CN116337512A - 一种生态环境监测装置及其监测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生态环境监测装置及其监测方法，涉及环境监测装置技术领域，包括支撑架和螺旋杆，所述支撑架的底端固定连接有一组对称的钻头一，所述支撑架的内侧活动连接有一组对称的容纳筒，且容纳筒的相对侧固定连接有横板，所述横板的底端通过转轴与支撑架的内侧活动连接。本发明通过设置的压持机构，向下按压支撑架，利用钻头一将支撑架预固定于土壤的上方，随后将压块三向下按动，在压杆的作用下，使压块一同步下移，从而将钻筒插入土壤中，并且使压块二进入容纳筒的内部，随后转动压杆，使压块二与容纳筒相抵触，以保持钻筒的位置不变，有利于快速将支撑架进行展开，以此方便增加支撑架的摆放的稳定性。

Description

一种生态环境监测装置及其监测方法
技术领域
本发明涉及环境监测装置技术领域，具体是一种生态环境监测装置及其监测方法。
背景技术
环境监测，是指环境监测机构对环境质量状况进行监视和测定的活动。环境监测是通过对反映环境质量的指标进行监视和测定，以确定环境污染状况和环境质量的高低，环境监测仪器是用于监测室内外环境各项参数的仪器总称，通过对影响环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量(或污染程度)及其变化趋势，环境监测的过程一般为接受任务，现场调查和收集资料，监测计划设计，优化布点，样品采集，样品运输和保存，样品的预处理，分析测试，数据处理，综合评价等。
例如对于土壤进行监测，则需要在特定地点进取样，通常来说根据土壤的土质不同，则需要不同类型的取样装置，若遇到较为紧实的土层，则需要将取样装置固定后进行取样，否则利用螺旋杆进行钻取，但在通常在钻取的过程中会导致取样器不稳定，则会导致取样点偏离，影响样本质量，另外一般的取样器支撑力不足，容易造成取样器的倾倒，为此，需要一种生态环境监测装置及其监测方法来解决现有的不足。
发明内容
解决的技术问题
本发明的目的就是为了弥补现有技术的不足，提供了一种生态环境监测装置及其监测方法。
技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种生态环境监测装置及其监测方法，包括支撑架和螺旋杆，所述支撑架的底端固定连接有一组对称的钻头一，所述支撑架的内侧活动连接有一组对称的容纳筒，且容纳筒的相对侧固定连接有横板，所述横板的底端通过转轴与支撑架的内侧活动连接，所述容纳筒的底端活动连接有钻筒，且钻筒的底端固定连接有钻头二，所述容纳筒的顶端活动连接有压持机构，且压持机构与钻筒活动连接，所述钻筒的内部活动连接有稳定机构，所述支撑架的底端固定连接有伺服电机一，且伺服电机一的输出端固定连接于螺旋杆的顶端，所述支撑架的中段活动连接有限位机构，且限位机构与横板活动连接。
上述的，所述压持机构包括压杆、压块一、压块二、压块三和复位弹簧，所述压杆依次贯穿压块一、压块二和压块三，且压杆与压块一、压块二和压块三均固定连接，所述压块二的截面积和压块三的截面积一致，且压块二的截面积小于压块三的截面积，所述复位弹簧套设于压杆的外侧，且压块一的底端贴合于钻筒的顶端。
上述的，所述压块一活动连接于容纳筒的内侧，所述复位弹簧的底端固定连接于压块一的顶端，且复位弹簧的顶端固定连接于容纳筒的内侧顶端。
上述的，所述容纳筒的顶端开设有定位槽，所述定位槽的截面积与压块二的截面积一致，且压块二与定位槽相适配。
上述的，所述稳定机构包括插杆、移动杆、压缩弹簧和固定块，所述插杆、移动杆和压缩弹簧均呈圆形阵列分布，所述插杆固定连接于移动杆的一侧，且压缩弹簧固定连接于移动杆的另一侧，所述压缩弹簧的另一侧分别固定连接于固定块的四个侧面，且移动杆的顶端均构造有斜切面。
上述的，所述固定块固定连接于钻筒的底端中心处，且插杆的前端均贯穿钻筒，所述插杆与钻筒活动连接。
上述的，所述钻筒的内部顶端固定连接有伺服电机二，且伺服电机二的顶端固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆的底端螺纹连接有推块，且推块与钻筒活动连接，所述推块的底端固定连接有推球，所述推球的外壁与移动杆的斜切面相贴合。
上述的，所述限位机构包括齿块、连接块、连接杆、旋钮、限位柱和收缩弹簧，所述连接杆的底端固定连接于连接块的顶端，且连接杆的顶端固定连接于旋钮的底端，所述收缩弹簧套设于连接杆的外侧，所述限位柱呈对称设置，所述限位柱的顶端均固定连接于连接块的底端，且限位柱的底端与齿块的顶端相抵触。
上述的，所述连接杆贯穿支撑架，且连接杆与支撑架活动连接，所述收缩弹簧的顶端固定连接于支撑架的内侧，且收缩弹簧的底端固定连接于连接块的顶端。
上述的，所述齿块固定连接于横板的顶端，且齿块的顶端开设有一组对称的限位孔，所述限位柱分别与限位孔相适配。
一种生态环境监测装置的监测方法，包括如下步骤：
S1、转动横板，带动容纳筒从支撑架的内部转出，并且同时带动齿块转动，在收缩弹簧的作用下，限位柱的底端与齿块的顶端相抵触，使得限位柱呈上下振动，直至横板与支撑架相垂直时，限位柱的底端卡进限位孔的内部，以保持横板位于当前状态。
S2、反之向上提起旋钮，在连接杆的作用下，即可接触限位柱对齿块的限制，随后向下按压支撑架，利用钻头一将支撑架预固定于土壤的上方。
S3、将压块三向下按动，在压杆的作用下，使压块一同步下移，从而将钻筒插入土壤中，并且使压块二进入容纳筒的内部。
S4、转动压杆，使压块二与容纳筒相抵触，以保持钻筒的位置不变，随后启动伺服电机二，带动螺纹杆转动，使推块沿着钻筒内部向下移动，接着使移动杆相互远离，从而将插杆顶出钻筒，以此将插杆插入土壤的内部，从而将支撑架稳定于土壤上方。
S5、启动伺服电机一，带动螺旋杆转动，以此对当前土壤进行钻取取样。
有益效果：
与现有技术相比，该一种生态环境监测装置及其监测方法具备如下有益效果：
一、本发明通过设置的压持机构，向下按压支撑架，利用钻头一将支撑架预固定于土壤的上方，随后将压块三向下按动，在压杆的作用下，使压块一同步下移，从而将钻筒插入土壤中，并且使压块二进入容纳筒的内部，随后转动压杆，使压块二与容纳筒相抵触，以保持钻筒的位置不变，有利于快速将支撑架进行展开，以此方便增加支撑架的摆放的稳定性。
二、本发明通过设置的稳定机构，启动伺服电机二，带动螺纹杆转动，使推块沿着钻筒内部向下移动，接着使移动杆相互远离，从而将插杆顶出钻筒，以此将插杆插入土壤的内部，使钻筒与土壤连接更为紧密，减少取样时支撑架晃动的频率，从而获得精确位置的样本。
三、本发明通过设置的限位机构，转动横板，带动容纳筒从支撑架的内部转出，并且同时带动齿块转动，在收缩弹簧的作用下，限位柱的底端与齿块的顶端相抵触，使得限位柱呈上下振动，直至横板与支撑架相垂直时，限位柱的底端卡进限位孔的内部，以保持横板位于当前状态，反之向上提起旋钮，在连接杆的作用下，即可接触限位柱对齿块的限制，方便对容纳筒进行收纳和展开。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的压持机构结构示意图；
图3为本发明的稳定机构结构示意图；
图4为本发明的限位机构结构示意图；
图5为本发明图3中A处的放大结构示意图。
图中：1、支撑架；2、螺旋杆；3、钻头一；4、容纳筒；5、横板；6、钻筒；7、钻头二；8、压持机构；801、压杆；802、压块一；803、压块二；804、压块三；805、复位弹簧；9、稳定机构；901、插杆；902、移动杆；903、压缩弹簧；904、固定块；10、伺服电机一；11、限位机构；1101、齿块；1102、连接块；1103、连接杆；1104、旋钮；1105、限位柱；1106、收缩弹簧；12、定位槽；13、伺服电机二；14、螺纹杆；15、推块；16、推球；17、限位孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-5所示，本发明提供一种技术方案：一种生态环境监测装置及其监测方法，包括支撑架1和螺旋杆2，支撑架1的底端固定连接有一组对称的钻头一3，支撑架1的内侧活动连接有一组对称的容纳筒4，且容纳筒4的相对侧固定连接有横板5，横板5的底端通过转轴与支撑架1的内侧活动连接，容纳筒4的底端活动连接有钻筒6，且钻筒6的底端固定连接有钻头二7，容纳筒4的顶端活动连接有压持机构8，且压持机构8与钻筒6活动连接，钻筒6的内部活动连接有稳定机构9，支撑架1的底端固定连接有伺服电机一10，且伺服电机一10的输出端固定连接于螺旋杆2的顶端，支撑架1的中段活动连接有限位机构11，且限位机构11与横板5活动连接。
首先，转动横板5，带动容纳筒4从支撑架1的内部转出，并且利用限位机构11，当横板5与支撑架1相垂直时，使横板5保持固定，有利于快速将支撑架1进行展开，以此方便增加支撑架1的摆放的稳定性，随后利用压持机构8，将钻筒6挤压入土壤的内部，以此增加支撑架1与土壤的连接紧密性，随后利用稳定机构9，使钻筒6与土壤连接更为紧密，减少取样时支撑架1晃动的频率，从而获得精确位置的样本。
如图1和图2所示，压持机构8包括压杆801、压块一802、压块二803、压块三804和复位弹簧805，压杆801依次贯穿压块一802、压块二803和压块三804，且压杆801与压块一802、压块二803和压块三804均固定连接，压块二803的截面积和压块三804的截面积一致，且压块二803的截面积小于压块三804的截面积，复位弹簧805套设于压杆801的外侧，且压块一802的底端贴合于钻筒6的顶端，压块一802活动连接于容纳筒4的内侧，复位弹簧805的底端固定连接于压块一802的顶端，且复位弹簧805的顶端固定连接于容纳筒4的内侧顶端，容纳筒4的顶端开设有定位槽12，定位槽12的截面积与压块二803的截面积一致，且压块二803与定位槽12相适配。
向下按压支撑架1，利用钻头一3将支撑架1预固定于土壤的上方，随后将压块三804向下按动，在压杆801的作用下，使压块一802同步下移，从而将钻筒6插入土壤中，并且使压块二803进入容纳筒4的内部，随后转动压杆801，使压块二803与容纳筒4相抵触，以保持钻筒6的位置不变，有利于快速将支撑架1进行展开，以此方便增加支撑架1的摆放的稳定性。
如图1、图3和图5所示，稳定机构9包括插杆901、移动杆902、压缩弹簧903和固定块904，插杆901、移动杆902和压缩弹簧903均呈圆形阵列分布，插杆901固定连接于移动杆902的一侧，且压缩弹簧903固定连接于移动杆902的另一侧，压缩弹簧903的另一侧分别固定连接于固定块904的四个侧面，且移动杆902的顶端均构造有斜切面，固定块904固定连接于钻筒6的底端中心处，且插杆901的前端均贯穿钻筒6，插杆901与钻筒6活动连接，钻筒6的内部顶端固定连接有伺服电机二13，且伺服电机二13的顶端固定连接有螺纹杆14，螺纹杆14的底端螺纹连接有推块15，且推块15与钻筒6活动连接，推块15的底端固定连接有推球16，推球16的外壁与移动杆902的斜切面相贴合。
启动伺服电机二13，带动螺纹杆14转动，使推块15沿着钻筒6内部向下移动，接着使移动杆902相互远离，从而将插杆901顶出钻筒6，以此将插杆901插入土壤的内部，使钻筒6与土壤连接更为紧密，减少取样时支撑架1晃动的频率，从而获得精确位置的样本。
如图1和图4所示，限位机构11包括齿块1101、连接块1102、连接杆1103、旋钮1104、限位柱1105和收缩弹簧1106，连接杆1103的底端固定连接于连接块1102的顶端，且连接杆1103的顶端固定连接于旋钮1104的底端，收缩弹簧1106套设于连接杆1103的外侧，限位柱1105呈对称设置，限位柱1105的顶端均固定连接于连接块1102的底端，且限位柱1105的底端与齿块1101的顶端相抵触，连接杆1103贯穿支撑架1，且连接杆1103与支撑架1活动连接，收缩弹簧1106的顶端固定连接于支撑架1的内侧，且收缩弹簧1106的底端固定连接于连接块1102的顶端，齿块1101固定连接于横板5的顶端，且齿块1101的顶端开设有一组对称的限位孔17，限位柱1105分别与限位孔17相适配。
转动横板5，带动容纳筒4从支撑架1的内部转出，并且同时带动齿块1101转动，在收缩弹簧1106的作用下，限位柱1105的底端与齿块1101的顶端相抵触，使得限位柱1105呈上下振动，直至横板5与支撑架1相垂直时，限位柱1105的底端卡进限位孔17的内部，以保持横板5位于当前状态，反之向上提起旋钮1104，在连接杆1103的作用下，即可接触限位柱1105对齿块1101的限制，方便对容纳筒4进行收纳和展开。
一种生态环境监测装置的监测方法，包括如下步骤：
S1、转动横板5，带动容纳筒4从支撑架1的内部转出，并且同时带动齿块1101转动，在收缩弹簧1106的作用下，限位柱1105的底端与齿块1101的顶端相抵触，使得限位柱1105呈上下振动，直至横板5与支撑架1相垂直时，限位柱1105的底端卡进限位孔17的内部，以保持横板5位于当前状态。
S2、反之向上提起旋钮1104，在连接杆1103的作用下，即可接触限位柱1105对齿块1101的限制，随后向下按压支撑架1，利用钻头一3将支撑架1预固定于土壤的上方。
S3、将压块三804向下按动，在压杆801的作用下，使压块一802同步下移，从而将钻筒6插入土壤中，并且使压块二803进入容纳筒4的内部。
S4、转动压杆801，使压块二803与容纳筒4相抵触，以保持钻筒6的位置不变，随后启动伺服电机二13，带动螺纹杆14转动，使推块15沿着钻筒6内部向下移动，接着使移动杆902相互远离，从而将插杆901顶出钻筒6，以此将插杆901插入土壤的内部，从而将支撑架1稳定于土壤上方。
S5、启动伺服电机一10，带动螺旋杆2转动，以此对当前土壤进行钻取取样。
工作原理：使用时，首先转动横板5，带动容纳筒4从支撑架1的内部转出，并且同时带动齿块1101转动，在收缩弹簧1106的作用下，限位柱1105的底端与齿块1101的顶端相抵触，使得限位柱1105呈上下振动，直至横板5与支撑架1相垂直时，限位柱1105的底端卡进限位孔17的内部，以保持横板5位于当前状态，反之向上提起旋钮1104，在连接杆1103的作用下，即可接触限位柱1105对齿块1101的限制，随后向下按压支撑架1，利用钻头一3将支撑架1预固定于土壤的上方，随后将压块三804向下按动，在压杆801的作用下，使压块一802同步下移，从而将钻筒6插入土壤中，并且使压块二803进入容纳筒4的内部，随后转动压杆801，使压块二803与容纳筒4相抵触，以保持钻筒6的位置不变，随后启动伺服电机二13，带动螺纹杆14转动，使推块15沿着钻筒6内部向下移动，接着使移动杆902相互远离，从而将插杆901顶出钻筒6，以此将插杆901插入土壤的内部，从而将支撑架1稳定于土壤上方，随后启动伺服电机一10，带动螺旋杆2转动，以此对当前土壤进行钻取取样。
需要说明的是，在本文中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“固设”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，“安装”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；“相连”可以是机械连接，也可以是电连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种生态环境监测装置，包括支撑架(1)和螺旋杆(2)，其特征在于：所述支撑架(1)的底端固定连接有一组对称的钻头一(3)，所述支撑架(1)的内侧活动连接有一组对称的容纳筒(4)，且容纳筒(4)的相对侧固定连接有横板(5)，所述横板(5)的底端通过转轴与支撑架(1)的内侧活动连接，所述容纳筒(4)的底端活动连接有钻筒(6)，且钻筒(6)的底端固定连接有钻头二(7)，所述容纳筒(4)的顶端活动连接有压持机构(8)，且压持机构(8)与钻筒(6)活动连接，所述钻筒(6)的内部活动连接有稳定机构(9)，所述支撑架(1)的底端固定连接有伺服电机一(10)，且伺服电机一(10)的输出端固定连接于螺旋杆(2)的顶端，所述支撑架(1)的中段活动连接有限位机构(11)，且限位机构(11)与横板(5)活动连接。
2.根据权利要求1所述的一种生态环境监测装置，其特征在于：所述压持机构(8)包括压杆(801)、压块一(802)、压块二(803)、压块三(804)和复位弹簧(805)，所述压杆(801)依次贯穿压块一(802)、压块二(803)和压块三(804)，且压杆(801)与压块一(802)、压块二(803)和压块三(804)均固定连接，所述压块二(803)的截面积和压块三(804)的截面积一致，且压块二(803)的截面积小于压块三(804)的截面积，所述复位弹簧(805)套设于压杆(801)的外侧，且压块一(802)的底端贴合于钻筒(6)的顶端。
3.根据权利要求2所述的一种生态环境监测装置，其特征在于：所述压块一(802)活动连接于容纳筒(4)的内侧，所述复位弹簧(805)的底端固定连接于压块一(802)的顶端，且复位弹簧(805)的顶端固定连接于容纳筒(4)的内侧顶端。
4.根据权利要求3所述的一种生态环境监测装置，其特征在于：所述容纳筒(4)的顶端开设有定位槽(12)，所述定位槽(12)的截面积与压块二(803)的截面积一致，且压块二(803)与定位槽(12)相适配。
5.根据权利要求1所述的一种生态环境监测装置，其特征在于：所述稳定机构(9)包括插杆(901)、移动杆(902)、压缩弹簧(903)和固定块(904)，所述插杆(901)、移动杆(902)和压缩弹簧(903)均呈圆形阵列分布，所述插杆(901)固定连接于移动杆(902)的一侧，且压缩弹簧(903)固定连接于移动杆(902)的另一侧，所述压缩弹簧(903)的另一侧分别固定连接于固定块(904)的四个侧面，且移动杆(902)的顶端均构造有斜切面。
6.根据权利要求5所述的一种生态环境监测装置，其特征在于：所述固定块(904)固定连接于钻筒(6)的底端中心处，且插杆(901)的前端均贯穿钻筒(6)，所述插杆(901)与钻筒(6)活动连接。
7.根据权利要求6所述的一种生态环境监测装置，其特征在于：所述钻筒(6)的内部顶端固定连接有伺服电机二(13)，且伺服电机二(13)的顶端固定连接有螺纹杆(14)，所述螺纹杆(14)的底端螺纹连接有推块(15)，且推块(15)与钻筒(6)活动连接，所述推块(15)的底端固定连接有推球(16)，所述推球(16)的外壁与移动杆(902)的斜切面相贴合。
8.根据权利要求1所述的一种生态环境监测装置，其特征在于：所述限位机构(11)包括齿块(1101)、连接块(1102)、连接杆(1103)、旋钮(1104)、限位柱(1105)和收缩弹簧(1106)，所述连接杆(1103)的底端固定连接于连接块(1102)的顶端，且连接杆(1103)的顶端固定连接于旋钮(1104)的底端，所述收缩弹簧(1106)套设于连接杆(1103)的外侧，所述限位柱(1105)呈对称设置，所述限位柱(1105)的顶端均固定连接于连接块(1102)的底端，且限位柱(1105)的底端与齿块(1101)的顶端相抵触；其中所述连接杆(1103)贯穿支撑架(1)，且连接杆(1103)与支撑架(1)活动连接，所述收缩弹簧(1106)的顶端固定连接于支撑架(1)的内侧，且收缩弹簧(1106)的底端固定连接于连接块(1102)的顶端。
9.根据权利要求8所述的一种生态环境监测装置，其特征在于：所述齿块(1101)固定连接于横板(5)的顶端，且齿块(1101)的顶端开设有一组对称的限位孔(17)，所述限位柱(1105)分别与限位孔(17)相适配。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种生态环境监测装置的监测方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、转动横板(5)，带动容纳筒(4)从支撑架(1)的内部转出，并且同时带动齿块(1101)转动，在收缩弹簧(1106)的作用下，限位柱(1105)的底端与齿块(1101)的顶端相抵触，使得限位柱(1105)呈上下振动，直至横板(5)与支撑架(1)相垂直时，限位柱(1105)的底端卡进限位孔(17)的内部，以保持横板(5)位于当前状态。
S2、反之向上提起旋钮(1104)，在连接杆(1103)的作用下，即可接触限位柱(1105)对齿块(1101)的限制，随后向下按压支撑架(1)，利用钻头一(3)将支撑架(1)预固定于土壤的上方。
S3、将压块三(804)向下按动，在压杆(801)的作用下，使压块一(802)同步下移，从而将钻筒(6)插入土壤中，并且使压块二(803)进入容纳筒(4)的内部。
S4、转动压杆(801)，使压块二(803)与容纳筒(4)相抵触，以保持钻筒(6)的位置不变，随后启动伺服电机二(13)，带动螺纹杆(14)转动，使推块(15)沿着钻筒(6)内部向下移动，接着使移动杆(902)相互远离，从而将插杆(901)顶出钻筒(6)，以此将插杆(901)插入土壤的内部，从而将支撑架(1)稳定于土壤上方。
S5、启动伺服电机一(10)，带动螺旋杆(2)转动，以此对当前土壤进行钻取取样。
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