CN116337514A - 一种土壤重金属检测用定向取样器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种土壤重金属检测用定向取样器，涉及土壤取样器技术领域，以解决人工手动保证插入的垂直度，人工误差大，导致垂直度偏差大，无法保持土壤层次的自然状况的问题，包括：取样底座；所述取样底座的四角处分别竖向固定安装有倒置的角度调整电动气缸；所述角度调整电动气缸外侧的取样底座边角处又固定安装有垂直度传感器；所述取样底座顶部平面靠左处固定安装有配控箱；所述取样底座顶部平面的中部靠后处竖向固定安装有升降架。本发明定向取样器可控制对应的角度调整电动气缸进行角度调整，以便于保持取样筒始终保持与地面水平垂直角度入土，有助于保持土壤层次的自然状况。
Description
技术领域
本发明涉及土壤取样器技术领域，具体涉及一种土壤重金属检测用定向取样器。
背景技术
随着化工行业的兴旺，加工厂房规模也越来越大，为了节省成本，常有不良厂家随意排放废水废料，以致污染周边区域的土壤，使得重金属含量超标，为了方便监测该地区土壤内部的离子成分，常携带取样器于特定地点进行采样。
而在取样时，针对“取样器应垂直于地面入土，深度相同”的土壤采样要求，采样时需要人工手动保证插入的垂直度，人工误差大，导致垂直度偏差大，无法保持土壤层次的自然状况，而且目前常用的土壤取样器结构简单，造价低，在取样时靠双手旋转按压将取样器竖直深入到土壤中，但是遇到较硬的土壤时，操作不便，费时费力，还会造成取样点偏移的情况，取样效果差，此外，针对“测定重金属的样品，尽量用木（竹）铲、木（竹）片直接采取样品，或用铁铲、土钻挖掘后，用竹片刮去与金属采样器接触的部分，再用竹片采取样品”采样要求，还有金属采样器易对所采土壤中的重金属含量产生影响，并且难以观察取样器中的土层特征。
发明内容
本发明提供一种土壤重金属检测用定向取样器，以解决人工手动保证插入的垂直度，人工误差大，导致垂直度偏差大，无法保持土壤层次的自然状况的问题。
本发明提供了一种土壤重金属检测用定向取样器，包括：取样底座；所述取样底座的四角处分别竖向固定安装有倒置的角度调整电动气缸；所述角度调整电动气缸外侧的取样底座边角处又固定安装有垂直度传感器；所述取样底座顶部平面靠左处固定安装有配控箱；所述取样底座顶部平面的中部靠后处竖向固定安装有升降架；所述升降架的前端竖向滑动安装有定向钻取座；所述定向钻取座的下端设有取样筒；所述取样底座上左右对称固定安装有倒U状的操作杆。
优选地，所述取样底座主体为倒置的“几”字状结构，取样底座底部平面上左右对称固定安装有支撑垫块；所述取样底座的中部对应取样筒的位置处开设有圆形的取样孔，取样孔的右端连通有横向的卸出活动槽孔，卸出活动槽孔的宽度与取样筒的外径相一致，取样孔的前端对接有纵向的内藏槽孔；所述取样孔的环边处间隔均匀设有三个竖向的固定垂直矫正轮架，固定垂直矫正轮架的内端竖向转动安装有矫正轮A；所述内藏槽孔前端的槽壁上垂直滑动安装有止挡活动杆，止挡活动杆的后端固定安装有活动垂直矫正轮架，活动垂直矫正轮架的左端竖向转动安装有矫正轮B，活动垂直矫正轮架前侧的止挡活动杆上套装有弹簧，活动垂直矫正轮架的后端固定安装有限位垫块，活动垂直矫正轮架的右端中部开设有与内藏槽孔右端侧板滑动相卡接的导向卡槽。
优选地，在弹簧的自然伸展状态下，限位垫块与卸出活动槽孔的后端槽壁相抵，此时矫正轮B和另外三个矫正轮A环形分布在取样筒外壁处。
优选地，所述角度调整电动气缸的活塞杆向下穿过取样底座固定连接有支撑套柱，每个垂直度传感器分别与相近的角度调整电动气缸电性相连接。
优选地，所述操作杆的上端固定安装有控制按钮盒，控制按钮盒的上端为斜面结构，其斜面结构上为按钮。
优选地，所述升降架的左右两端侧壁上竖向固定安装有导轨，升降架的前端中部竖向转动安装有丝杆，所述升降架的上端固定安装有提升电机，提升电机的转轴上端通过皮带与丝杆上端的带轮转动相连接。
优选地，所述定向钻取座的上端固定安装有定向钻取电机，定向钻取电机的转轴下端与取样筒的上端通过环形分布的三个螺旋相抵安装，定向钻取座的后端左右两侧分别通过滑块与导轨滑动相卡接，定向钻取座的后端中部与丝杆相螺接。
优选地，所述取样筒的下端设有螺旋分布的钻取刀头，取样筒上靠近钻取刀头的外筒壁上开设有螺旋的钻取螺旋槽，取样筒筒壁上竖向内嵌有防滑玻璃制成的视窗，而取样筒的内壁上浇筑覆膜有与视窗相连接为一体的玻璃覆层。
本发明定向取样器的有益效果如下：
（1）本发明定向取样器可通过手持操作杆进行使用，而当垂直度传感器检测到一端与地面水平面的垂直角度发生偏差时，可控制对应的角度调整电动气缸进行角度调整，以便于保持取样筒始终保持与地面水平垂直角度入土，有助于保持土壤层次的自然状况；
（2）本发明定向取样器在弹簧的自然伸展状态下，限位垫块与卸出活动槽孔的后端槽壁相抵，此时矫正轮B和另外三个矫正轮A环形分布在取样筒外壁处，在钻孔取样使用时，可通过三个矫正轮A和矫正轮B与取样筒外壁相接触，可通过三个矫正轮A和矫正轮B防止取样筒在下移钻取取样时打摆晃动而使得取样洞体坍塌，导致土层结构发生变化，有助于保持取样土层的原始结构，利于呈现土层的最原始状态，提高土层重金属检测的准确性；
（3）本发明定向取样器当需要取下取样筒时，卸出取样筒上端的螺栓，前推活动垂直矫正轮架，可使得卸出取样筒的下端从卸出活动槽孔中卸出，而在装入卸出取样筒后，活动垂直矫正轮架可自动将取样筒矫正卡准，方便快捷；
（4）本发明定向取样器中取样筒上靠近钻取刀头的外筒壁上开设有螺旋的钻取螺旋槽，钻取螺旋槽和钻取刀头可在取样筒旋转时向下旋转钻土，可为取样筒内腔取样形成柱状空腔，便于取出完整的土层；
（5）本发明定向取样器中取样筒筒壁上竖向内嵌有防滑玻璃制成的视窗，而取样筒的内壁上浇筑覆膜有与视窗相连接为一体的玻璃覆层，可方便观察取样筒中的土层特征，并且内壁为玻璃材质，可有效防止金属材料对土层的影响。
附图说明
图1是本发明实施例的右前上方轴视结构示意图；
图2是本发明实施例的右前下方轴视结构示意图；
图3是图2中A部分的放大结构示意图；
图4是本发明实施例的右后上方轴视结构示意图；
图5是图4中B部分的放大结构示意图；
图6是本发明实施例的角度调整电动气缸移出状态轴视结构示意图；
图7是本发明实施例的取样筒下移钻取状态轴视结构示意图；
图8是本发明实施例的定向钻取座移除状态轴视结构示意图；
附图标记列表：
1、取样底座；101、支撑垫块；102、卸出活动槽孔；103、取样孔；104、固定垂直矫正轮架；10401、矫正轮A；105、内藏槽孔；106、止挡活动杆；10601、弹簧；107、活动垂直矫正轮架；10701、限位垫块；10702、矫正轮B；10703、导向卡槽；
2、角度调整电动气缸；201、支撑套柱；
3、垂直度传感器；
4、配控箱；
5、操作杆；501、控制按钮盒；
6、升降架；601、导轨；602、丝杆；603、提升电机；
7、定向钻取座；701、定向钻取电机；
8、取样筒；801、视窗；802、钻取螺旋槽；803、钻取刀头。
具体实施方式
为了使得本发明的技术方案的目的、方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明的具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
实施例：请参考图1～8所示：
本发明提供一种土壤重金属检测用定向取样器，包括：取样底座1；取样底座1的四角处分别竖向固定安装有倒置的角度调整电动气缸2；角度调整电动气缸2外侧的取样底座1边角处又固定安装有垂直度传感器3；取样底座1顶部平面靠左处固定安装有配控箱4；取样底座1顶部平面的中部靠后处竖向固定安装有升降架6；升降架6的前端竖向滑动安装有定向钻取座7；定向钻取座7的下端设有取样筒8；取样底座1上左右对称固定安装有倒U状的操作杆5。
其中，取样底座1主体为倒置的“几”字状结构，取样底座1底部平面上左右对称固定安装有支撑垫块101；取样底座1的中部对应取样筒8的位置处开设有圆形的取样孔103，取样孔103的右端连通有横向的卸出活动槽孔102，卸出活动槽孔102的宽度与取样筒8的外径相一致，取样孔103的前端对接有纵向的内藏槽孔105；取样孔103的环边处间隔均匀设有三个竖向的固定垂直矫正轮架104，固定垂直矫正轮架104的内端竖向转动安装有矫正轮A10401；内藏槽孔105前端的槽壁上垂直滑动安装有止挡活动杆106，止挡活动杆106的后端固定安装有活动垂直矫正轮架107，活动垂直矫正轮架107的左端竖向转动安装有矫正轮B10702，活动垂直矫正轮架107前侧的止挡活动杆106上套装有弹簧10601，活动垂直矫正轮架107的后端固定安装有限位垫块10701，活动垂直矫正轮架107的右端中部开设有与内藏槽孔105右端侧板滑动相卡接的导向卡槽10703，在弹簧10601的自然伸展状态下，限位垫块10701与卸出活动槽孔102的后端槽壁相抵，此时矫正轮B10702和另外三个矫正轮A10401环形分布在取样筒8外壁处，在钻孔取样使用时，可通过三个矫正轮A10401和矫正轮B10702与取样筒8外壁相接触，可通过三个矫正轮A10401和矫正轮B10702防止取样筒8在下移钻取取样时打摆晃动而使得取样洞体坍塌，导致土层结构发生变化，有助于保持取样土层的原始结构，利于呈现土层的最原始状态，提高土层重金属检测的准确性；
而当需要取下取样筒8时，卸出取样筒8上端的螺栓，前推活动垂直矫正轮架107，可使得卸出取样筒8的下端从卸出活动槽孔102中卸出，而在装入卸出取样筒8后，活动垂直矫正轮架107可自动将取样筒8矫正卡准，方便快捷。
其中，角度调整电动气缸2的活塞杆向下穿过取样底座1固定连接有支撑套柱201，每个垂直度传感器3分别与相近的角度调整电动气缸2电性相连接，操作杆5的上端固定安装有控制按钮盒501，控制按钮盒501的上端为斜面结构，其斜面结构上为按钮，可通过手持操作杆5进行使用，而当垂直度传感器3检测到一端与地面水平面的垂直角度发生偏差时，可控制对应的角度调整电动气缸2进行角度调整，以便于保持取样筒8始终保持与地面水平垂直角度入土，有助于保持土壤层次的自然状况。
其中，升降架6的左右两端侧壁上竖向固定安装有导轨601，升降架6的前端中部竖向转动安装有丝杆602，升降架6的上端固定安装有提升电机603，提升电机603的转轴上端通过皮带与丝杆602上端的带轮转动相连接，定向钻取座7的上端固定安装有定向钻取电机701，定向钻取电机701的转轴下端与取样筒8的上端通过环形分布的三个螺旋相抵安装，定向钻取座7的后端左右两侧分别通过滑块与导轨601滑动相卡接，定向钻取座7的后端中部与丝杆602相螺接，可通过提升电机603带动定向钻取座7竖向移动，以便于控制定向钻取座7带动取样筒8竖向移动进行土壤取样。
其中，取样筒8的下端设有螺旋分布的钻取刀头803，取样筒8上靠近钻取刀头803的外筒壁上开设有螺旋的钻取螺旋槽802，钻取螺旋槽802和钻取刀头803可在取样筒8旋转时向下旋转钻土，可为取样筒8内腔取样形成柱状空腔，便于取出完整的土层；
取样筒8筒壁上竖向内嵌有防滑玻璃制成的视窗801，而取样筒8的内壁上浇筑覆膜有与视窗801相连接为一体的玻璃覆层，可方便观察取样筒8中的土层特征，并且内壁为玻璃材质，可有效防止金属材料对土层的影响。
本实施例的具体使用方式与作用：在使用过程中，操作杆5的上端固定安装有控制按钮盒501，控制按钮盒501的上端为斜面结构，其斜面结构上为按钮，可通过手持操作杆5进行使用，而当垂直度传感器3检测到一端与地面水平面的垂直角度发生偏差时，可控制对应的角度调整电动气缸2进行角度调整，升降架6的左右两端侧壁上竖向固定安装有导轨601，升降架6的前端中部竖向转动安装有丝杆602，升降架6的上端固定安装有提升电机603，提升电机603的转轴上端通过皮带与丝杆602上端的带轮转动相连接，定向钻取座7的上端固定安装有定向钻取电机701，定向钻取电机701的转轴下端与取样筒8的上端通过环形分布的三个螺旋相抵安装，定向钻取座7的后端左右两侧分别通过滑块与导轨601滑动相卡接，定向钻取座7的后端中部与丝杆602相螺接，可通过提升电机603带动定向钻取座7竖向移动，以便于控制定向钻取座7带动取样筒8竖向移动进行土壤取样，内藏槽孔105前端的槽壁上垂直滑动安装有止挡活动杆106，止挡活动杆106的后端固定安装有活动垂直矫正轮架107，活动垂直矫正轮架107的左端竖向转动安装有矫正轮B10702，活动垂直矫正轮架107前侧的止挡活动杆106上套装有弹簧10601，活动垂直矫正轮架107的后端固定安装有限位垫块10701，活动垂直矫正轮架107的右端中部开设有与内藏槽孔105右端侧板滑动相卡接的导向卡槽10703，在弹簧10601的自然伸展状态下，限位垫块10701与卸出活动槽孔102的后端槽壁相抵，此时矫正轮B10702和另外三个矫正轮A10401环形分布在取样筒8外壁处，在钻孔取样使用时，可通过三个矫正轮A10401和矫正轮B10702与取样筒8外壁相接触，可通过三个矫正轮A10401和矫正轮B10702防止取样筒8在下移钻取取样时打摆晃动而使得取样洞体坍塌。
Claims (8)
1.一种土壤重金属检测用定向取样器，其特征在于，包括：取样底座（1）；所述取样底座（1）的四角处分别竖向固定安装有倒置的角度调整电动气缸（2）；所述角度调整电动气缸（2）外侧的取样底座（1）边角处又固定安装有垂直度传感器（3）；所述取样底座（1）顶部平面靠左处固定安装有配控箱（4）；所述取样底座（1）顶部平面的中部靠后处竖向固定安装有升降架（6）；所述升降架（6）的前端竖向滑动安装有定向钻取座（7）；所述定向钻取座（7）的下端设有取样筒（8）；所述取样底座（1）上左右对称固定安装有倒U状的操作杆（5）。
2.如权利要求1所述一种土壤重金属检测用定向取样器，其特征在于：所述取样底座（1）主体为倒置的“几”字状结构，取样底座（1）底部平面上左右对称固定安装有支撑垫块（101）；所述取样底座（1）的中部对应取样筒（8）的位置处开设有圆形的取样孔（103），取样孔（103）的右端连通有横向的卸出活动槽孔（102），卸出活动槽孔（102）的宽度与取样筒（8）的外径相一致，取样孔（103）的前端对接有纵向的内藏槽孔（105）；所述取样孔（103）的环边处间隔均匀设有三个竖向的固定垂直矫正轮架（104），固定垂直矫正轮架（104）的内端竖向转动安装有矫正轮A（10401）；所述内藏槽孔（105）前端的槽壁上垂直滑动安装有止挡活动杆（106），止挡活动杆（106）的后端固定安装有活动垂直矫正轮架（107），活动垂直矫正轮架（107）的左端竖向转动安装有矫正轮B（10702），活动垂直矫正轮架（107）前侧的止挡活动杆（106）上套装有弹簧（10601），活动垂直矫正轮架（107）的后端固定安装有限位垫块（10701），活动垂直矫正轮架（107）的右端中部开设有与内藏槽孔（105）右端侧板滑动相卡接的导向卡槽（10703）。
3.如权利要求2所述一种土壤重金属检测用定向取样器，其特征在于：在弹簧（10601）的自然伸展状态下，限位垫块（10701）与卸出活动槽孔（102）的后端槽壁相抵，此时矫正轮B（10702）和另外三个矫正轮A（10401）环形分布在取样筒（8）外壁处。
4.如权利要求1～3之一所述一种土壤重金属检测用定向取样器，其特征在于：所述角度调整电动气缸（2）的活塞杆向下穿过取样底座（1）固定连接有支撑套柱（201），每个垂直度传感器（3）分别与相近的角度调整电动气缸（2）电性相连接。
5.如权利要求1～3之一所述一种土壤重金属检测用定向取样器，其特征在于：所述操作杆（5）的上端固定安装有控制按钮盒（501），控制按钮盒（501）的上端为斜面结构，其斜面结构上为按钮。
6.如权利要求1～3之一所述一种土壤重金属检测用定向取样器，其特征在于：所述升降架（6）的左右两端侧壁上竖向固定安装有导轨（601），升降架（6）的前端中部竖向转动安装有丝杆（602），所述升降架（6）的上端固定安装有提升电机（603），提升电机（603）的转轴上端通过皮带与丝杆（602）上端的带轮转动相连接。
7.如权利要求6所述一种土壤重金属检测用定向取样器，其特征在于：所述定向钻取座（7）的上端固定安装有定向钻取电机（701），定向钻取电机（701）的转轴下端与取样筒（8）的上端通过环形分布的三个螺旋相抵安装，定向钻取座（7）的后端左右两侧分别通过滑块与导轨（601）滑动相卡接，定向钻取座（7）的后端中部与丝杆（602）相螺接。
8.如权利要求1～3之一所述一种土壤重金属检测用定向取样器，其特征在于：所述取样筒（8）的下端设有螺旋分布的钻取刀头（803），取样筒（8）上靠近钻取刀头（803）的外筒壁上开设有螺旋的钻取螺旋槽（802），取样筒（8）筒壁上竖向内嵌有防滑玻璃制成的视窗（801），而取样筒（8）的内壁上浇筑覆膜有与视窗（801）相连接为一体的玻璃覆层。
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