CN114535285B - 污染耕地田间原位稳定化修复中试设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于土壤修复设备技术领域，提出了一种污染耕地田间原位稳定化修复中试设备，包括机架和安装在机架上的试验阻隔箱，试验阻隔箱的上方设置有定量机构；试验阻隔箱包括上部开口的箱体，箱体上竖向滑动连接有支撑板，支撑板的两侧均设置有定量件，支撑板的下方设置有与箱体连通的阀门；定量机构包括定量箱和竖向滑动连接在定量箱内的定量板，定量板的下方设置有与阀门连通的进气单向阀，定量板上固定连接有若干中空的伸缩轴，伸缩轴的一端与定量板的上方连通，伸缩轴的另一端连通有泵组件，定量板的上方连通有位于箱体上方的管道。本发明结构简单，在对污染土壤定量时，通过污染土壤的重力进行药剂定量，减少操作人员的操作步骤。

Description

污染耕地田间原位稳定化修复中试设备

技术领域

本发明属于土壤修复设备技术领域，具体涉及一种污染耕地田间原位稳定化修复中试设备。

背景技术

在工业化生产和人类不合理的污灌造成，部分地区的农田土壤受到了重金属的严重污染；目前，人们逐渐开始重视对污染土壤进行修复，恢复生态植被，为此已经进行大量的土壤修复试验。

现有技术中，如中国专利，公告号为：CN 209400527 U公开的一种污染耕地田间原位稳定化修复中试设备，包括：药剂投加装置、输送装置以及实验阻隔装置；药剂投加装置包括用于制备试验用药品的药剂箱体；实验阻隔装置包括用于盛放试验用污染土体的无盖阻隔箱体；输送装置用于将药剂箱体内的试验用药品输送至无盖阻隔箱体内的试验用污染土体上。该实用新型提供的污染耕地田间原位稳定化修复中试设备能够解决现有技术中不能模拟大田环境条件的技术问题，同时还能解决现有技术中常规田间小区试验不可控因子多以及所需实验面田积大的技术问题，达到实用性高好，可靠性好的有益效果。

但是，对于实际的修复试验而言，需要考虑药剂的用量以及药剂与土壤量的比值，人工添加需要进行精确的计量，然后送入至污染土壤中，导致整个试验过程的效率较低。

发明内容

本发明旨在解决背景技术中记载的问题，提供一种污染耕地田间原位稳定化修复中试设备。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种污染耕地田间原位稳定化修复中试设备，包括机架和安装在机架上的试验阻隔箱，试验阻隔箱的上方设置有定量机构；

试验阻隔箱包括上部开口的箱体，箱体上竖向滑动连接有支撑板，支撑板的两侧均设置有定量件，支撑板的下方设置有与箱体连通的阀门；

定量机构包括定量箱和竖向滑动连接在定量箱内的定量板，定量板上固定连接有若干中空的伸缩轴，伸缩轴的一端与定量板的上方连通，伸缩轴的另一端连通有泵组件，定量板的上方连通有位于箱体上方的管道，定量箱内设置有用于确定定量板行程的搅拌机构。

在本发明的一种优选实施方式，搅拌机构包括转动连接在定量箱内的转轴，转轴的一端同轴固定连接有若干搅拌叶片，转轴的另一端设置有安装在机架上的驱动件，驱动件的输出轴与转轴同轴固定连接，转轴与定量板螺纹连接，驱动件电连接有控制器，控制器电连接有位于支撑板下方的压力传感器。

在本发明的一种优选实施方式，定量箱上设置有出口，出口与管道连通，出口处设置有与定量箱竖向滑动连接的封闭板，封闭板由永磁铁制成且封闭板与定量箱相吸，定量箱上转动连接有滑轮，滑轮上套设有拉绳，拉绳一端固定在封闭板上，拉绳另一端固定连接在定量板上。

在本发明的一种优选实施方式，机架上固定连接有缓存箱，缓存箱与管道连通，缓存箱连通有控制阀，控制阀连通有多孔喷头。

在本发明的一种优选实施方式，机架上固定连接有转动部件，转动部件包括转动箱，转动箱内设置有中空的转动轴，转动轴的一端与多孔喷头连通，转动轴的另一端与控制阀连通，转动轴上同轴固定连接有叶片，转动箱连通有启闭阀，启闭阀位于定量板的下方且与定量箱连通。

在本发明的一种优选实施方式，箱体上转动连接有位于支撑板上方的粉碎对辊，粉碎对辊由动力件驱动。

在本发明的一种优选实施方式，伸缩轴包括中空的外轴，外轴连通有固定在定量板上的进液单向阀，外轴内竖向滑动连接有中空的内轴，内轴固定连接在定量箱上，内轴上套设有复位件，复位件的一端固定连接在外轴上，复位件的另一端固定连接在内轴上。

在本发明的一种优选实施方式，泵组件为若干液泵，液泵与内轴一一对应。

本发明的原理及其有益效果：(1)本发明中，预先通过泵组件和伸缩轴向定量板上方送入药剂，可以使用多个液泵输送同一种药剂，也可以多个液泵输送多种药剂，并利用药剂的流动作用以将药剂进行第一混合，还可以利用驱动件带动转轴和搅拌叶片进行第二次混合，使得药剂混合更为充分。

(2)将污染土壤放置于支撑板上，并利用污染土壤的重力以对支撑板下方的空间进行挤压(土壤越重，则支撑板下方的气压压力越大)，压力传感器向控制器发送压力信号，控制器基于压力信号以控制驱动件的工作时间，则驱动件通过转轴带动定量板向上滑动，以将药剂从定量箱挤压至支撑板上的污染土壤内，如此达到自动施药的目的。

(3)本发明中，定量板移动的距离根据污染土壤的重量确定，与人工定量相比，减少出现人工定量误差的几率，并减少了操作人员的定量步骤，提高实验的效率。

(4)本发明中，污染土体放置于箱体中，能够解决现有技术中不能模拟大田环境条件的技术问题，同时还能解决现有技术中常规田间小区试验不可控因子多以及所需实验田面积大的技术问题，达到实用性高好，可靠性好的有益效果。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明中一实施例中污染耕地田间原位稳定化修复中试设备的正视图；

图2为本发明中又一实施例中污染耕地田间原位稳定化修复中试设备的正视图；

图3为图2中的A部分放大图。

说明书附图中的附图标记包括：液泵11、定量箱12、进气单向阀13、定量板14、进液单向阀15、搅拌叶片16、出口17、封闭板 18、拉绳19、滑轮21、复位件22、内轴23、驱动电机24、转轴25、外轴26、启闭阀27、单相电机31、箱体32、支撑板33、粉碎对辊 34、阀门35、弹性件36、缓存箱41、控制阀42、转动箱51、叶片 52、转动轴53、多孔喷头54。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“竖向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本申请的一实施例，提供一种污染耕地田间原位稳定化修复中试设备，基本如附图1所示，包括机架和安装在机架上的试验阻隔箱，试验阻隔箱包括上部开口的箱体32，箱体32内竖向滑动连接有支撑板33，支撑板33的两侧均设置有弹性件36，弹性件36为弹簧，弹簧的一端固定连接在支撑板33上，弹簧的另一端固定连接在箱体32 上。举例说明:当有1kg的污染土壤放置于支撑板33上，支撑板33 挤压弹簧向下移动1cm，具体设计根据箱体32的体积等考虑。

本实施例中，为了让污染土壤能够与药剂接触更为充分，在箱体 32的上转动连接有粉碎对辊34(带有齿的粉碎对辊34)，箱体32上安装有动力件，动力件为单相电机31，单相电机31用于驱动粉碎对辊34。将污染土壤经过粉碎对辊34粉碎，并掉落至支撑板33上，以达到粉碎土壤的目的。

本实施例中，机架上安装有位于试验阻隔箱上方的定量机构，定量机构包括螺栓固定在机架上的定量箱12，定量箱12内竖向滑动连接有定量板14。定量板14上设置有若干伸缩轴，伸缩轴包括固定连接在定量板14上且中空的外轴26，外轴26连通有进液单向阀15，进液单向阀15固定连接在定量板14上，外轴26内竖向滑动连接有中空的内轴23，内轴23与定量箱12固定连接，内轴23上套设有复位件22，复位件22为弹簧，复位件22的一端固定连接在外轴26上，复位件22的另一端固定连接在内轴23上。

本实施例中，外轴26的一端通过进液单向阀15与定量板14上方连通，外轴26的另一端与内轴23连通，机架上固定安装有泵组件，泵组件为若干液泵11，液泵11的数量与内轴23的数量相等且一一对应，液泵11与内轴23连通。本实施例中，多个液泵11输送多种药剂，多种药剂通过外轴26进入至定量板14的上方，并且在冲击作用下多种药剂进行第一次混合。

本实施例中，定量箱12内转动连接有转轴25，转轴25的一端贯穿定量板14且转轴25上同轴固定连接有位于定量板14上方的搅拌叶片16，转轴25与定量板14螺纹连接。机架上固定连接有驱动件，驱动件为驱动电机24，驱动电机24的输出轴与转轴25同轴固定连接。多种药剂进入至定量板14上方后，启动驱动电机24带动转轴 25和搅拌叶片16对药剂进行第二次混合。箱体内设置有位于支撑板 33下方的压力传感器，压力传感器电连接有控制器，控制器与驱动电机24电连接(图中未示出)。

本实施例中，定量箱12上开有出口17，出口17处设置有封闭板 18，封闭板18由永磁铁制成，并且封闭板18与定量箱12相吸(定量箱12上设置有铁片)。封闭板18用于封闭出口17，定量箱12上转动连接有滑轮21，滑动上套设有拉绳19，拉绳19一端与封闭板18 固定连接，拉绳19另一端与定量板14固定连接。出口17连通有管道，管道位于箱体32的上方，管道连通有多孔喷头54。

具体实施过程如下：

通过液泵11向定量板14上方输送一定量的液体，在通过转轴25 和搅拌叶片16进行搅拌，完成之后，再向箱体32内送污染土壤，在土壤重力的作用下会挤压支撑板33，支撑板33以挤压其下方的空间，其空间内的压强增大，压力传感器向控制器发送压力信息号，控制器基于压力信号以确定驱动电机的工作时间，例如驱动电机带动转轴 25转动10s，由于定量板14与定量箱12竖向滑动连接，则转轴25 带动定量板14向上滑动10cm(以上数值为举例数值)，定量板14 向上滑动过程中，会通过滑轮21和拉绳19带动封闭板18，并打开出口17，定量板14上的液体通过与出口17连通的管道输送至箱体 32内。

一段时间后，控制器以控制驱动电机24带动转轴25反向转动，以带动定量板14向下滑动，定量板14向下滑动复位且将拉绳19松弛，封闭板18吸附铁片复位以将出口17封闭。

本申请的又一实施例，与上述实施例的不同之处在于，如附图2 和附图3所示，机架上设置有转动部件，转动部件包括固定在机架上的转动箱51，转动箱51内转动连接有中空的转动轴53，转动轴53 的上端连通有控制阀42，控制阀42连通有固定在机架上的缓存箱41，缓存箱41与管道连通，转动轴53的下端与多孔喷头54连通，转动轴53上同轴固定连接有若干叶片52，叶片52为扇叶。转动箱51连通有固定在定量箱12上的启闭阀27，启闭阀27为现有的阀门35。启闭阀27与定量箱12连通。支撑板33的下方设置有固定在箱体上的阀门35，阀门35连通有安装在定量箱12上的进气单向阀13。

本实施例中，将药剂输送至箱体32内时，药剂预先进入至缓存箱41内，-当定量板14停止运动后，将阀门35打开，然后再将启闭阀27和控制阀42打开，药剂进入至转动轴53并从多孔喷头54撒出，启闭阀27打开后，气体进入至转动箱51内，并吹动叶片52带动转动轴53转动，以扩大药剂喷洒范围。

在本说明书的描述中，参考术语“优选的实施方式”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.污染耕地田间原位稳定化修复中试设备，其特征在于，包括机架和安装在机架上的试验阻隔箱，试验阻隔箱的上方设置有定量机构；

试验阻隔箱包括上部开口的箱体，箱体上竖向滑动连接有支撑板，支撑板的两侧均设置有定量件，支撑板的下方设置有与箱体连通的阀门；

定量机构包括定量箱和竖向滑动连接在定量箱内的定量板，定量板上固定连接有若干中空的伸缩轴，伸缩轴的一端与定量板的上方连通，伸缩轴的另一端连通有泵组件，定量板的上方连通有位于箱体上方的管道，定量箱内设置有用于确定定量板行程的搅拌机构；

搅拌机构包括转动连接在定量箱内的转轴，转轴的一端同轴固定连接有若干搅拌叶片，转轴的另一端设置有安装在机架上的驱动件，驱动件的输出轴与转轴同轴固定连接，转轴与定量板螺纹连接，驱动件电连接有控制器，控制器电连接有位于支撑板下方的压力传感器；

定量箱上设置有出口，出口与管道连通，出口处设置有与定量箱竖向滑动连接的封闭板，封闭板由永磁铁制成且封闭板与定量箱相吸，定量箱上转动连接有滑轮，滑轮上套设有拉绳，拉绳一端固定在封闭板上，拉绳另一端固定连接在定量板上；

机架上固定连接有缓存箱，缓存箱与管道连通，缓存箱连通有控制阀，缓存箱的出口与控制阀的输入端连通，机架上固定连接有转动部件，转动部件包括转动箱，转动箱内设置有中空的转动轴，转动轴的一端与多孔喷头连通，转动轴的另一端与控制阀的输出端连通，转动轴上同轴固定连接有叶片，转动箱连通有启闭阀，启闭阀位于定量板的下方且与定量箱连通；将药剂输送至箱体内时，药剂预先进入至缓存箱内，当定量板停止运动后，将阀门打开，然后再将启闭阀和控制阀打开，药剂进入至转动轴并从多孔喷头洒出，启闭阀打开后，气体进入至转动箱内，并吹动叶片带动转动轴转动，以扩大药剂喷洒范围。

2.如权利要求1所述的污染耕地田间原位稳定化修复中试设备，其特征在于，箱体上转动连接有位于支撑板上方的粉碎对辊，粉碎对辊由动力件驱动。

3.如权利要求2所述的污染耕地田间原位稳定化修复中试设备，其特征在于，伸缩轴包括中空的外轴，外轴连通有固定在定量板上的进液单向阀，外轴内竖向滑动连接有中空的内轴，内轴固定连接在定量箱上，内轴上套设有复位件，复位件的一端固定连接在外轴上，复位件的另一端固定连接在内轴上。

4.如权利要求3所述的污染耕地田间原位稳定化修复中试设备，其特征在于，泵组件为若干液泵，液泵与内轴一一对应。