处显示屏304上读出对应的数值，从而记录对应的指标。
土壤检测装置的取样过程：在壳体1向下运动和向上运动的过程中，土壤会逐渐进入取样管501中，通过取样管501进入收料管5023中。当整个土壤检测装置从进入土壤到离开土壤，则整个取样过程结束。当取样过程结束后，电机5022带动转盘5021转动，已经装有样品的收料管5023转动至旁侧，另一个空白的收料管5023转动至取样管501的下方。
土壤检测装置的清理过程：当土壤检测装置检测和取样完毕后，需要清理土壤检测装置时，先将固定架2与壳体1拆卸，再将取样管501拆卸，最后将竖向固定板301拆卸，将各部件拆卸后进行清理即可。
综上所述，本发明的土壤检测装置中设计检测单元和取样单元，既可以实现实时检测，又可以实现取样至实验室检测。在现场可以初步对土壤的温度、湿度、酸碱度、硬度、含氧量等性能进行检测，又可以现场取样后将样品转移至实验室进行重金属含量、养分含量等性能检测。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (5)
1.一种取样和初步检测一体化的土壤检测装置，其特征在于：所述土壤检测装置包括：壳体（1），所述壳体（1）为开口向上的中空槽体，所述壳体（1）的底部为圆锥状，所述壳体（1）上设置有第一通孔（101）和第二通孔（102）；
固定架（2），所述固定架（2）安装在所述壳体（1）的上方；
检测单元（3），所述检测单元（3）包括竖向固定板（301）、检测探头装置（302）、处理器（303）和显示屏（304），所述竖向固定板（301）安装在所述壳体（1）中，所述处理器（303）和显示屏（304）安装在所述竖向固定板（301）上，所述显示屏（304）与所述处理器（303）连接，所述处理器（303）与所述检测探头装置（302）连接；所述检测探头装置（302）与伸缩气缸（4）连接，所述检测探头装置（302）可贯穿所述第一通孔（101）并沿所述第一通孔（101）的轴向运动，所述伸缩气缸（4）安装在所述竖向固定板（301）上；
取样单元（5），所述取样单元（5）包括取样管（501）、样品收集装置（502）和水平支撑板（503），所述水平支撑板（503）与所述向固定板（301）连接，所述样品收集装置（502）安装在所述水平支撑板（503）上，所述取样管（501）的第一开口端贯穿所述第二通孔（102），所述取样管（501）的第二开口端安装在所述样品收集装置（502）的上方,
所述固定架（2）上设置有弧形扶手（201）,所述取样管（501）倾斜安装在所述壳体（1）上,所述检测探头装置（302）包括固定座（3021），所述固定座（3021）上至少安装有一个检测探头（3022），所述固定座（3021）与伸缩气缸（4）连接，所述检测探头（3022）可贯穿所述第一通孔（101）并沿所述第一通孔（101）的轴向运动。
2.根据权利要求1所述的一种取样和初步检测一体化的土壤检测装置，其特征在于：所述竖向固定板（301）和取样管（501）均与所述壳体（1）可拆卸连接，所述壳体（1）与所述固定架（2）可拆卸连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种取样和初步检测一体化的土壤检测装置，其特征在于：所述壳体（1）上设置有与所述显示屏（304）对应的观察窗（103）。
4.根据权利要求1所述的一种取样和初步检测一体化的土壤检测装置，其特征在于：所述固定座（3021）上安装有五个检测探头（3022），所述检测探头（3022）均与所述处理器（303）连接。
5.根据权利要求1所述的一种取样和初步检测一体化的土壤检测装置，其特征在于：所述样品收集装置（502）包括转盘（5021），所述转盘（5021）安装在电机（5022）上，所述电机（5022）与所述转盘（5021）传动连接，所述电机（5022）安装在所述水平支撑板（503）上；所述转盘（5021）上安装有至少一个收料管（5023），所述取样管（501）的第二开口端安装在所述收料管（5023）的上方。
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