CN114199651B - 一种泥质土壤芯柱样品检测用样品分层处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种泥质土壤芯柱样品检测用样品分层处理装置，属于地质勘测技术领域，包括相互配合使用的样品放置部和分切划分部，分切划分部用于将芯柱样品分切划分成独立的样本单元，所述分切划分部包括若干个具有防粘功能以及扩大相邻独立样本单元间隙便于其拿取的分切盘，处理座上转动连接有径向限位轴，分切盘上连接有中间连接件，分切盘通过中间连接件轴向滑动连接在径向限位轴上。该泥质土壤芯柱样品检测用样品分层处理装置有效提高了样品分切划分处理的效率与分切精度，整个分切过程具有稳定性高、切割后样本质量好的优点，且该分切过程可通过直接观察样品了解地质的结构，使样品得到了充分有效的利用。
Description
技术领域
本发明涉及地质勘测技术领域，具体为一种泥质土壤芯柱样品检测用样品分层处理装置。
背景技术
泥质土壤芯柱样品一般主要是通过钻孔取芯法取得的柱形样本，常用于地质勘测领域，在地质勘测的过程中，不仅可以通过对泥质土壤芯柱样品的检测分析对地质内部的具体情况进行了解，同时还可以通过对泥质土壤芯柱样品的直接观察了解地质结构的分布情况，是一种非常有效的地质勘测手段。
因泥质土壤芯柱样品从地层内取出时一般是一个较长的完整柱体，非常不便于检测分析，所以在检测分析之前会根据检测的需要将样品划分成一个个相对独立且便于检测分析的样本单元。
申请号为CN202022415130.5的中国实用新型专利公开了一种土壤剖面样品切割装置，该切割装置利用夹持组件先对装有土壤样品的取土筒进行固定，然后利用切割丝对缓慢向外推出取土筒外的土壤进行切割，具有土壤分切稳定以及样品损坏率低的优点，但其单次只能得到一个独立的样本单元，分切的效率较低，且在分切的过程中无法通过直接观察土壤样品了解地质结构，不仅降低的土壤样品的利用率，且无法根据地质的结构对样品进行分层分切处理，相应的降低了分切后独立样本单元的代表性。
针对上述问题，现有的样品划分会通过人工操作分切工具直接对土壤芯柱样品进行分切划分，其不仅可以通过直接观察了解地质结构的分布，且可以灵活的根据地质结构对样品进行分层分切处理，但其分切划分的效率较低，且在土壤芯柱样品分切的过程中很容易因人工操作误差以及失误的问题而影响样本单元的质量。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种泥质土壤芯柱样品检测用样品分层处理装置由以下具体技术手段所达成：包括相互配合使用的样品放置部和分切划分部，分切划分部用于将芯柱样品分切划分成独立的样本单元，所述样品放置部包括处理座，处理座上设置有拼接的弧面放置槽，弧面放置槽包括依次交替分布的固定弧面部分和活动弧面部分，活动弧面部分上连接有滑动板，滑动板滑动插接在处理座上，且滑动板与处理座之间连接有弹性件，所述分切划分部包括若干个具有防粘功能以及扩大相邻独立样本单元间隙便于其拿取的分切盘，处理座上转动连接有径向限位轴，分切盘上连接有中间连接件，分切盘通过中间连接件轴向滑动连接在径向限位轴上，且分切盘用于对弧面放置槽内的芯柱样品进行分切划分，所述分切盘包括弧形切割件和弧形连接架，弧形切割件连接在弧形连接架上，且二者形成一个圆环，圆环内对称滑动连接有圆形压片，圆形压片之间设置有弹性限制件和气囊撑张件，气囊撑张件连接在圆环上且用于驱动圆形压片做相背的滑动运动，对称的圆形压片之间连接有限位延伸件，限位延伸件用于控制圆形压片的滑动范围，所述分切盘与处理座之间连接有滑块座，且分切盘的两侧对称设置有弧形压制板，弧形压制板转动连接在滑块座上且与弧面放置槽配合使用，处理座上设置有用于统一驱动弧形压制板转动的统一驱动轴。
优选技术方案一：所述活动弧面部分上均匀开设有镂空槽，镂空槽内设置有带有弧面的填充板，填充板固定连接在处理座上。
优选技术方案二：所述径向限位轴与统一驱动轴之间连接有连动杆，连动杆对称连接在统一驱动轴的两端，且连动杆的一端固定连接在统一驱动轴上，另一端转动连接在处理座上，径向限位轴与连动杆之间连接有齿轮转换组件。
优选技术方案三：所述滑动板与连动杆之间连接有统一限位补充组件，统一限位补充组件包括转换驱动杆、统一限位框和若干承接块，转换驱动杆对称滑动插接在处理座上且分别与连动杆相对应，统一限位框连接在对称的转换驱动杆之间且滑动连接在处理座内，承接块分别连接在滑动板上且与统一限位框配合使用。
优选技术方案四：所述气囊撑张件为若干个环形气囊，环形气囊呈同圆心由内向外均匀分布，弧形连接架上连接有与环形气囊相对应的环形连接座，弹性限制件均匀分布在相邻环形气囊之间的间隙内。
优选技术方案五：所述限位延伸件沿圆环的内壁均匀分布，且限位延伸件包括限位座，限位座上对称滑动连接有延长杆，对称的延长杆分别连接在对称的圆形压片上。
优选技术方案六：对称的所述延长杆之间连接有刚性同步组件， 刚性同步组件包括同步绳和限位柱，同步绳连接在对称的延长杆相背的端部之间，且同步绳数量为二，限位柱分别对同步绳进行限位，且限位柱分别靠近同步绳相反的端部。
优选技术方案七：所述滑块座滑动连接在处理座上，用于控制弧形压制板和分切盘沿着径向限位轴的轴向滑动，弧形压制板转动套接在径向限位轴上，且弧形压制板与弧面放置槽同圆心但无重合部分。
本发明具备以下有益效果：1、该泥质土壤芯柱样品检测用样品分层处理装置通过弧面放置槽、滑动板、弹性件、分切盘、径向限位轴以及限位延伸件的组合作用，有效提高了样品分切划分处理的效率与分切精度，整个分切过程具有稳定性高、切割后样本质量好的优点，且该分切过程可通过直接观察样品了解地质的结构，使样品得到了充分有效的利用。
2、该泥质土壤芯柱样品检测用样品分层处理装置通过分切盘、限位延伸件以及刚性同步组件的组合作用，在样品分切划分处理的过程中，通过对分切后样本端面进行压实提高样本端面的胶结度，有效避免样品在分切的过程中附着在分切盘上影响样本质量情况的发生，且整个压实过程具有较高的稳定性和一致性，同时具有重复使用精度高的优点。
3、该泥质土壤芯柱样品检测用样品分层处理装置通过固定弧面部分、活动弧面部分、滑动板和弹性件的组合作用，有效提高样品放置以及分切处理过程的稳定性，同时提高了样本取出的顺利度。
4、该泥质土壤芯柱样品检测用样品分层处理装置通过统一限位补充组件、滑动板与连动杆的组合作用，确保活动弧面部分与固定弧面部分可以精准稳定的拼接在一起，相应的提高了样品放置的稳定性性，避免活动弧面部分因受力不均而影响其与固定弧形部分拼接的精准度。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明分切过程结构示意图。
图3为本发明弧形切割件和弧形连接架的结构示意图。
图4为本发明分切盘的结构分解示意图。
图5为本发明圆形压片滑动过程结构示意图。
图6为本发明填充板和镂空槽的结构示意图。
图7为本发明转换驱动杆和连动杆的结构示意图。
图8为本发明图7中A处的放大图。
图中：1、处理座；2、弧面放置槽；21、固定弧面部分；22、活动弧面部分；3、滑动板；4、弹性件；5、分切盘；51、弧形切割件；52、弧形连接架；53、圆形压片；54、弹性限制件；55、气囊撑张件；6、径向限位轴；7、中间连接件；8、限位延伸件；81、限位座；82、延长杆；9、滑块座；10、弧形压制板；11、统一驱动轴；12、镂空槽；13、填充板；14、连动杆；15、齿轮转换组件；16、统一限位补充组件；161、转换驱动杆；162、统一限位框；163、承接块；17、环形连接座；18、刚性同步组件；181、同步绳；182、限位柱。
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。
请参阅图1、图2和图3，一种泥质土壤芯柱样品检测用样品分层处理装置，包括相互配合使用的样品放置部和分切划分部，样品放置部用于放置泥质的土壤芯柱样品（以下简称样品），且样品放置部包括处理座1，分切划分部用于将放置在样品放置部上的样品分切划分成独立的样本单元（以下简称样本），分切划分部包括若干个具有防粘功能以及扩大相邻独立样本单元间隙便于其拿取的分切盘5，分切盘5用于对样品放置部内放置的样品进行分切划分，处理座1上转动连接有径向限位轴6，径向限位轴6上连接有外部驱动装置，分切盘5上连接有中间连接件7，分切盘5通过中间连接件7轴向滑动连接在径向限位轴6上，在工作的过程中，先将样品放置在样品放置部上，然后可灵活的根据检测的需要或者根据对样品直接观察了解的地质结构对样品进行分切划分处理得到样本，如图1所示，在样品放置好后，通过人工或者机械控制分切盘5沿着径向限位轴6的轴向滑动，使其运动至分切的位置，然后通过外部驱动装置带动径向限位轴6转动，使分切盘5同步的向样品的方向转动并对样品进行分切划分处理，如图2所示，通过分切盘5同步的对样品进行分切，有效提高了样品分切划分处理的效率，整个分切过程具有稳定性高、切割后样本质量好的优点，且该分切过程可通过直接观察样品了解地质的结构，使样品得到了充分有效的利用，其中径向限位轴6可以是如图3所示的花形，分切盘5可以在其上沿着轴向滑动但是不可以沿着径向转动。
参阅图1、图2和图4，分切盘5包括弧形切割件51和弧形连接架52，弧形切割件51连接在弧形连接架52上，且二者形成一个圆环，圆环内对称滑动连接有圆形压片53，圆形压片53之间设置有弹性限制件54和气囊撑张件55，弹性限制件54固定连接在对称的圆形压片53之间，气囊撑张件55连接在圆环上且用于驱动圆形压片53做相背的滑动运动，处理座1上设置有气泵，气泵通过软管连接在气囊撑张件55上，通过气泵对气囊撑张件55进行充气和排气，对称的圆形压片53之间连接有限位延伸件8，限位延伸件8用于控制圆形压片53的滑动范围，在分切样品的过程中，通过弧形切割件51对样品进行分切，分切完成之后，如图2中下方的图所示，分切盘5位于分切划分后相邻的样本之间，此时，启动气泵对气囊撑张件55进行充气使气囊撑张件55膨胀变形从而将对称的圆形压片53向外顶出，顶出的圆形压片53会将相应样本的端面压实提高端面的胶结度，可有效避免其附着在分切盘5上，相应的提高了样本的完整度，同时样本在压实后，增加了相邻样本之间的间隙，便于将样本取出，其中在圆形压片53将样本的端面压实后，通过气泵将气囊撑张件55内的气体抽出，此时气囊撑张件55恢复形变，且在弹性限制件54的作用下，圆形压片53做复位运动。
参阅图4，气囊撑张件55为若干个环形气囊，环形气囊呈同圆心由内向外均匀分布，且环形气囊之间通过连接管连通，弧形连接架52上连接有与环形气囊相对应的环形连接座17，弹性限制件54均匀分布在相邻环形气囊之间的间隙内，通过对气囊撑张件55和弹性限制件54分布结构的设置，增加了其膨胀变形作用在圆形压片53上力的均匀度，相应的提高了圆形压片53移动的稳定性，同时提高了圆形压片53复位过程的稳定性。
参阅图4和图5，限位延伸件8沿圆环的内壁均匀分布，且限位延伸件8包括限位座81，限位座81上对称滑动连接有延长杆82，对称的延长杆82分别连接在对称的圆形压片53上，在气囊撑张件55膨胀变形将圆形压片53向外顶出的时候，如图5中右侧的视图所示，延长杆82随着圆形压片53的移动在限位座81上滑动，当气囊撑张件55恢复形变，在弹性限制件54的作用下，圆形压片53复位，延长杆82同步的复位，通过延长杆82对圆形压片53顶出的距离进行限位控制，使圆形压片53顺利稳定的做顶出和复位的运动。
参阅图5，对称的延长杆82之间连接有刚性同步组件18，利用刚性同步组件18控制对称的延长杆82在限位座81上做同步的滑动运动，相应的使对称的圆形压片53做同步的顶出和复位运动，有效避免了圆形压片53在压实过程中因受到的阻力不同而影响其运动的一致性，进而降低其复位的精度影响其重复使用的稳定性，刚性同步组件18包括同步绳181和限位柱182，同步绳181连接在对称的延长杆82相背的端部之间，且同步绳181数量为二，限位柱182分别对两根同步绳181进行限位，且限位柱182分别靠近同步绳181相反的端部，在对称的延长杆82滑动的过程中，二者既同时做施力方又同时做受力方，进而使对称的延长杆82始终处于受力均衡的状态，如图5中右侧的视图所示，在左侧的同步绳181的作用下，上方的延长杆82为受力方，下方的延长杆82作为施力方，而在右侧的同步绳181的作用下，上方的延长杆82作为施力方，下方的延长杆82则作为受力方，使对称的延长杆82始终保持同步的滑动运动。
参阅图1和图6，处理座1上设置有拼接的弧面放置槽2，弧面放置槽2包括依次交替分布的固定弧面部分21和活动弧面部分22，活动弧面部分22上连接有滑动板3，滑动板3滑动插接在处理座1上，且滑动板3与处理座1之间连接有弹性件4，初始状态下，活动弧面部分22相对位于固定弧面部分21的上方形成一个带有间隙的弧形承接面，在对样品分切划分的过程中，先将样品放置在带有间隙的弧形承接面上，此时在满足样品放置所需承接面的基础上，降低样品与承接面的接触范围，在样品重力的作用下，带有间隙的弧形承接面向下滑动压缩弹性件4，当该弧形承接面滑动至固定弧面部分21时，与固定弧面部分21组合形成完整的弧形承接面对样品进行承接限制，之后通过分切盘5对放置在完整弧形承接面的样品进行分切，此时通过完整的弧形承接面可提高样品放置以及分切处理过程的稳定性，在分切完成之后将样本取出的过程中，随着样本的取出，弹性件4通过滑动板3带动活动弧面部分22做复位运动，给正在取出的样本一个辅助的推力，便于其顺利稳定的取出。
参阅图1、图2和图6，活动弧面部分22上均匀开设有镂空槽12，镂空槽12内设置有带有弧面的填充板13，填充板13固定连接在处理座1上，进一步降低了样品放置过程中与弧形承接面的接触范围。所述滑块座9分别滑动连接在处理座1和径向限位轴6上，用于控制弧形压制板10和分切盘5的移动，弧形压制板10滑动连接在统一驱动轴11，且弧形压制板10与弧面放置槽2同圆心但无重合部分。
参阅图1和图2，分切盘5与处理座1之间连接有滑块座9，且分切盘5的两侧对称设置有弧形压制板10,滑块座9摩擦滑动连接在处理座1上，用于控制弧形压制板10和分切盘5沿着径向限位轴6的轴向滑动，弧形压制板10转动套接在径向限位轴6上，且弧形压制板10与弧面放置槽2同圆心但无重合部分，通过对滑块座9的控制调节分切盘5与弧形压制板10的位置，利用弧形压制板10对分切位置附近的样品进行限制，提高分切过程中样品的稳定性，相应的提高了分切后样本的质量。
参阅图1、图7和图8，处理座1上设置有用于统一驱动弧形压制板10转动的统一驱动轴11，弧形压制板10滑动连接在统一驱动轴11，径向限位轴6与统一驱动轴11之间连接有连动杆14，连动杆14对称连接在统一驱动轴11的两端，且连动杆14的一端固定连接在统一驱动轴11上，另一端转动连接在处理座1上，径向限位轴6与连动杆14之间连接有齿轮转换组件15，在径向限位轴6转动的过程中，通过齿轮转换组件15带动连动杆14转动，连动杆14通过统一驱动轴11同步的带动弧形压制板10转动，并在分切盘5对放置在弧面放置槽2内样品进行分切之前对该样品分切位置附近的区域进行限制，结合图7和图8所示，齿轮转换组件15包括弧形连接板、一个主齿轮和两个副齿轮，主齿轮连接在径向限位轴6上且与径向限位轴6同圆心，副齿轮相互啮合且转动连接在处理座1上，其中一个副齿轮与主齿轮啮合，另一个副齿轮与弧形连接板啮合，如图8所示，当径向限位轴6转动的时候，依次通过主齿轮和副齿轮带动弧形连接板移动，弧形连接板通过连动杆14带动统一驱动轴11控制弧形压制板10的转动。
参阅图1、图2和图6，滑动板3与连动杆14之间连接有统一限位补充组件16，统一限位补充组件16包括转换驱动杆161、统一限位框162和若干承接块163，转换驱动杆161对称滑动插接在处理座1上且分别与连动杆14相对应，统一限位框162连接在对称的转换驱动杆161之间且滑动连接在处理座1内，承接块163分别连接在滑动板3上且与统一限位框162配合使用，在分切处理的过程中，当连动杆14转动的时候按压转换驱动杆161向下滑动，转换驱动杆161通过统一限位框162带动承接块163向下移动，承接块163强制带动相应的滑动板3向下移动，确保滑动板3上的活动弧面部分22与固定弧面部分21可以精准稳定的拼接在一起，相应的提高了样品放置的稳定性性，避免活动弧面部分22因受力不均而影响其与固定弧面部分21拼接的精准度。
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 (8)
1.一种泥质土壤芯柱样品检测用样品分层处理装置，其特征在于：包括相互配合使用的样品放置部和分切划分部，分切划分部用于将芯柱样品分切划分成独立的样本单元；
所述样品放置部包括处理座（1），处理座（1）上设置有拼接的弧面放置槽（2），弧面放置槽（2）包括依次交替分布的固定弧面部分（21）和活动弧面部分（22），活动弧面部分（22）连接有滑动板（3），滑动板（3）滑动插接在处理座（1）上，且滑动板（3）与处理座（1）之间连接有弹性件（4）；
所述分切划分部包括若干个具有防粘功能以及扩大相邻独立样本单元间隙便于其拿取的分切盘（5），处理座（1）上转动连接有径向限位轴（6），分切盘（5）上连接有中间连接件（7），分切盘（5）通过中间连接件（7）轴向滑动连接在径向限位轴（6）上，且分切盘（5）用于对弧面放置槽（2）内的芯柱样品进行分切划分；
所述分切盘（5）包括弧形切割件（51）和弧形连接架（52），弧形切割件（51）连接在弧形连接架（52）上，且二者形成一个圆环，圆环内对称滑动连接有圆形压片（53），圆形压片（53）之间设置有弹性限制件（54）和气囊撑张件（55），气囊撑张件（55）连接在圆环上且用于驱动圆形压片（53）做相背的滑动运动，弹性限制件（54）固定连接在对称的圆形压片（53）之间,对称的圆形压片（53）之间连接有限位延伸件（8），限位延伸件（8）用于控制圆形压片（53）的滑动范围；
所述分切盘（5）与处理座（1）之间连接有滑块座（9），且分切盘（5）的两侧对称设置有弧形压制板（10），弧形压制板（10）转动连接在滑块座（9）上且与弧面放置槽（2）配合使用，处理座（1）上设置有用于统一驱动弧形压制板（10）转动的统一驱动轴（11）。
2.根据权利要求1所述的一种泥质土壤芯柱样品检测用样品分层处理装置，其特征在于：所述活动弧面部分（22）上均匀开设有镂空槽（12），镂空槽（12）内设置有带有弧面的填充板（13），填充板（13）固定连接在处理座（1）上。
3.根据权利要求1或2所述的一种泥质土壤芯柱样品检测用样品分层处理装置，其特征在于：所述径向限位轴（6）与统一驱动轴（11）之间连接有连动杆（14），连动杆（14）对称连接在统一驱动轴（11）的两端，且连动杆（14）的一端固定连接在统一驱动轴（11）上，另一端转动连接在处理座（1）上，径向限位轴（6）与连动杆（14）之间连接有齿轮转换组件（15）。
4.根据权利要求3所述的一种泥质土壤芯柱样品检测用样品分层处理装置，其特征在于：所述滑动板（3）与连动杆（14）之间连接有统一限位补充组件（16），统一限位补充组件（16）包括转换驱动杆（161）、统一限位框（162）和若干承接块（163），转换驱动杆（161）对称滑动插接在处理座（1）上且分别与连动杆（14）相对应，统一限位框（162）连接在对称的转换驱动杆（161）之间且滑动连接在处理座（1）内，承接块（163）分别连接在滑动板（3）上且与统一限位框（162）配合使用。
5.根据权利要求1所述的一种泥质土壤芯柱样品检测用样品分层处理装置，其特征在于：所述气囊撑张件（55）为若干个环形气囊，环形气囊呈同圆心由内向外均匀分布，弧形连接架（52）上连接有与环形气囊相对应的环形连接座（17），弹性限制件（54）均匀分布在相邻环形气囊之间的间隙内。
6.根据权利要求1所述的一种泥质土壤芯柱样品检测用样品分层处理装置，其特征在于：所述限位延伸件（8）沿圆环的内壁均匀分布，且限位延伸件（8）包括限位座（81），限位座（81）上对称滑动连接有延长杆（82），对称的延长杆（82）分别连接在对称的圆形压片（53）上。
7.根据权利要求6所述的一种泥质土壤芯柱样品检测用样品分层处理装置，其特征在于：对称的所述延长杆（82）之间连接有刚性同步组件（18）， 刚性同步组件（18）包括同步绳（181）和限位柱（182），同步绳（181）连接在对称的延长杆（82）相背的端部之间，且同步绳（181）数量为二，限位柱（182）分别对同步绳（181）进行限位，且限位柱（182）分别靠近同步绳（181）相反的端部。
8.根据权利要求1所述的一种泥质土壤芯柱样品检测用样品分层处理装置，其特征在于：所述滑块座（9）滑动连接在处理座（1）上，用于控制弧形压制板（10）和分切盘（5）沿着径向限位轴（6）的轴向滑动，弧形压制板（10）转动套接在径向限位轴（6）上，且弧形压制板（10）与弧面放置槽（2）同圆心但无重合部分。
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