CN115165444B - 一种农药污染场地异味类物质筛查布点采样装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种农药污染场地异味类物质筛查布点采样装置及方法，所述采样装置包括壳体，壳体底部设有钻土锥，壳体内底部中心设有集料部，所述集料部上端沿竖直方向由下到上依次设有气囊、驱动机构，气囊内部设有连接结构以及轨道，气囊外设有取样部，取样部包括取样管，壳体内壁上设有两组支撑杆，支撑杆上设有衔接片，衔接片通过限位杆贯穿取样管，壳体侧壁上设有第一通孔，集料部包括固定杆以及接土盘，所述方法包括收集信息确定采样点位、采样以及记录信息并进行检测；本发明装置可以在不用取出采样装置的情况下多次在同一深度取样，提高取样率。

Description

一种农药污染场地异味类物质筛查布点采样装置及方法

技术领域

本发明涉及采样装置技术领域，具体是涉及一种农药污染场地异味类物质筛查布点采样装置及方法。

背景技术

农药可以起到除虫除草的作用，但是长期滥用农药，会使环境中的有害物质大大增加，危害生态和人类，形成农药污染。农药行业作为主要的异味污染贡献行业之一，其生产过程中涉及的原辅材料、中间体、产品及降解产物，经过跑冒滴漏或泄露等方式进入场地的土壤及地下水环境，导致退役后的农药场地成为新的异味污染源。

因此针对农药污染地块修复过程中异味扰民的突出环境问题，开展地块土壤中异味物质的筛查，明确异味物质在土壤中的分布至关重要。目前的采样装置包括土壤气采样、土壤采样等，其中土壤采样多采用土钻的方式，单次取土量少，且需要在单次取土后将土从取样器上取出后，再进行下一次取土，当需要取不同深度的土壤样品时，需要多次钻进钻出，比较费时。

因此，现需要一种农药污染场地异味类物质筛查布点采样装置及方法，以解决上述所存在的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种农药污染场地异味类物质筛查布点采样装置及方法。

本发明的技术方案是：一种农药污染场地异味类物质筛查布点采样装置，包括壳体，所述壳体底部设有实心的钻土锥，所述壳体内底部中心设有集料部，所述集料部上端沿竖直方向由下到上依次设有气囊、用于对气囊进行往复挤压的驱动机构；

所述气囊外侧设有沿水平方向设置的取样部，所述取样部包括取样管，位于取样管对应位置处的壳体内壁上设有第一通孔，所述第一通孔与取样管螺纹配合，

位于所述第一通孔下方的壳体内壁上设有两组用于引导所述取样管滑出第一通孔的支撑杆；

取样管位于第一通孔的一侧设有开口，取样管位于所述开口处的内壁设有刮片，位于开口前方的两组所述支撑杆上设有衔接片，所述衔接片通过限位杆贯穿取样管底面并连接有限位片；所述取样管侧壁设有与衔接片配合的落料口，

所述气囊内设有用于推动取样管移动的连接结构，气囊内底面设有轨道，所述轨道设有向取样管一侧倾斜的斜面；

所述连接结构包括沿竖直方向设置的主动臂以及滑动贴设在所述斜面上的传动臂，所述主动臂上端与气囊内顶面通过转轮转动连接，主动臂下端与传动臂一端通过转轮转动连接，传动臂另一端通过转轮与取样管底面设有的转盘转动连接；

所述集料部包括固定杆，所述固定杆一端与所述气囊底部固定连接，固定杆另一端与壳体底部固定连接，固定杆上套设有用于与所述落料口位置对应的接土盘，所述接土盘上放置有多组接土槽，位于接土盘对应位置处的壳体侧壁上设有仓门。

进一步地，所述驱动机构包括电机、转筒以及定位杆，所述转筒顶部通过伸缩杆贯穿所述壳体与所述电机连接，所述转筒侧壁周向等间距设有多组沿竖直方向设置的竖向滑槽，且竖向滑槽上端与其相邻的另一组竖向滑槽的下端通过一组弧形槽连通，且竖向滑槽与弧形槽的深度相同，所述定位杆一端与壳体内壁固定连接，定位杆另一端与竖向滑槽或弧形槽滑动连接；其中，所述伸缩杆为内部通过锁扣连接的可旋转的伸缩杆。采用上述驱动机构可以满足本申请对气囊上下往复运动的设置需求，但不限于上述这一种驱动机构，选用其他能驱动气囊上下往复运动的驱动机构均可。

进一步地，两组所述支撑杆之间设有滤网。土壤中掺杂着很多杂质，滤网可以将所述杂质滤出，从而能更加准确地筛查土壤中所含的异味类物质。

进一步地，位于取样管内的所述衔接片一端设有第一磁片，所述取样管内底面设有与所述第一磁片相互磁吸的第二磁片。第一磁片和第二磁片之间的磁吸可以使衔接片与取样管接合更稳固，不易在取样时发生脱离的情况。

进一步地，所述壳体顶部设有用于对所述壳体插入深度进行限位的挡板，所述挡板与壳体顶面转动连接，所述壳体上套设有与其转动连接的保护罩，所述保护罩上端与挡板固定连接，且位于第一通孔对应位置处的保护罩侧壁上设有第二通孔，位于仓门对应位置处的保护罩上设有第三通孔；挡板与壳体顶面均设有一组用于使第一通孔与第二通孔对接的第一插销孔，以及一组用于使第一通孔与第二通孔错位的第二插销孔。在钻入过程中，将插销插入挡板与壳体顶部的第一插销孔将挡板固定，保证保护罩可以在钻入过程中将第一通孔盖住，从而防止其他深度的土壤进入采样装置内影响采样结果；将壳体位置固定后，取出插销，将挡板的第一插销孔转动到壳体顶部的第二插销孔处，再将插销插入，从而保护罩将第一通孔露出，保证采样的顺利进行。

作为本发明的一种可选方案，所述接土盘与所述固定杆的滑槽限位转动套接。接土盘转动套接则可以在外力作用下发生转动，使每次采样管获得的土壤样品均匀地落在不同的接土槽里，当将壳体转换到不同深度时，可以通过接土槽的转换区分不同深度的土壤。

进一步地，所述接土盘侧壁上设有齿轮，所述齿轮上方设有与其啮合传动的棘轮，所述棘轮通过连接杆与壳体内壁转动连接，所述棘轮上方设有用于下压使其进行转动的齿板，所述齿板通过延伸杆与所述气囊顶部侧壁连接，所述齿板与棘轮啮合传动。齿板在气囊进行收缩时，可以通过棘轮使齿轮转动，从而使接土盘转动，避免土壤样品堆积在同一位置导致土壤样品溢出；当将壳体转换到不同深度时，可以通过接土槽的转换区分不同深度的土壤。

作为本发明的另一种可选方案，所述接土盘与固定杆固定套接。接土盘固定可以防止接土盘在重力的作用下下落。

利用上述任意一项所述装置进行筛查布点采样的方法，包括以下步骤：

步骤一：根据土壤类型、农药使用以及周边污染源的基本情况确定采样点位；

步骤二：使用采样装置对各个所述采样点位进行土壤取样，并将土壤样本分类收集到样品收集瓶中；

步骤三：记录各个所述土壤样本所对应的采样点位信息，并将各个土壤样品带回实验室进行检测。

本发明的有益效果是：

（1）本发明采样装置通过设置驱动机构，可以使采样装置插入土壤后，对同一深度的土壤进行多次取样，且能将获取的土壤样品储存在采样装置中，不用将每次取样后的取样管拿出再重新插入采样装置，使采样过程更加省时省力。

（2）本发明装置通过设置齿板和齿轮，使接土盘能够在取样管取一次土壤样品后转换接土槽，避免土壤样品堆积在同一位置导致土壤样品溢出；当转换壳体钻土深度时，通过接土槽的转换，可以使取样管在不同深度获得的土壤样品放置在不同的接土槽里，从而不用多次拔出采样装置就能够获取到不同深度的土壤样品。

附图说明

图1是本发明采样装置的整体外观图；

图2是本发明采样装置的实施例1的内部结构图；

图3是本发明采样装置的实施例1的内部结构图；

图4是本发明采样装置的取样管结构图；

图5是本发明采样装置的气囊内部结构图；

图6是本发明采样装置的取样部结构图；

图7是本发明采样装置实施例2的接土槽结构图；

图8是本发明采样装置的滤网结构图；

图9是本发明采样装置实施例2的内部结构图；

其中，1-壳体，11-第一通孔，12-保护罩，13-第二通孔，14-仓门，15-棘轮，16-钻土锥，2-驱动机构，21-转筒，211-竖向滑槽，212-弧形槽，22-定位杆，3-气囊，31-连接结构，311-主动臂，312-传动臂，32-轨道，33-齿板，4-集料部，41-固定杆，42-接土盘，421-接土槽，422-齿轮，5-取样部，51-取样管，511-刮片，52-衔接片，53-支撑杆，54-限位杆。

实施方式

下面结合具体实施方式来对本发明进行更进一步详细的说明，以更好地体现本发明的优势。

实施例

一种农药污染场地异味类物质筛查布点采样装置，包括壳体1，

如图1和图2所示，所述壳体1底部设有实心的钻土锥16，所述壳体1内底部中心设有集料部4，所述集料部4上端沿竖直方向由下到上依次设有气囊3、用于对气囊3进行往复挤压的驱动机构2；

如图2所示，所述驱动机构2包括电机、转筒21以及定位杆22，所述转筒21顶部通过伸缩杆贯穿所述壳体1与所述电机连接，所述转筒21侧壁周向等间距设有四组沿竖直方向设置的竖向滑槽211，且竖向滑槽211上端与其相邻的另一组竖向滑槽211的下端通过一组弧形槽212连通，且竖向滑槽211与弧形槽212的深度相同，所述定位杆22一端与壳体1内壁固定连接，定位杆22另一端与竖向滑槽211或弧形槽212滑动连接；其中，；其中，所述伸缩杆为内部通过锁扣连接的可旋转的伸缩杆，所述电机为市售旋转电机或对市售旋转电机进行外形调整以适配安装至本装置上；

如图2和图3所示，所述气囊3外侧设有沿水平方向设置的取样部5，所述取样部5包括取样管51，位于取样管51对应位置处的壳体1内壁上设有第一通孔11，所述第一通孔11与取样管51螺纹配合，

如图3和图4所示，位于所述第一通孔11下方的壳体1内壁上设有两组用于引导所述取样管51滑出第一通孔11的支撑杆53；

如图4和图6所示，取样管51位于第一通孔11的一侧设有开口，取样管51位于所述开口处的内壁设有刮片511，位于开口前方的两组所述支撑杆53上设有衔接片52，所述衔接片52通过限位杆54贯穿取样管51底面并连接有限位片；所述取样管51侧壁设有与衔接片52配合的落料口，且位于取样管51内的所述衔接片52一端设有第一磁片，所述取样管51内底面设有与所述第一磁片相互磁吸的第二磁片；

如图8所示，两组所述支撑杆53之间设有滤网；

如图5所示，所述气囊3内设有用于推动取样管51移动的连接结构31，气囊3内底面设有轨道32，所述轨道32设有向取样管51一侧倾斜的斜面；

如图5所示，所述连接结构31包括沿竖直方向设置的主动臂311以及滑动贴设在所述斜面上的传动臂312，所述主动臂311上端与气囊3内顶面通过转轮转动连接，主动臂311下端与传动臂312一端通过转轮转动连接，传动臂312另一端通过转轮与取样管51底面设有的转盘转动连接；

如图2和图3所示，所述集料部4包括固定杆41，所述固定杆41一端与所述气囊3底部固定连接，固定杆41另一端与壳体1底部固定连接，固定杆41上固定套设有用于与所述落料口位置对应的接土盘42，所述接土盘42上放置有四组接土槽421，

如图1所示，所述壳体1顶部设有用于对所述壳体1插入深度进行限位的挡板，所述挡板与壳体1顶面转动连接，所述壳体1上套设有与其转动连接的保护罩12，所述保护罩12上端与挡板固定连接，且位于第一通孔11对应位置处的保护罩12侧壁上设有第二通孔13，位于仓门14对应位置处的保护罩12上设有第三通孔；挡板与壳体1顶面均设有一组用于使第一通孔11与第二通孔13对接的第一插销孔，以及一组用于使第一通孔11与第二通孔13错位的第二插销孔；

利用上述装置进行筛查布点采样的方法，包括以下步骤：

步骤一：根据土壤类型、农药使用以及周边污染源的基本情况确定采样点位；

步骤二：使用采样装置对各个所述采样点位进行土壤取样，并将土壤样本分类收集到样品收集瓶中；

步骤三：记录各个所述土壤样本所对应的采样点位信息，并将各个土壤样品带回实验室进行检测。

上述装置的工作原理为：将插销插入第一插销孔，使挡板固定不动，第一通孔11与第二通孔13呈错位状态，即第一通孔11被保护罩12盖住，随后转动壳体1，在利用钻土锥16将壳体1插入土壤，当壳体1插入所需深度后，取出插销，将挡板的第一插销孔转动到壳体1顶部的第二插销孔处，再将插销插入限位，此时第一通孔11与第二通孔13对接；启动电机，转筒21开始转动并下移，此时气囊3被压缩，主动臂311在压力作用下沿轨道32斜面轨迹使传动臂312往取样管51的方向推动，从而使传动臂312推动取样管51沿着支撑杆53滑动，并与衔接片52接合，衔接片52在被取样管51推动的过程中与限位杆54脱离；

在转筒21的持续下移过程中，取样管51通过第一通孔11时，在第一通孔11与取样管51螺纹配合作用下，使取样管51旋转着插入土壤，当取样管51完全插入土壤时，转筒21下移到最低点，开始转动着上升，从而带动取样管51退回壳体1内，此时取样管51端面的刮片511在取样管51旋转回退中使取到的土壤样品留在取样管51内，当取样管51回到壳体1内部时，衔接片52被限位杆54限位停在取样管51开口前方，从而将取样管51的落料口露出，使土壤样品落入滤网过滤杂质后，随后继续下落至接土槽421中，

重复多次取得需要的土壤样品量时，打开仓门14取出接土槽421，将土壤样品取出后再将干净的接土槽421放回接土盘42中，以便下一次取样使用。

实施例

本实施例与实施例1基本相同，与其不同之处在于，

如图7和图9所示，所述接土盘42上放置有八组接土槽421，所述接土盘42与所述固定杆41的滑槽限位转动套接，且所述接土盘42侧壁上设有齿轮422，所述齿轮422上方设有与其啮合传动的棘轮15，所述棘轮15通过连接杆与壳体1内壁转动连接，所述棘轮15上方设有用于下压使其进行转动的齿板33，所述齿板33通过延伸杆与所述气囊3顶部侧壁连接，所述齿板33与棘轮15啮合传动。

上述装置的工作原理与实施例1基本相同，与其不同之处在于：齿板33随着气囊3顶部同步进行上下往复运动，在下移时，齿板33推动棘轮15，使棘轮15带动齿轮422转动，从而使接土盘42发生转动，

在上升时，棘轮15空转使齿板33上移，接土盘42则呈不转动的状态，此时取样管51取得的土壤样品落入与上一次取样相邻的接土槽421中。

Claims (9)

1.一种农药污染场地异味类物质筛查布点采样装置，包括壳体（1），所述壳体（1）底部设有实心的钻土锥（16），其特征在于，所述壳体（1）内底部中心设有集料部（4），所述集料部（4）上端沿竖直方向由下到上依次设有气囊（3）、用于对气囊（3）进行往复挤压的驱动机构（2）；

所述气囊（3）外侧设有沿水平方向设置的取样部（5），所述取样部（5）包括取样管（51），位于取样管（51）对应位置处的壳体（1）内壁上设有第一通孔（11），所述第一通孔（11）与取样管（51）螺纹配合，

位于所述第一通孔（11）下方的壳体（1）内壁上设有两组用于引导所述取样管（51）滑出第一通孔（11）的支撑杆（53）；

取样管（51）位于第一通孔（11）的一侧设有开口，取样管（51）位于所述开口处的内壁设有刮片（511），位于开口前方的两组所述支撑杆（53）上设有衔接片（52），所述衔接片（52）通过限位杆（54）贯穿取样管（51）底面并连接有限位片；所述取样管（51）侧壁设有与衔接片（52）配合的落料口，

所述气囊（3）内设有用于推动取样管（51）移动的连接结构（31），气囊（3）内底面设有轨道（32），所述轨道（32）设有向取样管（51）一侧倾斜的斜面；

所述连接结构（31）包括沿竖直方向设置的主动臂（311）以及滑动贴设在所述斜面上的传动臂（312），所述主动臂（311）上端与气囊（3）内顶面通过转轮转动连接，主动臂（311）下端与传动臂（312）一端通过转轮转动连接，传动臂（312）另一端通过转轮与取样管（51）底面设有的转盘转动连接；

所述集料部（4）包括固定杆（41），所述固定杆（41）一端与所述气囊（3）底部固定连接，固定杆（41）另一端与壳体（1）底部固定连接，固定杆（41）上套设有用于与所述落料口位置对应的接土盘（42），所述接土盘（42）上放置有多组接土槽（421），位于接土盘（42）对应位置处的壳体（1）侧壁上设有仓门（14）。

2.根据权利要求1所述的一种农药污染场地异味类物质筛查布点采样装置，其特征在于，所述驱动机构（2）包括电机、转筒（21）以及定位杆（22），所述转筒（21）顶部通过伸缩杆贯穿所述壳体（1）与所述电机连接，所述转筒（21）侧壁周向等间距设有多组沿竖直方向设置的竖向滑槽（211），且竖向滑槽（211）上端与其相邻的另一组竖向滑槽（211）的下端通过一组弧形槽（212）连通，且竖向滑槽（211）与弧形槽（212）的深度相同，所述定位杆（22）一端与壳体（1）内壁固定连接，定位杆（22）另一端与竖向滑槽（211）或弧形槽（212）滑动连接；其中，所述伸缩杆为内部通过锁扣连接的可旋转的伸缩杆。

3.根据权利要求1所述的一种农药污染场地异味类物质筛查布点采样装置，其特征在于，两组所述支撑杆（53）之间设有滤网。

4.根据权利要求1所述的一种农药污染场地异味类物质筛查布点采样装置，其特征在于，位于取样管（51）内的所述衔接片（52）一端设有第一磁片，所述取样管（51）内底面设有与所述第一磁片相互磁吸的第二磁片。

5.根据权利要求1所述的一种农药污染场地异味类物质筛查布点采样装置，其特征在于，所述壳体（1）顶部设有用于对所述壳体（1）插入深度进行限位的挡板，所述挡板与壳体（1）顶面转动连接，所述壳体（1）上套设有与其转动连接的保护罩（12），所述保护罩（12）上端与挡板固定连接，且位于第一通孔（11）对应位置处的保护罩（12）侧壁上设有第二通孔（13），位于仓门（14）对应位置处的保护罩（12）上设有第三通孔；挡板与壳体（1）顶面均设有一组用于使第一通孔（11）与第二通孔（13）对接的第一插销孔，以及一组用于使第一通孔（11）与第二通孔（13）错位的第二插销孔。

6.根据权利要求1所述的一种农药污染场地异味类物质筛查布点采样装置，其特征在于，所述接土盘（42）上放置有多组接土槽（421），且所述接土盘（42）与所述固定杆（41）的滑槽限位转动套接。

7.根据权利要求6所述的一种农药污染场地异味类物质筛查布点采样装置，其特征在于，所述接土盘（42）侧壁上设有齿轮（422），所述齿轮（422）上方设有与其啮合传动的棘轮（15），所述棘轮（15）通过连接杆与壳体（1）内壁转动连接，所述棘轮（15）上方设有用于下压使其进行转动的齿板（33），所述齿板（33）通过延伸杆与所述气囊（3）顶部侧壁连接，所述齿板（33）与棘轮（15）啮合传动。

8.根据权利要求1所述的一种农药污染场地异味类物质筛查布点采样装置，其特征在于，所述接土盘（42）与固定杆（41）固定套接。

9.利用权利要求1-8任意一项所述装置进行筛查布点采样的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：根据土壤类型、农药使用以及周边污染源的基本情况确定采样点位；

步骤二：使用采样装置对各个所述采样点位进行土壤取样，并将土壤样本分类收集到样品收集瓶中；

步骤三：记录各个所述土壤样本所对应的采样点位信息，并将各个土壤样品带回实验室进行检测。

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