CN114112502A - 一种用于地质环境调查的取样装置及取样方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于地质环境调查的取样装置及取样方法，涉及地质环境调查技术领域，包括底板，所述底板的顶面固定连接有四个支撑柱。该用于地质环境调查的取样装置及取样方法，在取样筒的内部设置有多个泥土收纳室和扇形取土盒，当取样筒钻进地底后，通过启动不同的电动伸缩杆使得传动轴带动相对应的转动环旋转，从而带动相对应扇形取土盒外侧的铁质弧形封板收缩，使得扇形取土盒露出，并通过传动柱带动相对应的扇形取土盒转动对不同深度的泥土样本进行采集，通过多个扇形取土盒分别对不同深度的泥土样本进行采集，实现了一次钻孔对不同深度的泥土样本进行采集的功能，提高了该用于地质环境调查的取样装置及取样方法的工作质量。

Description

一种用于地质环境调查的取样装置及取样方法

技术领域

本发明涉及地质环境调查技术领域，具体为一种用于地质环境调查的取样装置及取样方法。

背景技术

环境地质调查是通过对区域地质环境条件和由自然地质作用及人类活动引起的环境地质问题的调查研究，评价预测资源开发与国土整治的环境地质条件，论证重大区域性环境地质问题和有关地质灾害的地质环境背景，拟定地质环境保护对策，为区域经济与社会可持续发展、生态环境建设与地质环境保护提供科学依据。

在地质环境调查过程中，会对地底不同深度的泥土进行采样，对泥土样本进行检测分析得到地质环境的一些数据，为了便于对泥土进行采样，出现了钻进地底对泥土样品进行取样的装置，但是现有的取样装置插入地底一次只能对一个深度的泥土样本进行取样，取样一次后需要提起取样装置把泥土取出后才能再次进行取样，工作效率较低，达不到现今使用的要求，因此我们提出了一种用于地质环境调查的取样装置及取样方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于地质环境调查的取样装置及取样方法，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于地质环境调查的取样装置，包括底板，所述底板的顶面固定连接有四个支撑柱，所述底板的顶面开设有避让孔，所述支撑柱的顶部固定连接有顶板，所述底板和顶板之间转动连接有两个丝杆，两个所述丝杆的表面螺纹套接有升降板，一个所述支撑柱的表面设置有刻度尺，所述升降板的侧面设置有指针，所述刻度尺与指针的位置相适配，所述升降板的底面固定连接有取样筒，所述取样筒的底端贯穿避让孔延伸至底板的底部，所述取样筒的内部开设有传动室，所述取样筒的正面开设有若干个泥土收纳室，所述取样筒的内部套设有传动轴，所述传动轴的底端延伸至取样筒的底部且固定连接有锥形钻头，所述传动轴贯穿传动室的内腔，所述取样筒的内部套设有传动柱，所述传动柱分别贯穿若干个泥土收纳室的内腔，所述传动柱的侧面且位于泥土收纳室的内腔套设有扇形取土盒，所述扇形取土盒的开口端设置有斜坡口，所述传动柱的侧面开设有若干个第二弧形槽，所述扇形取土盒的内部开设有第三收缩槽，所述扇形取土盒的内部且位于第三收缩槽内腔的两侧开设有限位槽，所述扇形取土盒的内部开设有插销过道孔，两个所述限位槽的内壁分别固定连接有第三弹簧，两个所述第三弹簧的一端分别固定连接有滑动块，两个所述滑动块的一侧均延伸至第三收缩槽的内腔且固定连接有第二圆弧头插销，所述第二圆弧头插销的后端固定连接有磁铁块，所述第二圆弧头插销的前端与第二弧形槽的内腔相适配。

可选的，所述取样筒的内部开设有弧形隐藏室，所述弧形隐藏室的一端与泥土收纳室的内腔相连通，所述传动室的内壁开设有弧形滑槽，所述弧形隐藏室的内腔设置有铁质弧形封板，所述铁质弧形封板的一端延伸至泥土收纳室的内腔且与泥土收纳室的内壁相接触，所述铁质弧形封板另一端的内壁固定连接有拉块，所述拉块的一端贯穿弧形滑槽的内腔延伸至传动室的内腔且固定连接有圆杆，所述传动轴的侧面且位于传动室的内腔套设有固定管，所述固定管的顶端和底端分别与传动室内腔的顶面和底面相连接，所述固定管的侧面开设有若干个扇形槽，所述固定管的内部转动连接有若干个转动环，所述转动环的一侧位于扇形槽的内腔，所述转动环的外侧面且位于扇形槽的内腔固定连接有拉杆，所述拉杆的一端与圆杆的一端固定连接，所述传动轴的侧面开设有若干个半圆槽，所述转动环的内部开设有第一收缩槽，所述第一收缩槽的内壁固定安装有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的输出端固定连接有推板，所述推板的侧面固定连接有第一弹簧，所述第一弹簧的一端固定连接有传动圆头销，所述传动圆头销的一端与半圆槽的内腔相适配，所述升降板的内部开设有驱动室，所述传动轴的顶端延伸至驱动室的内腔且固定套接有第二直齿轮，所述传动柱的顶端贯穿驱动室的内腔延伸至升降板的顶部，所述传动柱的侧面且位于驱动室的内腔固定套接有第三直齿轮，所述第三直齿轮与第二直齿轮相互啮合，所述驱动室的内腔设置有伺服电机，所述伺服电机的输出轴固定套接有第一直齿轮，所述第一直齿轮与第二直齿轮相互啮合。

可选的，两个所述丝杆的顶端分别延伸至顶板的顶部且固定套接有第二斜齿轮，所述顶板的顶面固定安装有双轴电机，所述双轴电机的两个输出轴分别固定套接有第一斜齿轮，所述第一斜齿轮与第二斜齿轮相互啮合，所述顶板的顶面设置有防护箱，所述双轴电机位于防护箱的内腔，所述防护箱的正面铰接有箱门。

可选的，所述扇形取土盒的内侧面与泥土收纳室的内壁相贴合，所述扇形取土盒的外侧面与铁质弧形封板的内侧面相贴合，所述扇形取土盒的内侧面开设有第一弧形槽。

可选的，所述取样筒的内部开设有第二收缩槽，所述第二收缩槽的内腔固定连接有第二弹簧，所述第二弹簧的一端固定连接有第一圆弧头插销，所述第一圆弧头插销的一端延伸至第一弧形槽的内腔，所述第一圆弧头插销一端的大小与第一弧形槽内腔的大小相适配。

可选的，所述升降板的顶面设置有标柱，所述传动柱的顶端固定连接有转盘，所述转盘的侧面设置有指向柱。

可选的，所述传动室的内壁且位于弧形滑槽的下方设置有限位座，所述限位座与圆杆相互套接。

可选的，所述底板的底部固定安装有自锁脚轮，所述顶板的正面设置有控制面板，所述控制面板分别与双轴电机、伺服电机、电动伸缩杆电性连接。

可选的，所述锥形钻头的下端设置有钻板，所述锥形钻头的侧面固定套接有隔离环，所述隔离环顶端的内侧面与取样筒的外侧面相贴合。

一种用于地质环境调查的取样方法，包括以下步骤：

S1：通过自锁脚轮把取样装置移动到地质环境调查的地点；

S2：启动双轴电机带动升降板、取样筒以及锥形钻头向下移动，同时启动伺服电机带动锥形钻头旋转，利用锥形钻头的旋转使得锥形钻头和钻板钻进地面；

S3：当取样筒进入地底一定深度进行取样时，关闭双轴电机，使得铁质弧形封板缩进弧形隐藏室的内腔；

S4：通过顺时针旋转的传动柱带动扇形取土盒顺时针转动，通过不同高度的扇形取土盒对位于取样筒周边不同深度的泥土进行收集；

S5：当不同高度的扇形取土盒内腔收集到不同深度的泥土样本后，使得扇形取土盒移动回泥土收纳室的内腔；

S6：推动铁质弧形封板从弧形隐藏室的内腔进入到泥土收纳室的内腔；

S7：当泥土样本采集结束后，使得取样筒以及锥形钻头从地底抽出，把各个扇形取土盒内腔的泥土样本取出进行检测。

本发明提供了一种用于地质环境调查的取样装置及取样方法，具备以下有益效果：

1、该用于地质环境调查的取样装置及取样方法，通过双轴电机带动第一斜齿轮旋转，利用第一斜齿轮和第二斜齿轮的啮合传动带动丝杆旋转，通过丝杆和升降板的配合带动升降板、取样筒以及锥形钻头向下移动，通过伺服电机带动第一直齿轮旋转，利用第一直齿轮和第二直齿轮的啮合传动带动传动轴旋转，利用传动轴的旋转带动锥形钻头转动，从而使得旋转的锥形钻头以及钻板向地面进行钻孔，使得取样筒以及锥形钻头钻进地底，同时配合刻度尺和指针对钻入地底的深度进行把控，实现了把该取样装置钻进地底的功能。

2、该用于地质环境调查的取样装置及取样方法，在取样筒的内部设置有多个泥土收纳室和扇形取土盒，当取样筒钻进地底后，通过启动不同的电动伸缩杆使得传动轴带动相对应的转动环旋转，从而带动相对应扇形取土盒外侧的铁质弧形封板收缩，使得扇形取土盒露出，并通过传动柱带动相对应的扇形取土盒转动对不同深度的泥土样本进行采集，通过多个扇形取土盒分别对不同深度的泥土样本进行采集，实现了一次钻孔对不同深度的泥土样本进行采集的功能，避免了传统的取样装置钻孔取样一次后需要提起，把样品取出后再次插入地底进行取样的问题，提高了该用于地质环境调查的取样装置及取样方法的工作质量。

附图说明

图1为本发明正面的结构示意图；

图2为本发明侧面的剖视示意图；

图3为本发明取样筒俯视的剖视示意图；

图4为本发明泥土收纳室的结构示意图；

图5为本发明结构图2中的A处放大示意图；

图6为本发明结构图2中的B处放大示意图；

图7为本发明结构图2中的C处放大示意图；

图8为本发明结构图3中的D处放大示意图；

图9为本发明结构图3中的E处放大示意图；

图10为本发明结构图3中的F处放大示意图；

图11为本发明结构图3中的G处放大示意图。

图中：1、底板；2、支撑柱；3、顶板；4、丝杆；5、升降板；6、取样筒；7、刻度尺；8、指针；9、双轴电机；10、第一斜齿轮；11、第二斜齿轮；12、防护箱；13、箱门；14、锥形钻头；15、钻板；16、隔离环；17、传动室；18、固定管；19、扇形取土盒；20、避让孔；21、驱动室；22、传动轴；23、传动柱；24、扇形槽；25、转动环；26、拉杆；27、泥土收纳室；28、斜坡口；29、弧形隐藏室；30、弧形滑槽；31、圆杆；32、限位座；33、铁质弧形封板；34、第一收缩槽；35、第二收缩槽；36、伺服电机；37、第一直齿轮；38、第二直齿轮；39、第三直齿轮；40、转盘；41、指向柱；42、标柱；43、第二弧形槽；44、电动伸缩杆；45、推板；46、第一弹簧；47、传动圆头销；48、半圆槽；49、第三收缩槽；50、限位槽；51、第三弹簧；52、滑动块；53、第二圆弧头插销；54、磁铁块；55、第二弹簧；56、第一圆弧头插销；57、第一弧形槽；58、自锁脚轮；59、控制面板；60、插销过道孔；61、拉块。

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。

请参阅图1至图11，本发明提供一种技术方案：一种用于地质环境调查的取样装置，包括底板1，底板1的顶面固定连接有四个支撑柱2，底板1的顶面开设有避让孔20，支撑柱2的顶部固定连接有顶板3，底板1和顶板3之间转动连接有两个丝杆4，两个丝杆4的表面螺纹套接有升降板5，一个支撑柱2的表面设置有刻度尺7，升降板5的侧面设置有指针8，刻度尺7与指针8的位置相适配，利用刻度尺7和指针8的配合对锥形钻头14钻进地面的深度进行判断，升降板5的底面固定连接有取样筒6，取样筒6的底端贯穿避让孔20延伸至底板1的底部，取样筒6的内部开设有传动室17，取样筒6的正面开设有若干个泥土收纳室27，取样筒6的内部套设有传动轴22，传动轴22的底端延伸至取样筒6的底部且固定连接有锥形钻头14，传动轴22贯穿传动室17的内腔，取样筒6的内部套设有传动柱23，传动柱23分别贯穿若干个泥土收纳室27的内腔，传动柱23的侧面且位于泥土收纳室27的内腔套设有扇形取土盒19，扇形取土盒19的开口端设置有斜坡口28，扇形取土盒19的开口端用于泥土进入，斜坡口28起到切割泥土的作用，便于泥土进入扇形取土盒19的内腔，传动柱23的侧面开设有若干个第二弧形槽43，扇形取土盒19的内部开设有第三收缩槽49，扇形取土盒19的内部且位于第三收缩槽49内腔的两侧开设有限位槽50，扇形取土盒19的内部开设有插销过道孔60，两个限位槽50的内壁分别固定连接有第三弹簧51，第三弹簧51、传动柱23以及扇形取土盒19为316不锈钢材质，两个第三弹簧51的一端分别固定连接有滑动块52，滑动块52的顶面和底面分别与限位槽50的顶面和底面相贴合，两个滑动块52的一侧均延伸至第三收缩槽49的内腔且固定连接有第二圆弧头插销53，第二圆弧头插销53的后端固定连接有磁铁块54，第二圆弧头插销53的前端与第二弧形槽43的内腔相适配，第二圆弧头插销53、第二弧形槽43以及插销过道孔60位于同一高度。

其中，取样筒6的内部开设有弧形隐藏室29，弧形隐藏室29的一端与泥土收纳室27的内腔相连通，传动室17的内壁开设有弧形滑槽30，弧形隐藏室29的内腔设置有铁质弧形封板33，铁质弧形封板33的一端延伸至泥土收纳室27的内腔且与泥土收纳室27的内壁相接触，铁质弧形封板33与磁铁块54之间的磁吸力大于第三弹簧51的弹力，当铁质弧形封板33与磁铁块54之间相吸时，第三弹簧51处于拉伸状态，此时第二圆弧头插销53位于第三收缩槽49的内腔，铁质弧形封板33另一端的内壁固定连接有拉块61，拉块61的一端贯穿弧形滑槽30的内腔延伸至传动室17的内腔且固定连接有圆杆31，传动轴22的侧面且位于传动室17的内腔套设有固定管18，固定管18的顶端和底端分别与传动室17内腔的顶面和底面相连接，固定管18的侧面开设有若干个扇形槽24，固定管18的内部转动连接有若干个转动环25，转动环25的一侧位于扇形槽24的内腔，转动环25的外侧面且位于扇形槽24的内腔固定连接有拉杆26，拉杆26的一端与圆杆31的一端固定连接，传动轴22的侧面开设有若干个半圆槽48，转动环25的内部开设有第一收缩槽34，第一收缩槽34的内壁固定安装有电动伸缩杆44，电动伸缩杆44、第一收缩槽34以及泥土收纳室27的数量相等，电动伸缩杆44的输出端固定连接有推板45，推板45的侧面固定连接有第一弹簧46，第一弹簧46的一端固定连接有传动圆头销47，当没有进行取样时，电动伸缩杆44带动传动圆头销47回缩，此时传动圆头销47的顶端与传动轴22的侧面相分离，通过对电动伸缩杆44进行控制确定通过某几个或全部泥土收纳室27对泥土样本进行采集，当只需要某一个泥土收纳室27对泥土样本进行采集时，启动其中一个电动伸缩杆44使得传动圆头销47向外延伸使其与传动轴22相连接，使得相对应的铁质弧形封板33收缩，利用相对应的泥土收纳室27对泥土样本进行采集，当需要使用其中的几个泥土收纳室27对泥土样本进行采集时，启动其中的几个电动伸缩杆44使得传动圆头销47向外延伸使其与传动轴22相连接，使得相对应的铁质弧形封板33收缩，利用相对应的泥土收纳室27对泥土样本进行采集，当需要所有的泥土收纳室27对泥土样本进行采集时，启动所有的电动伸缩杆44使得传动圆头销47向外延伸使其与传动轴22相连接，使得相对应的铁质弧形封板33收缩，利用相对应的泥土收纳室27对泥土样本进行采集，传动圆头销47的一端与半圆槽48的内腔相适配，升降板5的内部开设有驱动室21，传动轴22的顶端延伸至驱动室21的内腔且固定套接有第二直齿轮38，传动柱23的顶端贯穿驱动室21的内腔延伸至升降板5的顶部，传动柱23的侧面且位于驱动室21的内腔固定套接有第三直齿轮39，第三直齿轮39与第二直齿轮38相互啮合，驱动室21的内腔设置有伺服电机36，伺服电机36的输出轴固定套接有第一直齿轮37，第一直齿轮37与第二直齿轮38相互啮合。

其中，两个丝杆4的顶端分别延伸至顶板3的顶部且固定套接有第二斜齿轮11，顶板3的顶面固定安装有双轴电机9，双轴电机9的两个输出轴分别固定套接有第一斜齿轮10，第一斜齿轮10与第二斜齿轮11相互啮合，通过双轴电机9带动第一斜齿轮10旋转，利用第一斜齿轮10和第二斜齿轮11之间的啮合带动丝杆4旋转，进而带动升降板5以及取样筒6上下移动，顶板3的顶面设置有防护箱12，双轴电机9位于防护箱12的内腔，防护箱12的正面铰接有箱门13，通过防护箱12对双轴电机9、第一斜齿轮10以及第二斜齿轮11进行防护。

其中，扇形取土盒19的内侧面与泥土收纳室27的内壁相贴合，扇形取土盒19的外侧面与铁质弧形封板33的内侧面相贴合，避免泥土进入到泥土收纳室27内腔的其他位置不便于进行清理，扇形取土盒19的内侧面开设有第一弧形槽57。

其中，取样筒6的内部开设有第二收缩槽35，第二收缩槽35的内腔固定连接有第二弹簧55，第二弹簧55的一端固定连接有第一圆弧头插销56，第一圆弧头插销56的一端延伸至第一弧形槽57的内腔，第一圆弧头插销56一端的大小与第一弧形槽57内腔的大小相适配，通过第二弹簧55、第一圆弧头插销56以及第一弧形槽57的配合使得扇形取土盒19只能顺时针转动，逆时针转动时第一圆弧头插销56和第一弧形槽57对其进行限定。

其中，升降板5的顶面设置有标柱42，传动柱23的顶端固定连接有转盘40，转盘40的侧面设置有指向柱41，通过标柱42和指向柱41的配合对扇形取土盒19的位置进行确定，当指向柱41正指标柱42时，扇形取土盒19位于泥土收纳室27的内腔，此时第一圆弧头插销56在第二弹簧55的弹力作用下插进第一弧形槽57的内腔。

其中，传动室17的内壁且位于弧形滑槽30的下方设置有限位座32，限位座32与圆杆31相互套接，通过限位座32对圆杆31进行限位，圆杆31为弯曲状。

其中，底板1的底部固定安装有自锁脚轮58，顶板3的正面设置有控制面板59，控制面板59分别与双轴电机9、伺服电机36、电动伸缩杆44电性连接，通过控制面板59对双轴电机9、伺服电机36、电动伸缩杆44进行控制。

其中，锥形钻头14的下端设置有钻板15，利用钻板15辅助锥形钻头14钻进地面，锥形钻头14的侧面固定套接有隔离环16，隔离环16顶端的内侧面与取样筒6的外侧面相贴合，利用隔离环16对取样筒6与锥形钻头14之间的区域进行防护，避免泥土进入。

一种用于地质环境调查的取样方法，包括以下步骤：

S1：通过自锁脚轮58把取样装置移动到地质环境调查的地点；

S2：启动双轴电机9带动第一斜齿轮10旋转，通过第一斜齿轮10与第二斜齿轮11之间的传动带动丝杆4旋转，通过丝杆4与升降板5的配合带动升降板5、取样筒6以及锥形钻头14向下移动，同时启动伺服电机36带动第一直齿轮37逆时针转动，通过第一直齿轮37与第二直齿轮38的啮合传动使得传动轴22顺时针转动，通过传动轴22的转动带动锥形钻头14旋转，利用锥形钻头14的旋转使得锥形钻头14和钻板15钻进地面，同时第二直齿轮38和第三直齿轮39的啮合传动带动传动柱23逆时针旋转，此时铁质弧形封板33与磁铁块54相吸，第二圆弧头插销53的顶端位于第三收缩槽49的内腔，传动柱23与扇形取土盒19之间没有连接，传动柱23处于空转状态；

S3：当取样筒6以及锥形钻头14进入地底一定深度进行取样时，关闭双轴电机9使得升降板5、取样筒6以及锥形钻头14停止向下移动，启动位于不同第一收缩槽34内腔的电动伸缩杆44推动相对应的推板45、第一弹簧46以及传动圆头销47向外移动，使得传动圆头销47的顶端与传动轴22的侧面相抵，此时启动伺服电机36带动第一直齿轮37顺时针旋转，通过第一直齿轮37与第二直齿轮38的啮合传动带动传动轴22逆时针旋转，此时锥形钻头14在原地进行转动，通过第二直齿轮38和第三直齿轮39的啮合传动带动传动柱23顺时针旋转，传动轴22逆时针旋转过程中，传动圆头销47的顶端在第一弹簧46的弹力作用下插进半圆槽48的内腔，通过传动轴22的旋转带动传动圆头销47以及转动环25转动，从而带动拉杆26转动，通过拉杆26拉动圆杆31转动，通过圆杆31拉动拉块61在弧形滑槽30的内腔滑动，进而带动铁质弧形封板33缩进弧形隐藏室29的内腔，当铁质弧形封板33完全缩进弧形隐藏室29的内腔后，拉块61与弧形滑槽30内腔的一侧相抵，此时圆杆31以及拉杆26不能再转动，转动环25与不能再转动，传动圆头销47不能再跟随传动轴22进行转动，传动圆头销47的顶端受到半圆槽48内壁的向外推动力，使得传动圆头销47的顶端脱离半圆槽48的内腔，第一弹簧46压缩，传动轴22侧面的多个半圆槽48均不能带动传动圆头销47以及转动环25再次转动，传动轴22进行空转；

S4：当多个铁质弧形封板33缩进弧形隐藏室29的内腔后，磁铁块54与铁质弧形封板33之间的磁吸力消失，此时第二圆弧头插销53的顶端在第三弹簧51的回复弹力作用下穿过插销过道孔60与传动柱23的表面相抵，在传动柱23上的第二弧形槽43转动到与第二圆弧头插销53位于同一直线时，第二圆弧头插销53的顶端在第三弹簧51的弹力作用下插进第二弧形槽43的内腔，通过第二圆弧头插销53对扇形取土盒19与传动柱23之间相连接，通过顺时针旋转的传动柱23带动扇形取土盒19顺时针转动，此时扇形取土盒19外侧面一端的开口处以传动柱23为圆心转动至取样筒6的外部，通过不同高度的扇形取土盒19对位于取样筒6周边不同深度的泥土进行收集；

S5：当不同高度的扇形取土盒19内腔收集到不同深度的泥土样本后，通过观察指向柱41和标柱42的相对位置，当传动柱23带动转盘40转动使得指向柱41指向标柱42时，关闭伺服电机36使得传动轴22以及传动柱23停止转动，此时扇形取土盒19位于泥土收纳室27的内腔，同时第一圆弧头插销56的顶端插进第一弧形槽57的内腔对扇形取土盒19的逆时针转动进行限定；

S6：再次启动伺服电机36逆时针旋转，此时传动轴22顺时针旋转，传动柱23逆时针旋转，传动柱23的旋转具有带动扇形取土盒19逆时针转动的趋势，但第一圆弧头插销56插进第一弧形槽57的内腔阻止扇形取土盒19逆时针转动，使得传动柱23侧面的第二弧形槽43内壁对第二圆弧头插销53的顶端产生向外的推动力，使得第二圆弧头插销53的顶端受到挤压缩进插销过道孔60的内腔，传动柱23此时进行空转，传动轴22顺时针旋转到某一位置后传动圆头销47的顶端在第一弹簧46的弹力作用下再次与插入其中一个半圆槽48的内腔，通过传动圆头销47对传动轴22与转动环25之间再次连接，通过传动轴22的顺时针旋转带动转动环25以及拉杆26顺时针转动，通过拉杆26的转动带动圆杆31和拉块61转动，进而通过拉块61推动铁质弧形封板33从弧形隐藏室29的内腔进入到泥土收纳室27的内腔，当铁质弧形封板33的侧面与泥土收纳室27的内壁相接触时，铁质弧形封板33与磁铁块54之间的磁吸力再次产生，此时第二圆弧头插销53再次缩回到第三收缩槽49的内腔，同时圆杆31、拉杆26、转动环25再次受到铁质弧形封板33的限制不可再进行转动，传动圆头销47的顶端再次被挤压出半圆槽48的内腔，此时启动各个电动伸缩杆44带动相对应的推板45、第一弹簧46以及传动圆头销47向各个不同的第一收缩槽34内腔收缩，完成对地底泥土样本的采集；

S7：当泥土样本采集结束后，关闭伺服电机36，启动双轴电机9翻转使得丝杆4反转，使得取样筒6以及锥形钻头14从地底抽出，把各个扇形取土盒19内腔的泥土样本取出进行检测。

以上所述，仅为本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本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 (10)

1.一种用于地质环境调查的取样装置，包括底板(1)，其特征在于：所述底板(1)的顶面固定连接有四个支撑柱(2)，所述底板(1)的顶面开设有避让孔(20)，所述支撑柱(2)的顶部固定连接有顶板(3)，所述底板(1)和顶板(3)之间转动连接有两个丝杆(4)，两个所述丝杆(4)的表面螺纹套接有升降板(5)，一个所述支撑柱(2)的表面设置有刻度尺(7)，所述升降板(5)的侧面设置有指针(8)，所述刻度尺(7)与指针(8)的位置相适配，所述升降板(5)的底面固定连接有取样筒(6)，所述取样筒(6)的底端贯穿避让孔(20)延伸至底板(1)的底部，所述取样筒(6)的内部开设有传动室(17)，所述取样筒(6)的正面开设有若干个泥土收纳室(27)，所述取样筒(6)的内部套设有传动轴(22)，所述传动轴(22)的底端延伸至取样筒(6)的底部且固定连接有锥形钻头(14)，所述传动轴(22)贯穿传动室(17)的内腔，所述取样筒(6)的内部套设有传动柱(23)，所述传动柱(23)分别贯穿若干个泥土收纳室(27)的内腔，所述传动柱(23)的侧面且位于泥土收纳室(27)的内腔套设有扇形取土盒(19)，所述扇形取土盒(19)的开口端设置有斜坡口(28)，所述传动柱(23)的侧面开设有若干个第二弧形槽(43)，所述扇形取土盒(19)的内部开设有第三收缩槽(49)，所述扇形取土盒(19)的内部且位于第三收缩槽(49)内腔的两侧开设有限位槽(50)，所述扇形取土盒(19)的内部开设有插销过道孔(60)，两个所述限位槽(50)的内壁分别固定连接有第三弹簧(51)，两个所述第三弹簧(51)的一端分别固定连接有滑动块(52)，两个所述滑动块(52)的一侧均延伸至第三收缩槽(49)的内腔且固定连接有第二圆弧头插销(53)，所述第二圆弧头插销(53)的后端固定连接有磁铁块(54)，所述第二圆弧头插销(53)的前端与第二弧形槽(43)的内腔相适配。

2.根据权利要求1所述的一种用于地质环境调查的取样装置，其特征在于：所述取样筒(6)的内部开设有弧形隐藏室(29)，所述弧形隐藏室(29)的一端与泥土收纳室(27)的内腔相连通，所述传动室(17)的内壁开设有弧形滑槽(30)，所述弧形隐藏室(29)的内腔设置有铁质弧形封板(33)，所述铁质弧形封板(33)的一端延伸至泥土收纳室(27)的内腔且与泥土收纳室(27)的内壁相接触，所述铁质弧形封板(33)另一端的内壁固定连接有拉块(61)，所述拉块(61)的一端贯穿弧形滑槽(30)的内腔延伸至传动室(17)的内腔且固定连接有圆杆(31)，所述传动轴(22)的侧面且位于传动室(17)的内腔套设有固定管(18)，所述固定管(18)的顶端和底端分别与传动室(17)内腔的顶面和底面相连接，所述固定管(18)的侧面开设有若干个扇形槽(24)，所述固定管(18)的内部转动连接有若干个转动环(25)，所述转动环(25)的一侧位于扇形槽(24)的内腔，所述转动环(25)的外侧面且位于扇形槽(24)的内腔固定连接有拉杆(26)，所述拉杆(26)的一端与圆杆(31)的一端固定连接，所述传动轴(22)的侧面开设有若干个半圆槽(48)，所述转动环(25)的内部开设有第一收缩槽(34)，所述第一收缩槽(34)的内壁固定安装有电动伸缩杆(44)，所述电动伸缩杆(44)的输出端固定连接有推板(45)，所述推板(45)的侧面固定连接有第一弹簧(46)，所述第一弹簧(46)的一端固定连接有传动圆头销(47)，所述传动圆头销(47)的一端与半圆槽(48)的内腔相适配，所述升降板(5)的内部开设有驱动室(21)，所述传动轴(22)的顶端延伸至驱动室(21)的内腔且固定套接有第二直齿轮(38)，所述传动柱(23)的顶端贯穿驱动室(21)的内腔延伸至升降板(5)的顶部，所述传动柱(23)的侧面且位于驱动室(21)的内腔固定套接有第三直齿轮(39)，所述第三直齿轮(39)与第二直齿轮(38)相互啮合，所述驱动室(21)的内腔设置有伺服电机(36)，所述伺服电机(36)的输出轴固定套接有第一直齿轮(37)，所述第一直齿轮(37)与第二直齿轮(38)相互啮合。

3.根据权利要求1所述的一种用于地质环境调查的取样装置，其特征在于：两个所述丝杆(4)的顶端分别延伸至顶板(3)的顶部且固定套接有第二斜齿轮(11)，所述顶板(3)的顶面固定安装有双轴电机(9)，所述双轴电机(9)的两个输出轴分别固定套接有第一斜齿轮(10)，所述第一斜齿轮(10)与第二斜齿轮(11)相互啮合，所述顶板(3)的顶面设置有防护箱(12)，所述双轴电机(9)位于防护箱(12)的内腔，所述防护箱(12)的正面铰接有箱门(13)。

4.根据权利要求1所述的一种用于地质环境调查的取样装置，其特征在于：所述扇形取土盒(19)的内侧面与泥土收纳室(27)的内壁相贴合，所述扇形取土盒(19)的外侧面与铁质弧形封板(33)的内侧面相贴合，所述扇形取土盒(19)的内侧面开设有第一弧形槽(57)。

5.根据权利要求1所述的一种用于地质环境调查的取样装置，其特征在于：所述取样筒(6)的内部开设有第二收缩槽(35)，所述第二收缩槽(35)的内腔固定连接有第二弹簧(55)，所述第二弹簧(55)的一端固定连接有第一圆弧头插销(56)，所述第一圆弧头插销(56)的一端延伸至第一弧形槽(57)的内腔，所述第一圆弧头插销(56)一端的大小与第一弧形槽(57)内腔的大小相适配。

6.根据权利要求1所述的一种用于地质环境调查的取样装置，其特征在于：所述升降板(5)的顶面设置有标柱(42)，所述传动柱(23)的顶端固定连接有转盘(40)，所述转盘(40)的侧面设置有指向柱(41)。

7.根据权利要求1所述的一种用于地质环境调查的取样装置，其特征在于：所述传动室(17)的内壁且位于弧形滑槽(30)的下方设置有限位座(32)，所述限位座(32)与圆杆(31)相互套接。

8.根据权利要求1所述的一种用于地质环境调查的取样装置，其特征在于：所述底板(1)的底部固定安装有自锁脚轮(58)，所述顶板(3)的正面设置有控制面板(59)，所述控制面板(59)分别与双轴电机(9)、伺服电机(36)、电动伸缩杆(44)电性连接。

9.根据权利要求1所述的一种用于地质环境调查的取样装置，其特征在于：所述锥形钻头(14)的下端设置有钻板(15)，所述锥形钻头(14)的侧面固定套接有隔离环(16)，所述隔离环(16)顶端的内侧面与取样筒(6)的外侧面相贴合。

10.一种用于地质环境调查的取样方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：通过自锁脚轮(58)把取样装置移动到地质环境调查的地点；

S2：启动双轴电机(9)带动升降板(5)、取样筒(6)以及锥形钻头(14)向下移动，同时启动伺服电机(36)带动锥形钻头(14)旋转，利用锥形钻头(14)的旋转使得锥形钻头(14)和钻板(15)钻进地面；

S3：当取样筒(6)进入地底一定深度进行取样时，关闭双轴电机(9)，使得铁质弧形封板(33)缩进弧形隐藏室(29)的内腔；

S4：通过顺时针旋转的传动柱(23)带动扇形取土盒(19)顺时针转动，通过不同高度的扇形取土盒(19)对位于取样筒(6)周边不同深度的泥土进行收集；

S5：当不同高度的扇形取土盒(19)内腔收集到不同深度的泥土样本后，使得扇形取土盒(19)移动回泥土收纳室(27)的内腔；

S6：推动铁质弧形封板(33)从弧形隐藏室(29)的内腔进入到泥土收纳室(27)的内腔；

S7：当泥土样本采集结束后，使得取样筒(6)以及锥形钻头(14)从地底抽出，把各个扇形取土盒(19)内腔的泥土样本取出进行检测。

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