CN116296545A - 一种土壤环境监测用取样装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种土壤环境监测用取样装置及其使用方法，包括外管，外管内转动连接有内管，外管开设有第一开口，内管开设有第二开口，内管内滑动连接有水平方向移动的活动座，活动座通过第二弹簧与内管相连，活动座滑动连接有滑块；滑块转动连接有L型杆，L型杆一端固定连接有挖动杆，挖动杆设置在第二开口一侧，L型杆另一端转动连接有连杆，活动座通过第一单向轴承连接有转轴，连杆另一端和转轴固定连接。本装置操作方便，在取样时，可对土壤进行挖取，从而可实现对质地较硬的土壤取样工作，且可同时取样不同深度的样本，有效提高土壤取样的效率和质量。

Description

一种土壤环境监测用取样装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及环境监测技术领域，具体涉及一种土壤环境监测用取样装置及其使用方法。

背景技术

土壤环境监测是指通过对影响土壤环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量及其变化趋势。通常所说的土壤监测是指土壤环境监测，其一般包括布点采样、样品制备、分析方法、结果表征、资料统计和质量评价等技术内容。

传统的取样装置是将管道直接插进土里进行取样，而土是直接黏在管壁上，从而使得土壤在管道内下降困难，不方便对其检测，而且传统的取土装置面对土质较为坚硬的环境，不能有效对土壤进行取样，由于土壤质地较硬难以取土，使得操作人员操作起来较困难，从而严重影响取样的效率和质量。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种土壤环境监测用取样装置及其使用方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提出了一种土壤环境监测用取样装置，包括外管，所述外管内转动连接有内管，所述外管开设有第一开口，所述内管开设有第二开口，所述内管内滑动连接有水平方向移动的活动座，所述活动座通过第二弹簧与所述内管相连，所述活动座滑动连接有滑块；所述滑块转动连接有L型杆，所述L型杆一端固定连接有挖动杆，所述挖动杆设置在所述第二开口一侧，所述L型杆另一端转动连接有连杆，所述活动座通过第一单向轴承连接有转轴，所述连杆另一端和所述转轴固定连接。

优选的，所述内管内活动设置有竖直方向设置的主轴，所述主轴固定连接有齿条，所述转轴通过第二轴承连接有主动齿轮，所述主动齿轮和所述齿条相啮合，所述主轴和所述活动座滑动连接。

优选的，当主动齿轮逆时针转动时，转轴相对活动座发生转动，主动齿轮相对转轴不发生转动，当主动齿轮顺时针转动时，转轴相对活动座不发生转动，主动齿轮相对转轴转动。

优选的，所述转轴还固定连接有缺齿齿轮，所述活动座还转动连接有被动齿轮，所述被动齿轮同轴连接有凸轮，所述缺齿齿轮通过传动齿轮组和所述被动齿轮相啮合。

优选的，初始状态下，所述第一开口和所述第二开口错位设置，当缺齿齿轮和传动齿轮组断开啮合时，此时挖动杆移出第一开口。

优选的，所述内管内固定连接有辅助板，所述辅助板开设有长条孔，所述主轴活动设置在所述长条孔内，所述主轴套设有第一弹簧，所述第一弹簧一端与所述主轴相连，所述第一弹簧另一端与所述辅助板滑动连接。

优选的，所述外管和所述内管上端开设有活动槽，所述主轴活动贯穿所述活动槽，所述主轴上端穿出所述活动槽后固定连接有活动把手。

优选的，所述内管内还固定连接有连接板，所述连接板开设有滑槽，所述主轴活动贯穿所述滑槽，所述主轴还固定连接有堵板，所述堵板设置在所述滑槽下方。

优选的，所述外管底端固定连接有尖头，所述外管上端固定连接有敲击板，所述敲击板一端固定连接有固定把手。

本发明还提出了一种土壤环境监测用取样装置的使用方法，采用上述的一种土壤环境监测用取样装置，包括以下步骤：

S1:将外管旋入土壤指定深度，然后手持活动把手，旋转外管，使第一开口和第二开口相互重合；

S2：向下按压主轴，第一弹簧发生形变，主轴带动主动齿轮逆时针转动，主动齿轮带动转轴转动，转轴带动连杆转动，连杆带动L型杆绕滑块转动，此时滑块相对活动座发生相对滑动，

同时转轴带动缺齿齿轮转动，缺齿齿轮通过传动齿轮组带动被动齿轮转动，被动齿轮带动凸轮转动，凸轮和内管相接触后，带动活动座向靠近第二开口的方向移动；

S3：随着转轴的转动，当缺齿齿轮和传动齿轮组断开啮合时，此时挖动杆移出第一开口，随着L型杆的动作，完成对土壤的挖取动作，使土壤通过第一开口和第二开口进入内管内；

S4：松开主轴，在第一弹簧的作用下，带动主轴向上移动，主轴带动主动齿轮顺时针转动，此时主动齿轮相对转轴转动，转轴相对活动座不发生转动；

S5：重复步骤S2-S4，直至完成土壤的取样，之后旋转外管，使第一开口和第二开口错位设置，向外拔出外管，从而完全土壤的取样工作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明中设置有L型杆，当转轴转动时，可带动连杆转动，连杆可带动L型杆绕滑块转动，滑块相对活动座滑动，挖动杆进行挖取动作，从而实现对土壤的挖取工作，同时转轴还可带动凸轮转动，凸轮和内管相接触后，可带动活动座向靠近第一开口的方向滑动，使挖动杆可移出第一开口进行挖取动作，此时缺齿齿轮和传动齿轮组断开啮合，因此活动座不会发生滑动，可便于对土壤进行挖取，操作方便，在取样时，可对土壤进行挖取，从而可实现对质地较硬的土壤取样工作，且可同时取样不同深度的样本，有效提高土壤取样的效率和质量。

2.本发明中还设置有单向轴承，当主动齿轮逆时针转动时，主动齿轮可带动转轴转动，转轴可绕活动座转动，而主动齿轮顺时针转动时，主动齿轮可绕转轴转动，而转轴不会绕活动座转动，因此在主轴向下移动时，可带动转轴转动，而主轴向上复位时，不会带动转轴转动，从而不会影响L型杆的正常运动，通过反复按压主轴，可使土壤被充分挖掘，便于土壤进入内管内，实现土壤的取样工作。

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是本发明中整体主视图；

图2是图1中A-A部分结构示意图；

图3是图1中B-B部分结构示意图；

图4是图1中L型杆部分结构示意图；

图5是图1中凸轮结构示意图；

图6是图1中传动齿轮组部分结构示意图。

附图标记说明:

1尖头；2外管；3内管；4滑块；5L型杆；6挖动杆；7齿条；8连杆；9主动齿轮；10凸轮；11敲击板；12固定把手；13活动把手；14主轴；15第一弹簧；16第二弹簧；17传动齿轮组；171缺齿齿轮；18辅助板；19固定板；20活动座；201导向块；21转轴；22活动槽；23连接板；24堵板；25滑槽。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述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。

如图1-6所示，本实施例提出了一种土壤环境监测用取样装置，包括外管2，外管2内转动连接有内管3，外管2开设有第一开口，内管3开设有第二开口，外管2的底端固定连接有尖头1。

尖头1用于钻土工作，便于外管2深入土壤中，内管3转动设置在外管2内，初始状态下，第一开口和第二开口错位设置，因此土壤不会经由第一开口和第二开口进入内管3内，内管3用于土壤的存取工作。

外管2上端固定连接有敲击板11，通过敲击板11可便于敲击外管2，使外管2深入土壤中，敲击板11一端固定连接有固定把手12，通过固定把手12便于手持外管2。

内管3内固定连接有连接板23，连接板23将内管3分成上下两个存土空间，可便于对不同深度的土壤进行分别存取，实现分层取样工作。

内管3内固定连接有水平方向设置的固定板19，固定板19共设置两个，且分别设置在两个存土空间内，固定板19滑动连接有水平方向移动的活动座20，活动座20底端固定连接有导向块201，导向块201和固定板19滑动连接，因此活动座20仅可沿水平方向往复滑动。

活动座20通过第二弹簧16与内管3相连，第二弹簧16左端和活动座20相连，第二弹簧16右端和内管3相连，第二弹簧16用于活动座20的复位工作，在第二弹簧16的作用下，活动座20位于内管3的右侧。

活动座20上端滑动连接有滑块4，滑块4转动连接有L型杆5，L型杆5一端固定连接有挖动杆6，挖动杆6设置在第二开口一侧，L型杆5另一端转动连接有连杆8。活动座20通过第一单向轴承连接有转轴21，连杆8另一端和转轴21固定连接。

L型杆5中间部分和活动座20转动连接，转轴21带动连杆8转动时，可带动L型杆5绕滑块4转动，同时滑块4还会沿活动座20长度方向往复滑动，从而使挖动杆6运动轨迹可近似于椭圆形，其具体运动轨迹如图4所述，因此可实现对土壤的挖取工作。

内管3内活动设置有竖直方向设置的主轴14，主轴14固定连接有齿条7，转轴21通过第二轴承连接有主动齿轮9，主动齿轮9和齿条7相啮合。

当主动齿轮9逆时针转动时，转轴21相对活动座20发生转动，主动齿轮9相对转轴21不发生转动，当主动齿轮9顺时针转动时，转轴21相对活动座20不发生转动，主动齿轮9相对转轴21转动。从而可实现当主轴14向下移动时，可带动转轴21转动，当转轴14向上移动，转轴21不会反转，从而不会影响挖动杆6的挖取动作。

转轴21还固定连接有缺齿齿轮171，活动座20还转动连接有被动齿轮，被动齿轮同轴连接有凸轮10，缺齿齿轮171通过传动齿轮组17和被动齿轮相啮合。

传动齿轮组17包括若干个相互啮合的齿轮，若干个齿轮均与活动座20转动连接，位于最左侧的齿轮和缺齿齿轮171相啮合，位于最右侧的齿轮和被动齿轮相啮合。

当缺齿齿轮171和传动齿轮组17断开啮合时，此时挖动杆6移出第一开口，因此当挖动杆6进行挖取动作时，此时不会驱动凸轮10转动，因此活动座20的位置不会发生变化，便于对土壤进行挖取，防止凸轮10继续转动，而可能发生的挖动杆6损坏等问题的出现。

主轴14和活动座20滑动连接，主轴14可沿活动座20竖直方向移动，主轴14可在内管3内竖直方向移动，同时当凸轮10带动活动座20移动时，活动座20可同时带动主轴14在内管3内水平方向往复运动。

内管3内固定连接有辅助板18，辅助板18开设有长条孔，主轴14活动设置在长条孔内，长条孔水平方向开设，主轴14可在长条孔内竖直方向移动，同时还可沿长条孔长度方向滑动，具体为左右方向移动。

主轴14套设有第一弹簧15，第一弹簧15下端与主轴14相连，第一弹簧15上端与辅助板18滑动连接，第一弹簧15用于主轴14的复位工作，当主轴14水平方向往复运动时，可同时带动第一弹簧15上端沿辅助板18滑动。

外管2和内管3上端开设有活动槽22，主轴14活动贯穿活动槽22，主轴14上端穿出活动槽22后固定连接有活动把手13，通过活动把手13可对主轴14进行固定，此时可转动外管2，使第一开口和第二开口错位或者重合。

连接板23开设有滑槽25，主轴14活动贯穿滑槽25，主轴14还固定连接有堵板24，堵板24设置在滑槽25下方，在第一弹簧15的作用下，可实现主轴14的复位，在初始状态喜爱，堵板24和连接板23处于相接触的状态，此时堵板24使滑槽25被封面，防止上层存土空间内的土壤落下。

一种土壤环境监测用取样装置的使用方法，采用上述的一种土壤环境监测用取样装置，在对桥体的行车道板进行第一次浇筑时，包括以下步骤：

S1:将外管2旋入土壤指定深度，然后手持活动把手13，旋转外管2，使第一开口和第二开口相互重合；

S2：向下按压主轴14，第一弹簧15发生形变，主轴14带动主动齿轮9逆时针转动，主动齿轮9带动转轴21转动，转轴21带动连杆8转动，连杆8带动L型杆5绕滑块4转动，此时滑块4相对活动座20发生相对滑动，

同时转轴21带动缺齿齿轮171转动，缺齿齿轮171通过传动齿轮组17带动被动齿轮转动，被动齿轮带动凸轮10转动，凸轮10和内管3相接触后，带动活动座20向靠近第二开口的方向移动；

S3：随着转轴21的转动，当缺齿齿轮171和传动齿轮组17断开啮合时，此时挖动杆6移出第一开口，随着L型杆5的动作，完成对土壤的挖取动作，使土壤通过第一开口和第二开口进入内管3内；

S4：松开主轴14，在第一弹簧15的作用下，带动主轴14向上移动，主轴14带动主动齿轮9顺时针转动，此时主动齿轮9相对转轴21转动，转轴21相对活动座20不发生转动；

S5：重复步骤S2-S4，直至完成土壤的取样，之后旋转外管2，使第一开口和第二开口错位设置，向外拔出外管2，从而完全土壤的取样工作。

需要说明的是，当转轴21转动时，可带动连杆8转动，连杆8可带动L型杆5绕滑块转动，滑块4相对活动座20滑动，挖动杆6进行挖取动作，从而实现对土壤的挖取工作，同时转轴21还可带动凸轮10转动，凸轮10和内管3相接触后，可带动活动座20向靠近第一开口的方向滑动，使挖动杆6可移出第一开口进行挖取动作，此时缺齿齿轮171和传动齿轮组17断开啮合，因此活动座20不会发生滑动，可便于对土壤进行挖取，操作方便，在取样时，可对土壤进行挖取，从而可实现对质地较硬的土壤取样工作，且可同时取样不同深度的样本，有效提高土壤取样的效率和质量。

另外，当主动齿轮9逆时针转动时，主动齿轮9可带动转轴21转动，转轴21可绕活动座20转动，而主动齿轮9顺时针转动时，主动齿轮9可绕转轴21转动，而转轴21不会绕活动座20转动，因此在主轴14向下移动时，可带动转轴21转动，而主轴14向上复位时，不会带动转轴21转动，从而不会影响L型杆5的正常运动，通过反复按压主轴14，可使土壤被充分挖掘，便于土壤进入内管3内，实现土壤的取样工作。

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 (10)

1.一种土壤环境监测用取样装置，包括外管(2)，其特征在于，所述外管(2)内转动连接有内管(3)，所述外管(2)开设有第一开口，所述内管(3)开设有第二开口，所述内管(3)内滑动连接有水平方向移动的活动座(20)，所述活动座(20)通过第二弹簧(16)与所述内管(3)相连，所述活动座(20)滑动连接有滑块(4)；所述滑块(4)转动连接有L型杆(5)，所述L型杆(5)一端固定连接有挖动杆(6)，所述挖动杆(6)设置在所述第二开口一侧，所述L型杆(5)另一端转动连接有连杆(8)，所述活动座(20)通过第一单向轴承连接有转轴(21)，所述连杆(8)另一端和所述转轴(21)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种土壤环境监测用取样装置，其特征在于，所述内管(3)内活动设置有竖直方向设置的主轴(14)，所述主轴(14)固定连接有齿条(7)，所述转轴(21)通过第二轴承连接有主动齿轮(9)，所述主动齿轮(9)和所述齿条(7)相啮合，所述主轴(14)和所述活动座(20)滑动连接。

3.根据权利要求2所述的一种土壤环境监测用取样装置，其特征在于，当主动齿轮(9)逆时针转动时，转轴(21)相对活动座(20)发生转动，主动齿轮(9)相对转轴(21)不发生转动，当主动齿轮(9)顺时针转动时，转轴(21)相对活动座(20)不发生转动，主动齿轮(9)相对转轴(21)转动。

4.根据权利要求3所述的一种土壤环境监测用取样装置，其特征在于，所述转轴(21)还固定连接有缺齿齿轮(171)，所述活动座(20)还转动连接有被动齿轮，所述被动齿轮同轴连接有凸轮(10)，所述缺齿齿轮(171)通过传动齿轮组(17)和所述被动齿轮相啮合。

5.根据权利要求4所述的一种土壤环境监测用取样装置，其特征在于，初始状态下，所述第一开口和所述第二开口错位设置，当缺齿齿轮(171)和传动齿轮组(17)断开啮合时，此时挖动杆(6)移出第一开口。

6.根据权利要求5所述的一种土壤环境监测用取样装置，其特征在于，所述内管(3)内固定连接有辅助板(18)，所述辅助板(18)开设有长条孔，所述主轴(14)活动设置在所述长条孔内，所述主轴(14)套设有第一弹簧(15)，所述第一弹簧(15)一端与所述主轴(14)相连，所述第一弹簧(15)另一端与所述辅助板(18)滑动连接。

7.根据权利要求1所述的一种土壤环境监测用取样装置，其特征在于，所述外管(2)和所述内管(3)上端开设有活动槽(22)，所述主轴(14)活动贯穿所述活动槽(22)，所述主轴(14)上端穿出所述活动槽(22)后固定连接有活动把手(13)。

8.根据权利要求1所述的一种土壤环境监测用取样装置，其特征在于，所述内管(3)内还固定连接有连接板(23)，所述连接板(23)开设有滑槽(25)，所述主轴(14)活动贯穿所述滑槽(25)，所述主轴(14)还固定连接有堵板(24)，所述堵板(24)设置在所述滑槽(25)下方。

9.根据权利要求1所述的一种土壤环境监测用取样装置，其特征在于，所述外管(2)底端固定连接有尖头(1)，所述外管(2)上端固定连接有敲击板(11)，所述敲击板(11)一端固定连接有固定把手(12)。

10.一种土壤环境监测用取样装置的使用方法，其特征在于，采用权利要求6-9任一项所述的一种土壤环境监测用取样装置，包括以下步骤：

S1:将外管(2)旋入土壤指定深度，然后手持活动把手(13)，旋转外管(2)，使第一开口和第二开口相互重合；

S2：向下按压主轴(14)，第一弹簧(15)发生形变，主轴(14)带动主动齿轮(9)逆时针转动，主动齿轮(9)带动转轴(21)转动，转轴(21)带动连杆(8)转动，连杆(8)带动L型杆(5)绕滑块(4)转动，此时滑块(4)相对活动座(20)发生相对滑动，

同时转轴(21)带动缺齿齿轮(171)转动，缺齿齿轮(171)通过传动齿轮组(17)带动被动齿轮转动，被动齿轮带动凸轮(10)转动，凸轮(10)和内管(3)相接触后，带动活动座(20)向靠近第二开口的方向移动；

S3：随着转轴(21)的转动，当缺齿齿轮(171)和传动齿轮组(17)断开啮合时，此时挖动杆(6)移出第一开口，随着L型杆(5)的动作，完成对土壤的挖取动作，使土壤通过第一开口和第二开口进入内管(3)内；

S4：松开主轴(14)，在第一弹簧(15)的作用下，带动主轴(14)向上移动，主轴(14)带动主动齿轮(9)顺时针转动，此时主动齿轮(9)相对转轴(21)转动，转轴(21)相对活动座(20)不发生转动；

S5：重复步骤S2-S4，直至完成土壤的取样，之后旋转外管(2)，使第一开口和第二开口错位设置，向外拔出外管(2)，从而完全土壤的取样工作。

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