CN114252292A - 一种土壤生态环境监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种土壤生态环境监测装置，涉及土壤检测技术领域。包括：安装筒内侧壁对称设有两条滑轨；监测装置设置在安装筒内，与安装筒滑动连接，监测装置包括：第一电机两侧通过滑块与滑轨滑动连接；转筒顶端与第一电机的输出轴固定，底端设有钻头，转筒内设有收集机构，用于收集待监测土壤，安装筒的底部开有与转筒相对应的孔；驱动机构设置在第一电机上，用于驱动第一电机在滑轨上滑动。本发明的优点在于首先，本装置可以针对不同深度的土壤进行监测，只需控制驱动机构即可，其次，还可以取样同一位置下不同深度的土壤层，这样可以清楚的反应其土质情况以及生态环境，便于研究人员对区域的整体情况做出分析。

Description

一种土壤生态环境监测装置

技术领域

本发明涉及土壤检测技术领域，具体涉及一种土壤生态环境监测装置。

背景技术

土壤环境监测，是了解土壤环境质量状况的重要措施，以防治土壤污染危害为目的，对土壤污染程度、发展趋势的动态分析测定。土壤环境监测包括土壤环境质量的现状调查、区域土壤环境背景值的调查、土壤污染事故调査和污染土壤的动态观测等等。土壤环境监测一般包括布点采样、样品制备、分析测试、结果表征、资料统计与质量技术评价等步骤。

目前，在进行土壤生态环境监测时都是将传感器埋入土壤中，只能对某一深度的土壤进行监测，不能反应不同深度的土层，其土质情况以及生态环境是怎么样的，这样不能对其区域的土壤整体情况做出分析，导致实验的误差较大，影响土质检测结果的准确性。

发明内容

本发明提供一种土壤生态环境监测装置，用以解决现有技术中，只能对某一深度的土壤进行监测，不能反应不同深度的土层，其土质情况以及生态环境，导致实验的误差较大的问题。

本发明提供一种土壤生态环境监测装置，包括：

安装筒，其内侧壁对称设有两条滑轨；

监测装置，设置在安装筒内，与安装筒滑动连接，所述监测装置包括：第一电机，其两侧通过滑块与滑轨滑动连接；转筒，其顶端与第一电机的输出轴固定，底端设有钻头，所述转筒内设有收集机构，用于收集待监测土壤，所述安装筒的底部开有与转筒相对应的孔；

驱动机构，设置在第一电机上，用于驱动第一电机在滑轨上滑动。

优选地，所述驱动机构包括：

箱体，设置在安装筒上；

第二电机，设置在箱体内壁上；

齿轮，套装固定在第二电机的输出轴上；

齿板，与所述齿轮相啮合，所述齿板的一端依次穿过箱体、安装筒与第一电机的顶部固定。

优选地，收集机构包括：

多个吸引孔，沿转筒的高度方向均匀开设在转筒的侧壁；

负压发生器，设置在转筒内。

优选地，还包括：

高度调节机构，设置在负压发生器上，用于调节负压发生器的位置。

优选地，所述高度调节机构包括：

电动气缸，其一端设置在转筒内的顶部，另一端与负压发生器固定；

两条滑槽，对称开设在转筒的内壁上；

两块挡板，分别设置在负压发生器的两端，所述挡板背离负压发生器的一端卡装在滑槽内，并与滑槽滑动连接。

优选地，还包括：

测距组件，设置在挡板上，用于测量取样土壤的深度。

优选地，所述测距组件包括：

测距仪，设置在挡板上；

信号接收处理器，设置在安装筒的底部，所述测距仪竖直向上发射红外线，所述信号接收处理器接收到测距仪发出的红外线计算出挡板到安装筒的底部的距离；

控制器，设置在安装筒上，所述测距仪、信号接收处理器与控制器电连接。

优选地，还包括：

螺旋刀片，设置在转筒的周向。

优选地，还包括：

两个脚踏板，对称设置在安装筒底部的两侧，用于脚踏稳住安装筒。

与现有技术相比，本发明公开一种土壤生态环境监测装置，其有益效果是：

首先，本装置可以针对不同深度的土壤进行监测，只需控制驱动机构即可，其次，还可以取样同一位置下不同深度的土壤层，这样可以清楚的反应其土质情况以及生态环境，便于研究人员对区域的整体情况做出分析，比起只对某一位置下某一深度的土壤监测来说实验误差会更小。在使用时，驱动机构提供动力带动转筒向下移动，滑轨与滑块起到一个导向的作用，限制转筒沿着滑轨的方向向下移动，然后第一电机工作，带动转筒转动，使转筒的阻力更小，更容易伸入土层内，通过控制驱动机构来控制转筒伸入土壤内的深度，然后在进行取样，取样结束后再对样品进行监测分析，监测的项目包括不限于土壤水分、湿度、重金属含量等。本装置的收集机构可以选择需要的取样深度，而不是从地面开始取样，这样取样可以反应地下不同深度的土壤层的生态环境以及土质分布情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明收集机构的结构示意图。

图中各个标号含义：1—安装筒，2—监测装置，3—收集机构，4—驱动机构，5—脚踏，11—滑轨，21—第一电机，22—转筒，23—螺旋刀片，221—钻头，31—吸引孔，32—负压发生器，33—电动气缸，34—挡板，41—箱体，42—齿轮，43—齿板。

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。

本发明实施例提供一种土壤生态环境监测装置如图1所示，包括：安装筒1、监测装置2、收集机构3、驱动机构4。安装筒1的内侧壁对称设有两条滑轨11，安装筒1用于保护整个监测装置；监测装置2设置在安装筒1内，与安装筒1滑动连接，所述监测装置2包括：第一电机21、转筒22。第一电机21的两侧通过滑块与滑轨11滑动连接；转筒22的顶端与第一电机21的输出轴固定，底端设有钻头221，所述转筒22内设有收集机构3，用于收集待监测土壤，所述安装筒1的底部开有与转筒22相对应的孔，在监测取样土壤时，转筒22可以伸下去，使安装筒1的底部抵住地面；驱动机构4设置在第一电机21上，用于驱动第一电机21在滑轨11上滑动。在使用时，驱动机构4提供动力带动转筒22向下移动，滑轨11与滑块起到一个导向的作用，限制转筒22沿着滑轨11的方向向下移动，然后第一电机21工作，带动转筒22转动，使转筒22的阻力更小，更容易伸入土层内，通过控制驱动机构4来控制转筒22伸入土壤内的深度，然后在进行取样，取样结束后再对样品进行监测分析，监测的项目包括不限于土壤水分、湿度、重金属含量等。首先，本装置可以针对不同深度的土壤进行监测，只需控制驱动机构4即可，其次，还可以取样同一位置下不同深度的土壤层，这样可以清楚的反应其土质情况以及生态环境，便于研究人员对区域的整体情况做出分析，比起只对某一位置下某一深度的土壤监测来说实验误差会更小。

进一步的，所述驱动机构4包括：箱体41、第二电机、齿轮42、齿板43。箱体41设置在安装筒1上；第二电机设置在箱体41内壁上；齿轮42套装固定在第二电机的输出轴上；齿板43与所述齿轮42相啮合，所述齿板43的一端依次穿过箱体41、安装筒1与第一电机21的顶部固定。使用时，第二电机工作，带动齿轮42转动，从而带动齿板43上下移动，来改变整个监测装置2的位置来对不同深度的土壤层进行监测。

进一步的，如图2所示，收集机构3包括：吸引孔31、负压发生器32。多个吸引孔31沿转筒22的高度方向均匀开设在转筒22的侧壁，吸引孔31上可以设置阀门，在向下旋进的时候阀门关闭，当需要取样时在打开阀门；负压发生器32设置在转筒22内。负压发生器32工作时，土壤可以通过吸引孔31进入转筒22内进行取样，多个吸引孔31等距开设在转筒22的侧壁在负压吸引时可以将相对于深度的土壤吸入转筒22内进行取样，取样完毕后可以将关闭吸引孔31的阀门，避免取出时上层的土壤落入转筒22内，影响实验数据。

进一步的，还包括：高度调节机构设置在负压发生器32上，用于调节负压发生器32的位置，从而调节所取样土壤的深度，如：可以选择取样距地面0cm-20cm的土壤层，也可以取样距地面10cm-30cm的土壤层，现有的取样时都是从地面开始取样土壤层，不能选择距地面不同深度的土壤层，本装置这样取样可以反应地下不同深度的土壤层的生态环境以及土质分布情况。

进一步的，如图2所示，所述高度调节机构包括：电动气缸33、滑槽、挡板34。电动气缸33的一端设置在转筒22内的顶部，另一端与负压发生器32固定；两条滑槽对称开设在转筒22的内壁上；两块挡板34分别设置在负压发生器32的两端，所述挡板34背离负压发生器32的一端卡装在滑槽内，并与滑槽滑动连接。电动气缸33的活塞杆改变伸出的长度，从而改变负压发生器32的高度，来取样更深层的土壤层。挡板34既可以防止在负压吸引时上层的土壤落入转筒22内，也可以防止取出时上层的土壤落入转筒22内。滑槽起到导向的作用。

进一步的，还包括：测距组件设置在挡板34上，用于测量取样土壤的深度。便于研究人员选择需要的取样深度。

进一步的，所述测距组件包括：测距仪、信号接收处理器。测距仪设置在挡板34上；信号接收处理器设置在安装筒1的底部，所述测距仪竖直向上发射红外线，所述信号接收处理器接收到测距仪发出的红外线计算出挡板34到安装筒1的底部的距离；控制器设置在安装筒1上，所述测距仪、信号接收处理器与控制器电连接。测距仪竖直向上发射红外线后，信号接收处理器接收到信号，然后得出挡板34到安装筒1的底部的距离也就是开始取样的深度，也可以将测距仪设置在转筒22内底部上，控制器与电动气缸33、负压发生器32电连接，控制器控制电动气缸33活塞杆伸出的长度也就是得到了开始取样的高度，然后负压发生器32工作对土壤进行取样，在转筒22内底部的测距仪配合信号接收处理器测出转筒22的底部距地面的高度，也就得到了取样的土壤层的深度数据，如取样距地面10cm-30cm的土壤层。

进一步的，还包括：螺旋刀片23设置在转筒22的周向，便于转筒22向下旋动，可以增加冲击力，将转筒22伸入比较坚硬、干燥的土质下进行取样。

进一步的，还包括：两个脚踏板5对称设置在安装筒1底部的两侧，用于脚踏稳住安装筒1，安装筒1上还设有把手。在取样时，整个监测装置可以会不稳，可以脚踏住脚踏板5或者握着把手。

本发明的优点在于，首先，本装置可以针对不同深度的土壤进行监测，只需控制驱动机构即可，其次，还可以取样同一位置下不同深度的土壤层，这样可以清楚的反应其土质情况以及生态环境，便于研究人员对区域的整体情况做出分析，比起只对某一位置下某一深度的土壤监测来说实验误差会更小。在使用时，驱动机构提供动力带动转筒向下移动，滑轨与滑块起到一个导向的作用，限制转筒沿着滑轨的方向向下移动，然后第一电机工作，带动转筒转动，使转筒的阻力更小，更容易伸入土层内，通过控制驱动机构来控制转筒伸入土壤内的深度，然后在进行取样，取样结束后再对样品进行监测分析，监测的项目包括不限于土壤水分、湿度、重金属含量等。本装置的收集机构可以选择需要的取样深度，而不是从地面开始取样，这样取样可以反应地下不同深度的土壤层的生态环境以及土质分布情况。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种土壤生态环境监测装置，其特征在于，包括：

安装筒(1)，其内侧壁对称设有两条滑轨(11)；

监测装置(2)，设置在安装筒(1)内，与安装筒(1)滑动连接，所述监测装置(2)包括：第一电机(21)，其两侧通过滑块与滑轨(11)滑动连接；转筒(22)，其顶端与第一电机(21)的输出轴固定，底端设有钻头(221)，所述转筒(22)内设有收集机构(3)，用于收集待监测土壤，所述安装筒(1)的底部开有与转筒(22)相对应的孔；

驱动机构(4)，设置在第一电机(21)上，用于驱动第一电机(21)在滑轨(11)上滑动。

2.根据权利要求1所述的一种土壤生态环境监测装置，其特征在于，所述驱动机构(4)包括：

箱体(41)，设置在安装筒(1)上；

第二电机，设置在箱体(41)内壁上；

齿轮(42)，套装固定在第二电机的输出轴上；

齿板(43)，与所述齿轮(42)相啮合，所述齿板(43)的一端依次穿过箱体(41)、安装筒(1)与第一电机(21)的顶部固定。

3.根据权利要求1所述的一种土壤生态环境监测装置，其特征在于，所述收集机构(3)包括：

多个吸引孔(31)，沿转筒(22)的高度方向均匀开设在转筒(22)的侧壁；

负压发生器(32)，设置在转筒(22)内。

4.根据权利要求3所述的一种土壤生态环境监测装置，其特征在于，还包括：

高度调节机构，设置在负压发生器(32)上，用于调节负压发生器(32)的位置。

5.根据权利要求4所述的一种土壤生态环境监测装置，其特征在于，所述高度调节机构包括：

电动气缸(33)，其一端设置在转筒(22)内的顶部，另一端与负压发生器(32)固定；

两条滑槽，对称开设在转筒(22)的内壁上；

两块挡板(34)，分别设置在负压发生器(32)的两端，所述挡板(34)背离负压发生器(32)的一端卡装在滑槽内，并与滑槽滑动连接。

6.根据权利要求5所述的一种土壤生态环境监测装置，其特征在于，还包括：

测距组件，设置在挡板(34)上，用于测量取样土壤的深度。

7.根据权利要求6所述的一种土壤生态环境监测装置，其特征在于，所述测距组件包括：

测距仪，设置在挡板(34)上；

信号接收处理器，设置在安装筒(1)的底部，所述测距仪竖直向上发射红外线，所述信号接收处理器接收到测距仪发出的红外线计算出挡板(34)到安装筒(1)的底部的距离；

控制器，设置在安装筒(1)上，所述测距仪、信号接收处理器与控制器电连接。

8.根据权利要求1所述的一种土壤生态环境监测装置，其特征在于，还包括：

螺旋刀片(23)，设置在转筒(22)的周向。

9.根据权利要求1所述的一种土壤生态环境监测装置，其特征在于，还包括：

两个脚踏板(5)，对称设置在安装筒(1)底部的两侧，用于脚踏稳住安装筒(1)。

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