CN115855571B - 一种环境检测用取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种环境检测用取样装置，涉及取样装置技术领域，包括取样箱体组件，所述取样箱体组件的内部设有用于采集土壤的采样组件，所述箱体组件的内部还设置有控制箱，所述控制箱的内部分别设有控制器和GPS模块，所述控制器的信号输出端与所述采样组件信号输入端通信连接，所述GPS模块的信号输出端与所述控制器的信号输入端通信连接，通过设置采样组件，在采集土壤样本后能保持获取土壤样本的原层状结构，解决了现有环境监测过程中通过取样设备对土壤进行取样时会导致土壤样本的原结构被打乱，不能保持采集到的土壤的层状结构保持原状的问题。

Description

一种环境检测用取样装置

技术领域

本发明涉及取样装置技术领域，具体涉及一种环境检测用取样装置。

背景技术

在进行环境检测采集土壤样本的过程中，通过取样设备对土壤进行取样获取土壤样本的过程中，土壤样本需要转移到样本存储容器中进行存储，由于土壤的不同层面具有不同的性质，在转移到样本存储容器中进行存储过程中，会导致土壤样本的原结构被打乱，不能保持采集到的土壤的层状结构保持原状，不便于对土壤进行后续的分析。

发明内容

本发明提供了一种环境检测用取样装置，通过设置采样组件，在采集土壤样本后能保持获取土壤样本的原层状结构，解决了现有环境检测过程中通过取样设备对土壤进行取样时会导致土壤样本的原结构被打乱，不能保持采集到的土壤的层状结构保持原状的问题。

鉴于上述问题，本发明提出的技术方案是：

一种环境检测用取样装置，包括：

取样箱体组件，所述取样箱体组件的内部设有用于采集土壤的采样组件，所述箱体组件的内部还设置有控制箱，所述控制箱的内部分别设有控制器和GPS模块，所述控制器的信号输出端与所述采样组件信号输入端通信连接，所述GPS模块的信号输出端与所述控制器的信号输入端通信连接；

所述取样箱体组件包括箱体本体，所述箱体本体的底部一侧开设有通孔a，所述箱体本体的一侧设有一活动门a，所述箱体本体的顶部设有另一活动门b，所述活动门a通过卡扣a与所述箱体本体固定，所述活动门b通过卡扣b与所述箱体本体固定，所述箱体本体的底部另一侧设有支脚，所述箱体本体的另一侧上方设有拉手，所述箱体本体的另一侧下方设有车轮；

所述箱体本体的内部还设有隔板a，所述隔板a将所述箱体本体的内部分隔成采样腔部和容置腔部，所述容置腔部的内部设有隔板b，所述隔板b上开设有通孔b；

所述采样组件包括驱动装置、连接装置、RFID读写器和采样容器，所述驱动装置安装在所述隔板a上，所述连接装置与所述驱动装置连接，所述RFID读写器设置在所述连接装置的顶部，所述采样容器与所述连接装置连接，所述采样容器与所述通孔a呈同轴设置，所述采样容器的外径与所述通孔b的孔径一致，所述通孔b用于存放所述采样容器；

所述采样容器包括采样管、密封膜、密封盖a、密封盖b、观察窗和RFID标签，所述采样管的表面依次开设有长孔a和长孔b，所述长孔a与所述采样管的内部连通，所述观察窗嵌设在所述长孔a的内部，所述长孔b的内壁底部开设有若干个取样孔，所述长孔b的内部设置有密封膜，所述RFID标签设置于所述密封盖a的内部，所述密封盖b设置于所述采样管的另一端，所述采样管的表面还设置有深度刻度。

进一步的，所述驱动装置包括链轮、链条和驱动电机，两个所述链轮呈对称设置在所述隔板a上，位于所述采样腔部内，两个所述链轮通过所述链条连接，所述驱动电机设置在所述容置腔部的一侧，所述驱动电机的输出端与所述链轮的轴心处固定连接，用于带动所述链轮旋转。

进一步的，所述驱动装置的数量为两个且呈对称设置在隔板a上。

进一步的，所述连接装置用于限制所述采样容器的位置，所述连接装置包括连接板、连接头和限位滑轮，所述连接板与所述链条连接，所述连接头与所述连接板连接，所述限位滑轮设置在所述隔板a上，所述连接头与所述采样容器连接，两个所述限位滑轮呈对称设置，用于与所述采样容器接触限制所述采样容器的位置。

进一步的，所述连接头包括连接杆和连接套筒，所述连接杆固定设置于所述连接套筒的两侧，所述连接杆与所述连接板转动连接，所述RFID读写器设置在所述连接套筒的顶部。

进一步的，所述密封盖a设置在所述采样管的一端，且所述采样管的一端与所述连接套筒螺纹连接，所述采样管的另一端延伸至两个所述限位滑轮的内部。

进一步的，所述采样腔部上方设置有隔板c，所述控制箱设置在所述隔板c的顶部，所述控制器的信号输出端分别与所述驱动电机和所述RFID读写器的信号输入端通信连接。

相对于现有技术而言，本发明的有益效果是：

1、通过设置的采样管，对土壤采样后，采样管直接作为土壤存储容器，不需要将土壤样本转移到样本存储容器中进行存储，避免了采集到的土壤样本的原层状结构被破坏。

2、采样管上设置的取样孔结合在采样管表面设置的刻度，能根据土壤样本的不同深度位置来取样，便于对土壤进行后续的分析。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

图1为本发明公开的环境检测用取样装置的立体结构示意图1；

图2为本发明公开的环境检测用取样装置的立体结构示意图2;

图3为本发明公开的环境检测用取样装置的剖视结构示意图；

图4为图3中A处的放大结构示意图；

图5为图3中M-M方向的剖视结构示意图；

图6为图5中B处放大结构示意图；

图7为本发明公开的采样容器去掉密封盖b后的立体结构示意图；

图8为本发明公开的采样容器的立体结构示意图；

图9为图7的局部结构示意图；

图10为图9中去掉密封膜后的结构示意图；

图11为本发明公开的环境检测用取样装置的通信框图。

附图标记：1、取样箱体组件；11、箱体本体；1101、通孔a；12、活动门a；13、活动门b；14、拉手；15、车轮；16、支脚；17、卡扣a；18、卡扣b；19、隔板a；110、采样腔部；111、容置腔部；112、隔板b；1121、通孔b；2、采样组件；21、驱动装置；211、链轮；212、链条；213、驱动电机；22、连接装置；221、连接板；222、连接头；2221、连接杆；2222、连接套筒；223、限位滑轮；23、RFID读写器；24、采样容器；241、采样管；2411、长孔a；2412、长孔b；2413、取样孔；242、密封膜；243、密封盖a；244、密封盖b；245、观察窗；246、RFID标签；3、控制箱；4、控制器；5、GPS模块；6、隔板c。

实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明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。

参照附图1-11所示，一种环境检测用取样装置，其包括取样箱体组件1，取样箱体组件1的内部设有用于采集土壤样本的采样组件2，在将取样装置移动到待取样位置后，取样组件自取样形体内部伸出对土壤进行取样获得土壤样本，箱体组件的内部还设置有控制箱3，控制箱3的内部分别设有控制器4和GPS模块5，控制器4的信号输出端与采样组件2信号输入端通信连接，GPS模块5的信号输出端与控制器4的信号输入端通信连接，GPS模块5用于获取当前取样装置的位置，控制器4通过RFID读写器23将位置信息写入到RFID标签246中，便于后续对土壤进行分析。

本发明实施例还通过以下技术方案进行实现。

参照附图1-6所示，在本发明实施例中，取样箱体组件1包括箱体本体11，箱体本体11的底部一侧开设有通孔a1101，箱体本体11的一侧设有一活动门a12，箱体本体11的顶部设有另一活动门b13，活动门a12通过卡扣a17与箱体本体11固定，活动门b13通过卡扣b18与箱体本体11固定，箱体本体11的底部另一侧设有支脚16，箱体本体11的另一侧上方设有拉手14，箱体本体11的另一侧下方设有车轮15。

需要说明的是，活动门a12和活动门b13均与箱体本体11铰接，并分别通过卡扣a17和卡扣b18固定在箱体本体11上，松开卡扣a17和卡扣b18可分别打开活动门a12和活动门b13，设置车轮15便于通过拉手14将取样装置移动到采样处。

参照附图3-6所示，在本发明实施例中，箱体本体11的内部还设有隔板a19，隔板a19将箱体本体11的内部分隔成采样腔部110和容置腔部111，容置腔部111的内部设有隔板b112，隔板b112上开设有通孔b1121，通过设置隔板a19和通孔b1121，在采样容器24采完土壤样本后，可将采样容器24插入到通孔b1121的内部对采样容器24进行存储，同时还用于存放未采集土壤样本的采样容器24。

参照附图1-11所示，在本发明实施例中，采样组件2包括驱动装置21、连接装置22、RFID读写器23和采样容器24，驱动装置21安装在隔板a19上，连接装置22与驱动装置21连接，RFID读写器23设置在连接装置22的顶部，采样容器24与连接装置22连接，采样容器24与通孔a1101呈同轴设置，采样容器24的外径与通孔b1121的孔径一致，通孔b1121用于存放采样容器24。

具体的，驱动装置21的数量为两个且呈对称设置在隔板a19上，驱动装置21包括链轮211、链条212和驱动电机213，两个链轮211呈对称设置在隔板a19上，与隔板a19转动连接，位于采样腔部110内，两个链轮211通过链条212连接，驱动电机213设置在容置腔部111的一侧，驱动电机213的输出端与链轮211的轴心处固定连接，用于带动链轮211旋转，链轮211带动链条212移动，与链条212通过连接装置22连接的采样容器24跟随链条212的移动运动，在驱动电机213的带动下，链条212驱动采样容器24上下运动，自通孔a1101从穿出后对下方的土壤进行采样，采样完成后在链条212的带动下缩回箱体本体11的内部。

参照附图3-6所示，在本发明实施例中，连接装置22用于限制采样容器24的位置，连接装置22包括连接板221、连接头222和限位滑轮223，连接板221与链条212连接，连接头222与连接板221连接，限位滑轮223设置在隔板a19上，与隔板a19转动连接，连接头222与采样容器24连接，两个限位滑轮223呈对称设置，用于与采样容器24接触限制采样容器24的位置。

需要说明的是，连接头222包括连接杆2221和连接套筒2222，连接套筒2222的截面形状呈T字形，连接套筒2222的内壁表面设置有螺纹，且连接套筒2222上设有与外界连接的气孔，连接杆2221固定设置于连接套筒2222的两侧，连接杆2221与连接板221转动连接，RFID读写器23设置在连接套筒2222的顶部，RFID读写器23用于写入数据到RFID标签246，将数据写入到RFID标签246中后，在后续对土壤样本进行分析的过程中，通过读写设备读取到RFID标签246中的信息即可了解到土壤的信息，便于对土壤样本进行分析；

另需要说明的是，限位滑轮223为表面设有向内凹沟槽的滑轮，两个限位滑轮223之间形成一个通道，该通道的形状和大小与采样管241的表面相适配，限位滑轮223在采样管241的表面滚动与采样管241保持接触。

参照附图2-5和7-10所示，在本发明实施例中，采样容器24包括采样管241、密封膜242、密封盖a243、密封盖b244、观察窗245和RFID标签246，密封盖a243设置在采样管241的一端，且采样管241的一端与连接套筒2222螺纹连接，采样管241的另一端延伸至两个限位滑轮223的内部，采样管241的表面依次开设有长孔a2411和长孔b2412，长孔a2411与采样管241的内部连通，观察窗245嵌设在长孔a2411的内部，长孔b2412的内壁底部开设有若干个取样孔2413，长孔b2412的内部设置有密封膜242，密封膜242具有一定的弹性，RFID标签246设置于密封盖a243的内部，未在附图中示出，密封盖b244设置于采样管241的另一端，采样管241的表面还设置有深度刻度，深度刻度便于观察土壤样本的不同层的深度。

需要说明的是，观察窗245由颜色透明的玻璃制成，便于在后续分析土壤样本的过程中对土壤样本进行观察，密封膜242用于避免土壤样本与空气长期接触，另需要说明的是，在采集土壤样本的过程中，采样管241只安装有密封盖a243，安装有密封盖a243的一端上设有与连接套筒2222内部相适配的螺纹，密封盖a243插接于采样管241的一端，且密封盖a243上开设有气孔，在完成土壤样本采用后，在采样管241的另一端安装上密封盖b244，并对密封盖a243上的气孔进行封堵，取样孔2413的数量与采样管241的长度相匹配。

参照附图3-7所示，在本发明实施例中，采样腔部110上方设置有隔板c6，控制箱3设置在隔板c6的顶部，控制器4的信号输出端分别与驱动电机213和RFID读写器23的信号输入端通信连接，控制器4的信号输入端与GPS模块5的信号输出端通信连接。

具体的工作原理，将取样装置通过拉手14和车轮15移动到预设的采集位置后将取样装置位置调整好后，松开卡扣b18打开活动门b13，自从容置腔部111中取出一个采样容器24，松开卡扣a17活动门a12，转动连接头222将来连接头222与限位滑轮223的位置错开，将采样管241一端的密封盖b244取下后插入到限位滑轮223的内部插入一定深度后，反向转动连接头222使连接头222复位，向上移动采样管241，将采样管241另一端与连接套筒2222螺纹连接，此时采样管241仍插接于限位滑轮223的内部，通过控制器4控制驱动电机213启动，驱动电机213通过链条212带动采样管241向下运动，采样管241伸出通孔a1101没入土壤内部对土壤进行取样，取样完成后，控制器4控制驱动电机213反转，带动采样管241缩入箱体本体11的内部，同时根据驱动电机213转动的圈数得到采样管241没入到土壤内部的深度，根据GPS模块5获得取样装置的位置，并将深度数据和采样位置通过RFID读写器23写入到RFID标签246上，反向上述安装采样管241的操作，将采样管241取下后，对密封盖a243上的气孔进行封堵，同时在另一端安装密封盖b244进行封闭，减少采集的土壤样本与外界空气接触时间，避免对后续的分析造成影响，才对土壤样本分析过程中，还可通过将取样孔2413对应密封膜242处破坏后，利用取样孔2413在土壤样本不同深度处进行取对土壤样本不用层进行分析，解决了现有环境检测过程中通过取样设备对土壤进行取样时会导致土壤样本的原结构被打乱，不能保持采集到的土壤的层状结构保持原状，不便于对土壤样本进行分析的问题。

需要说明的是，RFID读写器23、驱动电机213、控制器4、GPS模块5和RFID标签246具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

RFID读写器23、驱动电机213、控制器4、GPS模块5和RFID标签246的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种环境检测用取样装置，其特征在于，包括：取样箱体组件(1)，所述取样箱体组件(1)的内部设有用于采集土壤的采样组件(2)，所述箱体组件的内部还设置有控制箱(3)，所述控制箱(3)的内部分别设有控制器(4)和GPS模块(5)，所述控制器(4)的信号输出端与所述采样组件(2)信号输入端通信连接，所述GPS模块(5)的信号输出端与所述控制器(4)的信号输入端通信连接；

所述取样箱体组件(1)包括箱体本体(11)，所述箱体本体(11)的底部一侧开设有通孔a(1101)，所述箱体本体(11)的一侧设有一活动门a(12)，所述箱体本体(11)的顶部设有另一活动门b(13)，所述活动门a(12)通过卡扣a(17)与所述箱体本体(11)固定，所述活动门b(13)通过卡扣b(18)与所述箱体本体(11)固定，所述箱体本体(11)的底部另一侧设有支脚(16)，所述箱体本体(11)的另一侧上方设有拉手(14)，所述箱体本体(11)的另一侧下方设有车轮(15)；

所述箱体本体(11)的内部还设有隔板a(19)，所述隔板a(19)将所述箱体本体(11)的内部分隔成采样腔部(110)和容置腔部(111)，所述容置腔部(111)的内部设有隔板b(112)，所述隔板b(112)上开设有通孔b(1121)；

所述采样组件(2)包括驱动装置(21)、连接装置(22)、RFID读写器(23)和采样容器(24)，所述驱动装置(21)安装在所述隔板a(19)上，所述连接装置(22)与所述驱动装置(21)连接，所述RFID读写器(23)设置在所述连接装置(22)的顶部，所述采样容器(24)与所述连接装置(22)连接，所述采样容器(24)与所述通孔a(1101)呈同轴设置，所述采样容器(24)的外径与所述通孔b(1121)的孔径一致，所述通孔b(1121)用于存放所述采样容器(24)；

所述采样容器(24)包括采样管(241)、密封膜(242)、密封盖a(243)、密封盖b(244)、观察窗(245)和RFID标签(246)，所述采样管(241)的表面依次开设有长孔a(2411)和长孔b(2412)，所述长孔a(2411)与所述采样管(241)的内部连通，所述观察窗(245)嵌设在所述长孔a(2411)的内部，所述长孔b(2412)的内壁底部开设有若干个取样孔(2413)，所述长孔b(2412)的内部设置有密封膜(242)，所述RFID标签(246)设置于所述密封盖a(243)的内部，所述密封盖b(244)设置于所述采样管(241)的另一端，所述采样管(241)的表面还设置有深度刻度；

所述驱动装置(21)包括链轮(211)、链条(212)和驱动电机(213)，两个所述链轮(211)呈对称设置在所述隔板a(19)上，位于所述采样腔部(110)内，两个所述链轮(211)通过所述链条(212)连接，所述驱动电机(213)设置在所述容置腔部(111)的一侧，所述驱动电机(213)的输出端与所述链轮(211)的轴心处固定连接，用于带动所述链轮(211)旋转；

所述驱动装置(21)的数量为两个且呈对称设置在隔板a(19)上；

所述连接装置(22)用于限制所述采样容器(24)的位置，所述连接装置(22)包括连接板(221)、连接头(222)和限位滑轮(223)，所述连接板(221)与所述链条(212)连接，所述连接头(222)与所述连接板(221)连接，所述限位滑轮(223)设置在所述隔板a(19)上，所述连接头(222)与所述采样容器(24)连接，两个所述限位滑轮(223)呈对称设置，用于与所述采样容器(24)接触限制所述采样容器(24)的位置。

2.根据权利要求1所述的一种环境检测用取样装置，其特征在于：所述连接头(222)包括连接杆(2221)和连接套筒(2222)，所述连接杆(2221)固定设置于所述连接套筒(2222)的两侧，所述连接杆(2221)与所述连接板(221)转动连接，所述RFID读写器(23)设置在所述连接套筒(2222)的顶部。

3.根据权利要求2所述的一种环境检测用取样装置，其特征在于：所述密封盖a(243)设置在所述采样管(241)的一端，且所述采样管(241)的一端与所述连接套筒(2222)螺纹连接，所述采样管(241)的另一端延伸至两个所述限位滑轮(223)的内部。

4.根据权利要求3所述的一种环境检测用取样装置，其特征在于：所述采样腔部(110)上方设置有隔板c(6)，所述控制箱(3)设置在所述隔板c(6)的顶部，所述控制器(4)的信号输出端分别与所述驱动电机(213)和所述RFID读写器(23)的信号输入端通信连接。

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