CN115452457A - 一种高地质背景区土壤生态风险评价用采样装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高地质背景区土壤生态风险评价用采样装置及方法,包括冲击取样机构、土层剥离机构以及辅助支撑架;所述冲击取样机构包括开口朝下的取样斗,所述取样斗顶部固定设有连接滑杆,所述连接滑杆上端连接有冲击杆;所述冲击杆内具有能够沿所述冲击杆轴线往复运动的冲击锤;所述土层剥离机构包括滑动配合在所述连接滑杆上的剥离滑动筒、支撑盘,所述支撑盘下侧边缘处滑动配合连接有多个剥离板,整个装置结构紧凑,便于携带,在需要较多次的采样情况下,能够有效减轻工作人员的劳动量,利用冲击杆的冲击作用能够有效快速的钻取土壤样本,并在土壤取样过程中尽可能的保证土壤样本的完整性,便于工作人员对土层结构进行更加准确的分析。
Description
技术领域
本发明涉及土壤样本采集技术领域,具体为一种高地质背景区土壤生态风险评价用采样装置及方法。
背景技术
地质高背景是指土壤中重金属等化学元素的富集与人为影响无关,而与成土母岩及其风化成土过程有关,特点为空间分布与特定地质体伴生,土壤中As、Cd、Pb、Hg等重金属含量显著高于区域土壤背景值(如岩溶区域)或土壤中重金属的生物活性显著增高的地区(如黑色岩系分布区),地质高背景引起土壤中重金属超标,从而导致生态问题、环境问题等,引起了越来越多的学者的关注;
在需要大量采集土层样本进行研究的情况下,仅靠工作人员手动挖掘的效率是非常低下的,还有肢体上的上的劳累也是吃不消的,所以就需要一种装置能够高效协助工作人员采集大量完整有效的土层样本,且该装置需具有一定的便携性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高地质背景区土壤生态风险评价用采样装置及方法,能够高效完整的采集土层样本。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种高地质背景区土壤生态风险评价用采样装置,包括冲击取样机构、土层剥离机构以及辅助支撑架;
冲击取样机构包括开口朝下的取样斗,取样斗顶部固定设有连接滑杆,连接滑杆上端连接有冲击杆;
冲击杆为中空结构,冲击杆内具有能够沿冲击杆轴线往复运动的冲击锤,冲击锤由电机通过曲柄连杆机构带动沿冲击杆轴线往复运动;
土层剥离机构包括滑动配合在连接滑杆上的剥离滑动筒,剥离滑动筒上固定设有支撑盘,支撑盘下侧边缘处滑动配合连接有多个剥离板,剥离板由电机驱动能够沿支撑盘的径向移动;
多个剥离板组合为包围在取样斗外侧的环形结构,且多个剥离板组合成的环形结构沿取样斗轴向的尺寸需大于取样斗的轴向尺寸;
辅助支撑架包括滑动配合连接在剥离滑动筒外侧的稳固支撑筒,稳固支撑筒上固定设有稳固支撑板,稳固支撑板下侧连接有多根可伸缩的稳固支腿。
优选地,冲击杆内的冲击锤换由直线电机驱动使其沿冲击杆轴线往复运动;
冲击杆内固定设有活塞筒,冲击锤滑动配合在活塞筒中,活塞筒中位于冲击锤上方滑动配合设有驱动活塞,冲击杆内固定设有沿其轴向延伸的直线电机,直线电机的动子与驱动活塞顶部之间连接有冲击驱动杆,冲击驱动杆的两端均以球铰链的形式连接。
优选地,支撑盘上具有多个沿径向延伸且上下贯通的径向滑动槽,剥离板顶部固定设有剥离板连接杆,剥离板连接杆向上延伸穿过径向滑动槽,剥离板连接杆上端以活动铰链的形式与剥离滑动筒连接;
径向滑动槽远离剥离滑动筒的内侧壁与剥离板连接杆远离剥离滑动筒的一侧之间顶压配合设有复位弹簧,剥离板连接杆靠近剥离滑动筒的一侧滑动配合设有楔形块;
剥离滑动筒外侧螺纹配合连接有剥离板控制环,剥离板控制环上固定设有第一齿圈,剥离滑动筒外侧转动配合连接设有第一齿轮,第一齿轮与第一齿圈啮合连接,第一齿轮由电机驱动;
剥离板控制环下端固定设有升降驱动盘,楔形块靠近剥离滑动筒的一侧具有升降约束开槽,升降驱动盘的边缘处约束在升降约束开槽内。
优选地,第一齿轮顶部固定设有手动驱动筒,手动驱动筒顶部具有内六角孔。
说明:当设备处于缺电状态时,能够利用一端具有六角螺丝刀的把手来手动驱动第一齿轮转动。
优选地,升降约束开槽内的上下两端均转动配合设有端面约束滚轴,径向滑动槽靠近剥离滑动筒的内侧壁上转动配合连接有侧向约束滚轴。
说明:端面约束滚轴和侧向约束滚轴能够大幅减小零件之间的摩擦力,便于零件之间更加平稳的运行。
优选地,支撑盘下侧具有多个扇环容纳槽,支撑盘上位于扇环容纳槽处具有多个上下贯通的伸缩通孔;
支撑盘顶部位于伸缩通孔处固定设有伸缩控制柱,伸缩控制柱为中空结构,伸缩控制柱内滑动配合设有伸缩杆,伸缩杆上具有上下贯通的旋转配合孔,旋转配合孔内转动配合设有旋转杆;
旋转杆下端延伸穿过伸缩通孔,旋转杆下端固定设有切割板;
伸缩控制柱内顶部固定设有第一电机,第一电机通过螺纹丝杠机构驱动伸缩杆沿伸缩控制柱轴线移动,伸缩杆顶部固定设有第二电机,第二电机用于驱动旋转杆在旋转配合孔中转动;
说明:多个切割板能够将容纳在取样斗中的土壤样本与外界切割分离,多个切割板也对取样斗中的土壤样本起到支撑保护的作用,有利于获得完整清晰的土壤样本。
伸缩杆上固定设有驱动配合板,驱动配合板上具有上下贯通的螺纹孔,第一电机的输出轴上固定设有螺纹杆,螺纹杆螺纹传动配合在螺纹孔内。
优选地,稳固支腿上端通过活动铰链与稳固支撑板下侧相连,稳固支腿包括支腿固定筒以及滑动配合在支腿固定筒内的支腿伸缩杆,支腿伸缩杆于支腿固定筒之间的滑动阻尼可调;支腿伸缩杆下端固定设有固定锥。
说明:稳固支腿对整个装置起到支撑稳固的作用,防止取样斗在钻入地下时跑偏。
优选地,稳固支撑筒顶部转动配合设有第一限位锁定螺钉,剥离滑动筒顶部转动配合设有第二限位锁定螺钉;
剥离滑动筒外侧具有多个第一锁定槽,连接滑杆外侧具有多个第二锁定槽;
第一限位锁定螺钉的螺钉帽能够卡在第一锁定槽中,第二限位锁定螺钉的螺钉帽能够卡在第二锁定槽;
第一限位锁定螺钉的螺钉帽上具有与剥离滑动筒外侧壁弧度一致的缺口,第二限位锁定螺钉的螺钉帽上具有与连接滑杆外侧壁弧度一致的缺口。
说明:第一限位锁定螺钉和第二限位锁定螺钉能够对应卡在第一锁定槽和第二锁定槽中,使得稳固支撑筒和剥离滑动筒的位置相对固定,以及剥离滑动筒和连接滑杆的位置相对固定。
优选地,与冲击杆配套使用的有冲击连接杆和冲击连接筒,冲击杆下端具有螺纹连接管,冲击连接杆与冲击连接筒上端均能够与螺纹连接管适配固定连接,冲击连接杆下端能够与连接滑杆顶端适配固定连接,且冲击连接杆的外径需小于剥离滑动筒的内径,冲击连接筒为开口朝下的筒状结构,冲击连接筒的下端能够与剥离滑动筒顶端适配固定连接,冲击连接筒的内径需大于连接滑杆的外径。
说明:利用冲击连接杆和冲击连接筒能够更加快捷的将冲击杆与连接滑杆以及剥离滑动筒连接。
优选地,如上述的一种高地质背景区土壤生态风险评价用采样装置进行一种高地质背景区土壤采样方法,包括以下步骤:
S1、首先将待取样位置的表面削平整,然后将整个装置放在待取样的位置,将支腿伸缩杆下端的固定锥插入地面稳固支撑整个装置;
S2、将冲击杆与连接滑杆顶端连接,利用冲击杆中冲击锤往复运动的冲击作用将取样斗插入土壤中,土壤样本被容纳在取样斗中;
S3、将冲击杆从连接滑杆顶端拆卸下然后与剥离滑动筒顶端连接,利用冲击杆中冲击锤往复运动的冲击作用将多个剥离板冲击插入土壤中,此时多个剥离板包围在取样斗外侧;
S4、通过电机或者手动驱动第一齿轮转动,进而带动剥离板控制环旋转并带动升降驱动盘产生沿剥离板控制环轴线向下的位移,升降驱动盘进一步驱动楔形块移动,楔形块在移动过程中会迫使剥离板远离取样斗;
S5、多个剥离板与取样斗之间形成间隙后,在第一电机的驱动下,伸缩杆连同旋转杆和切割板在剥离板与取样斗之间的间隙中向下移动;
S6、当切割板的上表面与取样斗下端面平齐时,第二电机驱动旋转杆转动并带动切割板将取样斗中的土壤样本与外界切割剥离;
S7、最后将取样斗连同连接滑杆单独拆卸下,将冲击杆与连接滑杆顶端连接,利用冲击杆的冲击作用将取样斗中的土壤样本分离出来并装入样本容器中。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明结构设计合理,操作方便,本发明的整个装置结构紧凑,便于携带,在需要较多次的采样情况下,能够有效减轻工作人员的劳动量,利用冲击杆的冲击作用能够有效快速的钻取土壤样本,并在土壤取样过程中尽可能的保证土壤样本的完整性,便于工作人员对土层结构进行更加准确的分析。
附图说明
图1是本发明的主视图;
图2是图1的仰视图;
图3是图1的局部视图A;
图4是图1的局部视图B;
图5是图1的局部视图C;
图6是本发明中稳固支撑筒的俯视图;
图7是图1的局部视图D;
图8是本发明中冲击杆的结构示意图;
图9是本发明中冲击连接杆的结构示意图;
图10是本发明中冲击连接筒的结构示意图。
图中,10-冲击取样机构、11-取样斗、12-连接滑杆、121-第二锁定槽、13-冲击杆、131-冲击锤、132-驱动活塞、133-直线电机、134-冲击驱动杆、135-螺纹连接管、136-冲击连接杆、137-冲击连接筒、20-土层剥离机构、21-剥离滑动筒、211-支撑盘、212-径向滑动槽、213-扇环容纳槽、214-伸缩通孔、215-第二限位锁定螺钉、216-第一锁定槽、22-剥离板、221-剥离板连接杆、222-复位弹簧、23-剥离板控制环、231-第一齿圈、232-第一齿轮、233-升降驱动盘、234-手动驱动筒、24-楔形块、241-升降约束开槽、242-端面约束滚轴、243-侧向约束滚轴、28-伸缩控制柱、281-伸缩杆、282-旋转配合孔、283-旋转杆、284-切割板、285-第一电机、286-第二电机、287-驱动配合板、288-螺纹孔、289-螺纹杆、30-辅助支撑架、31-稳固支撑筒、32-稳固支撑板、33-稳固支腿、331-支腿固定筒、332-支腿伸缩杆、333-固定锥。
具体实施方式
下面结合图1-图10对本发明进行详细说明,为叙述方便,现对下文所说的方位规定如下:下文所说的上下左右前后方向与各自主视图或结构示意图本身投影关系的上下左右前后方向一致。
实施例1:
一种高地质背景区土壤生态风险评价用采样装置及方法,如图1所示,包括冲击取样机构10、土层剥离机构20以及辅助支撑架30;
如图1所示,冲击取样机构10包括开口朝下的取样斗11,取样斗11顶部固定设有连接滑杆12,连接滑杆12上端连接有冲击杆13;
冲击杆13为中空结构,冲击杆13内具有能够沿冲击杆13轴线往复运动的冲击锤131,冲击锤131由电机通过曲柄连杆机构带动沿冲击杆13轴线往复运动;
如图1所示,土层剥离机构20包括滑动配合在连接滑杆12上的剥离滑动筒21,剥离滑动筒21上固定设有支撑盘211,支撑盘211下侧边缘处滑动配合连接有多个剥离板22,剥离板22由电机驱动能够沿支撑盘211的径向移动,剥离板22为下窄上宽具有锥度的结构;
多个剥离板22组合为包围在取样斗11外侧的环形结构,且多个剥离板22组合成的环形结构沿取样斗11轴向的尺寸需大于取样斗11的轴向尺寸;
如图3所示,支撑盘211上具有多个沿径向延伸且上下贯通的径向滑动槽212,剥离板22顶部固定设有剥离板连接杆221,剥离板连接杆221向上延伸穿过径向滑动槽212,剥离板连接杆221上端以活动铰链的形式与剥离滑动筒21连接;
径向滑动槽212远离剥离滑动筒21的内侧壁与剥离板连接杆221远离剥离滑动筒21的一侧之间顶压配合设有复位弹簧222,剥离板连接杆221靠近剥离滑动筒21的一侧滑动配合设有楔形块24,楔形块24为下窄上宽的楔形结构;
剥离滑动筒21外侧螺纹配合连接有剥离板控制环23,剥离板控制环23上固定设有第一齿圈231,剥离滑动筒21外侧转动配合连接设有第一齿轮232,第一齿轮232与第一齿圈231啮合连接,第一齿轮232由电机驱动;
第一齿轮232顶部固定设有手动驱动筒234,手动驱动筒234顶部具有内六角孔。
如图3所示,剥离板控制环23下端固定设有升降驱动盘233,楔形块24靠近剥离滑动筒21的一侧具有升降约束开槽241,升降驱动盘233的边缘处约束在升降约束开槽241内。
升降约束开槽241内的上下两端均转动配合设有端面约束滚轴242,径向滑动槽212靠近剥离滑动筒21的内侧壁上转动配合连接有侧向约束滚轴243。
如图1所示,支撑盘211下侧具有多个扇环容纳槽213,支撑盘211上位于扇环容纳槽213处具有多个上下贯通的伸缩通孔214;
支撑盘211顶部位于伸缩通孔214处固定设有伸缩控制柱28,如图4所示,伸缩控制柱28为中空结构,伸缩控制柱28内滑动配合设有伸缩杆281,伸缩杆281上具有上下贯通的旋转配合孔282,旋转配合孔282内转动配合设有旋转杆283;
旋转杆283下端延伸穿过伸缩通孔214,旋转杆283下端固定设有切割板284;
如图4所示,伸缩控制柱28内顶部固定设有第一电机285,第一电机285通过螺纹丝杠机构驱动伸缩杆281沿伸缩控制柱28轴线移动,伸缩杆281顶部固定设有第二电机286,第二电机286用于驱动旋转杆283在旋转配合孔282中转动;
伸缩杆281上固定设有驱动配合板287,驱动配合板287上具有上下贯通的螺纹孔288,第一电机285的输出轴上固定设有螺纹杆289,螺纹杆289螺纹传动配合在螺纹孔288内。
如图9、图10所示,与冲击杆13配套使用的有冲击连接杆136和冲击连接筒137,冲击杆13下端具有螺纹连接管135,冲击连接杆136与冲击连接筒137上端均能够与螺纹连接管135适配固定连接,冲击连接杆136下端能够与连接滑杆12顶端适配固定连接,且冲击连接杆136的外径需小于剥离滑动筒21的内径,冲击连接筒137为开口朝下的筒状结构,冲击连接筒137的下端能够与剥离滑动筒21顶端适配固定连接,冲击连接筒137的内径需大于连接滑杆12的外径。
如图1所示,辅助支撑架30包括滑动配合连接在剥离滑动筒21外侧的稳固支撑筒31,稳固支撑筒31上固定设有稳固支撑板32,稳固支撑板32下侧连接有多根可伸缩的稳固支腿33。
稳固支腿33上端通过活动铰链与稳固支撑板32下侧相连,稳固支腿33包括支腿固定筒331以及滑动配合在支腿固定筒331内的支腿伸缩杆332,支腿伸缩杆332于支腿固定筒331之间的滑动阻尼可调;支腿伸缩杆332下端固定设有固定锥333。
如图5、图6、图7所示,稳固支撑筒31顶部转动配合设有第一限位锁定螺钉311,剥离滑动筒21顶部转动配合设有第二限位锁定螺钉215;
剥离滑动筒21外侧具有多个第一锁定槽216,连接滑杆12外侧具有多个第二锁定槽121;
第一限位锁定螺钉311的螺钉帽能够卡在第一锁定槽216中,第二限位锁定螺钉215的螺钉帽能够卡在第二锁定槽121;
第一限位锁定螺钉311的螺钉帽上具有与剥离滑动筒21外侧壁弧度一致的缺口,第二限位锁定螺钉215的螺钉帽上具有与连接滑杆12外侧壁弧度一致的缺口。
实施例2:
如图8所示,与实施例1不同之处在于,冲击杆13内的冲击锤131换由直线电机驱动使其沿冲击杆13轴线往复运动;
冲击杆13内固定设有活塞筒130,冲击锤131滑动配合在活塞筒130中,活塞筒130中位于冲击锤131上方滑动配合设有驱动活塞132,冲击杆13内固定设有沿其轴向延伸的直线电机133,直线电机133的动子与驱动活塞132顶部之间连接有冲击驱动杆134,冲击驱动杆134的两端均以球铰链的形式连接。
实施例3:
如上述的一种高地质背景区土壤生态风险评价用采样装置进行一种高地质背景区土壤采样方法,包括以下步骤:
S1、首先将待取样位置的表面削平整,然后将整个装置放在待取样的位置,将支腿伸缩杆332下端的固定锥333插入地面稳固支撑整个装置;
S2、将冲击杆13与连接滑杆12顶端连接,利用冲击杆13中冲击锤131往复运动的冲击作用将取样斗11插入土壤中,土壤样本被容纳在取样斗11中;
S3、将冲击杆13从连接滑杆12顶端拆卸下然后与剥离滑动筒21顶端连接,利用冲击杆13中冲击锤131往复运动的冲击作用将多个剥离板22冲击插入土壤中,此时多个剥离板22包围在取样斗11外侧;
S4、通过电机驱动第一齿轮232转动,进而带动剥离板控制环23旋转并带动升降驱动盘233产生沿剥离板控制环23轴线向下的位移,升降驱动盘233进一步驱动楔形块24移动,楔形块24在移动过程中会迫使剥离板22远离取样斗11;
S5、多个剥离板22与取样斗11之间形成间隙后,在第一电机285的驱动下,伸缩杆281连同旋转杆283和切割板284在剥离板22与取样斗11之间的间隙中向下移动;
S6、当切割板284的上表面与取样斗11下端面平齐时,第二电机286驱动旋转杆283转动并带动切割板284将取样斗11中的土壤样本与外界切割剥离;
S7、最后将取样斗11连同连接滑杆12单独拆卸下,将冲击杆13与连接滑杆12顶端连接,利用冲击杆13的冲击作用将取样斗11中的土壤样本分离出来并装入样本容器中。
实施例4:
与实施例3不同之处在于,当整个设备处于缺电的特殊情况下,步骤S2、S3中,通过手动锤击连接滑杆12将取样斗11插入土壤中,以及通过手动锤击剥离滑动筒21将多个剥离板22冲击插入土壤中,步骤S4中通过手动驱动第一齿轮232转动,进而带动剥离板控制环23旋转并带动升降驱动盘233产生沿剥离板控制环23轴线向下的位移,升降驱动盘233进一步驱动楔形块24移动,楔形块24在移动过程中会迫使剥离板22远离取样斗11。
Claims (10)
1.一种高地质背景区土壤生态风险评价用采样装置,其特征在于,包括冲击取样机构(10)、土层剥离机构(20)以及辅助支撑架(30);
所述冲击取样机构(10)包括开口朝下的取样斗(11),所述取样斗(11)顶部固定设有连接滑杆(12),所述连接滑杆(12)上端连接有冲击杆(13);
所述冲击杆(13)为中空结构,所述冲击杆(13)内具有能够沿所述冲击杆(13)轴线往复运动的冲击锤(131),所述冲击锤(131)由电机通过曲柄连杆机构带动沿所述冲击杆(13)轴线往复运动;
所述土层剥离机构(20)包括滑动配合在所述连接滑杆(12)上的剥离滑动筒(21),所述剥离滑动筒(21)上固定设有支撑盘(211),所述支撑盘(211)下侧边缘处滑动配合连接有多个剥离板(22),所述剥离板(22)由电机驱动能够沿所述支撑盘(211)的向移动;
多个所述剥离板(22)组合为包围在所述取样斗(11)外侧的环形结构,且多个所述剥离板(22)组合成的环形结构沿所述取样斗(11)轴向的尺寸需大于所述取样斗(11)的轴向尺寸;
所述辅助支撑架(30)包括滑动配合连接在所述剥离滑动筒(21)外侧的稳固支撑筒(31),所述稳固支撑筒(31)上固定设有稳固支撑板(32),所述稳固支撑板(32)下侧连接有多根可伸缩的稳固支腿(33)。
2.根据权利要求1所述的一种高地质背景区土壤生态风险评价用采样装置,其特征在于:所述冲击杆(13)内的冲击锤(131)换由直线电机驱动使其沿所述冲击杆(13)轴线往复运动;
所述冲击杆(13)内固定设有活塞筒(130),所述冲击锤(131)滑动配合在所述活塞筒(130)中,所述活塞筒(130)中位于所述冲击锤(131)上方滑动配合设有驱动活塞(132),所述冲击杆(13)内固定设有沿其轴向延伸的直线电机(133),所述直线电机(133)的动子与所述驱动活塞(132)顶部之间连接有冲击驱动杆(134),所述冲击驱动杆(134)的两端均以球铰链的形式连接。
3.根据权利要求1所述的一种高地质背景区土壤生态风险评价用采样装置,其特征在于:所述支撑盘(211)上具有多个沿径向延伸且上下贯通的径向滑动槽(212),所述剥离板(22)顶部固定设有剥离板连接杆(221),所述剥离板连接杆(221)向上延伸穿过所述径向滑动槽(212),所述剥离板连接杆(221)上端以活动铰链的形式与所述剥离滑动筒(21)连接;
所述径向滑动槽(212)远离所述剥离滑动筒(21)的内侧壁与所述剥离板连接杆(221)远离所述剥离滑动筒(21)的一侧之间顶压配合设有复位弹簧(222),所述剥离板连接杆(221)靠近所述剥离滑动筒(21)的一侧滑动配合设有楔形块(24);
所述剥离滑动筒(21)外侧螺纹配合连接有剥离板控制环(23),所述剥离板控制环(23)上固定设有第一齿圈(231),所述剥离滑动筒(21)外侧转动配合连接设有第一齿轮(232),所述第一齿轮(232)与所述第一齿圈(231)啮合连接,所述第一齿轮(232)由电机驱动;
所述剥离板控制环(23)下端固定设有升降驱动盘(233),所述楔形块(24)靠近所述剥离滑动筒(21)的一侧具有升降约束开槽(241),所述升降驱动盘(233)的边缘处约束在升降约束开槽(241)内。
4.根据权利要求4所述的一种高地质背景区土壤生态风险评价用采样装置,其特征在于:所述第一齿轮(232)顶部固定设有手动驱动筒(234),所述手动驱动筒(234)顶部具有内六角孔。
5.根据权利要求4所述的一种高地质背景区土壤生态风险评价用采样装置,其特征在于:所述升降约束开槽(241)内的上下两端均转动配合设有端面约束滚轴(242),所述径向滑动槽(212)靠近所述剥离滑动筒(21)的内侧壁上转动配合连接有侧向约束滚轴(243)。
6.根据权利要求1所述的一种高地质背景区土壤生态风险评价用采样装置,其特征在于:所述支撑盘(211)下侧具有多个扇环容纳槽(213),所述支撑盘(211)上位于所述扇环容纳槽(213)处具有多个上下贯通的伸缩通孔(214);
所述支撑盘(211)顶部位于所述伸缩通孔(214)处固定设有伸缩控制柱(28),所述伸缩控制柱(28)为中空结构,所述伸缩控制柱(28)内滑动配合设有伸缩杆(281),所述伸缩杆(281)上具有上下贯通的旋转配合孔(282),所述旋转配合孔(282)内转动配合设有旋转杆(283);
所述旋转杆(283)下端延伸穿过所述伸缩通孔(214),所述旋转杆(283)下端固定设有切割板(284);
所述伸缩控制柱(28)内顶部固定设有第一电机(285),所述第一电机(285)通过螺纹丝杠机构驱动所述伸缩杆(281)沿所述伸缩控制柱(28)轴线移动,所述伸缩杆(281)顶部固定设有第二电机(286),所述第二电机(286)用于驱动所述旋转杆(283)在所述旋转配合孔(282)中转动;
所述伸缩杆(281)上固定设有驱动配合板(287),所述驱动配合板(287)上具有上下贯通的螺纹孔(288),所述第一电机(285)的输出轴上固定设有螺纹杆(289),所述螺纹杆(289)螺纹传动配合在所述螺纹孔(288)内。
7.根据权利要求1所述的一种高地质背景区土壤生态风险评价用采样装置,其特征在于:所述稳固支腿(33)上端通过活动铰链与所述稳固支撑板(32)下侧相连,所述稳固支腿(33)包括支腿固定筒(331)以及滑动配合在所述支腿固定筒(331)内的支腿伸缩杆(332),所述支腿伸缩杆(332)于所述支腿固定筒(331)之间的滑动阻尼可调;所述支腿伸缩杆(332)下端固定设有固定锥(333)。
8.根据权利要求1所述的一种高地质背景区土壤生态风险评价用采样装置,其特征在于:所述稳固支撑筒(31)顶部转动配合设有第一限位锁定螺钉(311),所述剥离滑动筒(21)顶部转动配合设有第二限位锁定螺钉(215);
所述剥离滑动筒(21)外侧具有多个第一锁定槽(216),所述连接滑杆(12)外侧具有多个第二锁定槽(121);
所述第一限位锁定螺钉(311)的螺钉帽能够卡在所述第一锁定槽(216)中,所述第二限位锁定螺钉(215)的螺钉帽能够卡在所述第二锁定槽(121);
所述第一限位锁定螺钉(311)的螺钉帽上具有与所述剥离滑动筒(21)外侧壁弧度一致的缺口,所述第二限位锁定螺钉(215)的螺钉帽上具有与所述连接滑杆(12)外侧壁弧度一致的缺口。
9.根据权利要求1所述的一种高地质背景区土壤生态风险评价用采样装置,其特征在于:与所述冲击杆(13)配套使用的有冲击连接杆(136)和冲击连接筒(137),所述冲击杆(13)下端具有螺纹连接管(135),所述冲击连接杆(136)与所述冲击连接筒(137)上端均能够与螺纹连接管(135)适配固定连接,所述冲击连接杆(136)下端能够与连接滑杆(12)顶端适配固定连接,且所述冲击连接杆(136)的外径需小于剥离滑动筒(21)的内径,所述冲击连接筒(137)为开口朝下的筒状结构,所述冲击连接筒(137)的下端能够与所述剥离滑动筒(21)顶端适配固定连接,所述冲击连接筒(137)的内径需大于所述连接滑杆(12)的外径。
10.根据权利要求1~9任意一项所述的一种高地质背景区土壤生态风险评价用采样装置进行一种高地质背景区土壤采样方法,其特征在于包括以下步骤:
S1、首先将待取样位置的表面削平整,然后将整个装置放在待取样的位置,将支腿伸缩杆(332)下端的固定锥(333)插入地面稳固支撑整个装置;
S2、将冲击杆(13)与连接滑杆(12)顶端连接,利用冲击杆(13)中冲击锤(131)往复运动的冲击作用将取样斗(11)插入土壤中,土壤样本被容纳在取样斗(11)中;
S3、将冲击杆(13)从连接滑杆(12)顶端拆卸下然后与剥离滑动筒(21)顶端连接,利用冲击杆(13)中冲击锤(131)往复运动的冲击作用将多个剥离板(22)冲击插入土壤中,此时多个剥离板(22)包围在取样斗(11)外侧;
S4、通过电机或者手动驱动第一齿轮(232)转动,进而带动剥离板控制环(23)旋转并带动升降驱动盘(233)产生沿剥离板控制环(23)轴线向下的位移,升降驱动盘(233)进一步驱动楔形块(24)移动,楔形块(24)在移动过程中会迫使剥离板(22)远离取样斗(11);
S5、多个剥离板(22)与取样斗(11)之间形成间隙后,在第一电机(285)的驱动下,伸缩杆(281)连同旋转杆(283)和切割板(284)在剥离板(22)与取样斗(11)之间的间隙中向下移动;
S6、当切割板(284)的上表面与取样斗(11)下端面平齐时,第二电机(286)驱动旋转杆(283)转动并带动切割板(284)将取样斗(11)中的土壤样本与外界切割剥离;
S7、最后将取样斗(11)连同连接滑杆(12)单独拆卸下,将冲击杆(13)与连接滑杆(12)顶端连接,利用冲击杆(13)的冲击作用将取样斗(11)中的土壤样本分离出来并装入样本容器中。
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