CN116577140A - 一种土壤环境监测取样装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种土壤环境监测取样装置，属于土壤环境监测取样技术领域，该土壤环境监测取样装置，包括装置外筒，所述装置外筒的外壁底部设置有多个底部固定机构，所述装置外筒的外壁前端设置有刻度尺，所述装置外筒的顶部安装有支撑安装轴承，所述装置外筒的内壁螺旋连接有内筒机构，所述装置外筒的两侧底部均安装有限位锁紧机构，所述内筒机构的底部螺旋连接有钻头机构。本发明通过设计顶部驱动机构、内筒机构和钻头机构，完成了对一定深度土壤的取样，且通过透明样品收集管完成对土壤的收集，在更换不同的采样点来更换的透明样品收集管，以及完整的保留了采样点的土壤完整性，使其各个层次均可在后续的检测过程中清除的展示，方便后续检测使用。
Description
技术领域
本发明属于土壤环境监测取样技术领域，具体涉及到一种土壤环境监测取样装置。
背景技术
土壤环境监测是指了解土壤环境质量状况的重要措施，以防治土壤污染危害为目的，对土壤污染程度、发展趋势的动态分析测定，包括土壤环境质量的现状调查、区域土壤环境背景值的调查、土壤污染事故调查和污染土壤的动态观测，土壤环境监测一般包括准备、布点、采样、制样、分析测试、评价等步骤，质量控制/质量保证应该贯穿始终，在检测时需要对土壤地区进行布点采样，其中步骤大致为：布点方法、布点数量、样品采集、样品流转、样品保存和预留样品，其中布点的方法可以采用简单随机、分块随机和系统随机，在取样时需要使用取样装置来完成对布点土壤的取样。
现有的土壤环境监测使用的取样装置大多为简单的土钻、铁锹和铁铲来完成取样工作，但这样的方式仅仅可以进行简单取样，虽然装置简单操作方便，但只能针对土壤的表层进行取样，有一定的局限性，同时一些针对钻入地底的取样装置，大多结构复杂，不方便携带，在针对多点的采样时多次拆卸和固定装置会大大延长取样的时间，导致效率较低，同时也无法保证取样土壤的完整性，不能够直接对取样的土壤进行存储。
为此，我们研发出了新的一种土壤环境监测取样装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的缺点，提供一种土壤环境监测取样装置。
解决上述技术问题所采用的技术方案是：本发明实施例提供一种土壤环境监测取样装置，包括装置外筒，所述装置外筒的外壁底部设置有多个底部固定机构，所述装置外筒的外壁前端设置有刻度尺，所述装置外筒的顶部安装有支撑安装轴承；
所述装置外筒的内壁螺旋连接有内筒机构，所述装置外筒的两侧底部均安装有限位锁紧机构，所述内筒机构的底部螺旋连接有钻头机构，所述内筒机构的内壁和钻头机构的顶部之间安装有透明样品收集管，所述内筒机构的顶部安装有顶部驱动机构；
所述内筒机构和顶部驱动机构之间安装有多个螺栓组件，所述内筒机构外壁顶部的前端滑动连接有弧形块，所述弧形块的前端面固定连接有L型指针杆，所述顶部驱动机构的顶部卡合有驱动盘。
进一步的，所述底部固定机构包括固定连接在装置外筒外壁底部的底部固定转轴和两个固定连接在装置外筒外壁中段的顶部固定块，所述底部固定转轴上转动连接有安装固定板，两个所述顶部固定块之间转动连接有连接轴，所述连接轴外壁的两端和对应的顶部固定块之间均固定连接有侧边扭簧，所述连接轴的外壁固定连接有限位卡块。
通过上述技术方案，使用时，将整体装置放置在采样点上，推动对应的限位卡块，进而将安装固定板转动放下，在收纳时转动安装固定板，安装固定板的一侧会挤压限位卡块的斜面进而带动限位卡块和连接轴转动，进而压缩两个侧边扭簧，直至在侧边扭簧的作用下，完成限位卡块和安装固定板的卡合固定。
进一步的，所述安装固定板在靠近限位卡块的一端开设有圆形通孔。
通过上述技术方案，多个安装固定板平放在地面，通过插销插入圆形通孔进而插入地面完成对整体装置的固定。
进一步的，所述内筒机构包括螺旋连接在装置外筒内壁的螺纹环，所述螺纹环的内壁固定连接有驱动内筒，所述驱动内筒的顶部固定连接有顶部连接板，所述驱动内筒外壁在螺纹环的底部固定连接有两个限位环，所述驱动内筒的外壁底部固定连接有底部限位套。
通过上述技术方案，在使用时，通过顶部驱动机构来驱动整体驱动内筒转动，进而带动螺纹环转动，通过螺纹环在装置外筒内壁螺纹结构上螺旋转动，慢慢下降，进而将整体驱动内筒深入地下开始取样。
进一步的，所述驱动内筒的外壁底部为螺纹结构，且弧形块滑动连接在两个限位环之间。
通过上述技术方案，外壁螺纹结构用于安装钻头机构。
进一步的，所述限位锁紧机构包括固定连接在装置外筒一侧的固定螺纹套，所述固定螺纹套的内壁螺旋连接有螺纹柱，所述螺纹柱的一端转动连接有弧形压板。
通过上述技术方案，在取样时，两侧的螺纹柱需要转动，需要解除弧形压板对驱动内筒的压力，进而避免给驱动内筒的下降带来阻力，同时两个弧形压板可以对驱动内筒起到限位导向的作用，避免出现驱动内筒在下降的过程中出现倾斜的情况。
进一步的，所述钻头机构包括螺旋连接在驱动内筒底部的安装螺纹套，所述安装螺纹套的底部固定连接有底部连接套，所述底部连接套的外壁底部固定连接有螺旋条，所述底部连接套的内壁固定连接有多个三角环条，所述底部连接套的内壁顶部固定连接有延伸过渡环板。
通过上述技术方案，在使用之前，将整体钻头机构通过安装螺纹套的螺旋拆下，而后在驱动内筒的内壁安装透明样品收集管，最后将钻头机构通过安装螺纹套螺旋安装即可，在驱动内筒的转动过程中会带动底部连接套转动，且通过螺旋条方便钻入地下，且螺旋条的螺旋结构和螺纹环外壁螺旋结构相同，保证下降时能够一致，随着底部连接套不断深入地下，该采样点的土壤沿着延伸过渡环板进入透明样品收集管内，在后续完成取样工作后，反向转动顶部驱动机构来带动整体内筒机构和钻头机构上升，通过多个三角环条在不影响土壤进入时，一定程度上阻挡土壤的掉落，复位后，从地面拆卸整体装置，通过两个限位锁紧机构完成对内筒机构的固定，进而螺旋拆下钻头机构，取出装有该采样点土壤层的透明样品收集管，后续进行封堵收集即可。
进一步的，所述顶部驱动机构包括安装在顶部连接板顶部的连接固定板，所述连接固定板的顶部固定连接有收纳固定套，所述收纳固定套的内壁滑动连接有第一滑动套，所述第一滑动套的内壁滑动连接有第二滑动套，所述第二滑动套的内壁滑动连接有驱动杆，所述第一滑动套、第二滑动套和驱动杆的外壁底部均固定连接有限位条，所述驱动杆的外壁顶部固定连接有轴承连接块。
通过上述技术方案，在使用时，将驱动盘卡在驱动杆上，通过转动驱动盘来完成对驱动杆的驱动，第一滑动套、第二滑动套和驱动杆可以完成驱动的同时，也可以随着内筒机构的下降来伸长，以及内筒机构的上升而伸缩，减小了整体装置的体积。
进一步的，所述驱动盘的底部中心开设有与驱动杆相对应的矩形通孔。
通过上述技术方案，保证了驱动盘可以卡在驱动杆上，同时整体装置占用空间小，方便携带。
进一步的，所述装置外筒的前端面开设有与L型指针杆相对应的条形通孔。
通过上述技术方案，在使用时，随着两个限位环的转动同时下降，弧形块在两个限位环内由于L型指针杆和条形通孔的限位，只能随着两个限位环下降，进而可以实时显示内筒机构的下降深度，显示取样土壤的深度。
本发明的有益效果如下：（1）本发明通过设计顶部驱动机构、内筒机构和钻头机构，完成了对一定深度土壤的取样，且通过透明样品收集管完成对土壤的收集，在更换不同的采样点来更换的透明样品收集管，极大的方便了后续的使用，以及完整的保留了采样点的土壤完整性，使其各个层次均可在后续的检测过程中清楚的展示，方便后续检测使用；（2）本发明通过设计折叠的底部固定机构以及可拆卸的驱动盘，使整体结构呈筒状结构，且顶部驱动机构完成驱动传导的同时也可以完成伸缩，使装置的整体占用空间较小，方便携带，制作的成本低，同时配合在两个限位环之间的弧形块和L型指针杆，可以实时的显示深入地下的距离，该装置通过简单的结构该实现多种功能。
附图说明
图1为本发明立体结构示意图。
图2为图1中A处的局部放大图。
图3为本发明剖面结构示意图。
图4为图3中B处的局部放大图。
图5为本发明爆炸结构示意图。
图6为本发明内筒机构结构示意图。
图7为图6中C处的局部放大图。
图8为本发明顶部驱动机构结构示意图。
图9为本发明插销结构示意图。
附图标记：1、装置外筒；2、底部固定机构；201、底部固定转轴；202、安装固定板；203、顶部固定块；204、连接轴；205、侧边扭簧；206、限位卡块；3、刻度尺；4、支撑安装轴承；5、内筒机构；501、螺纹环；502、驱动内筒；503、顶部连接板；504、限位环；505、底部限位套；6、限位锁紧机构；601、固定螺纹套；602、螺纹柱；603、弧形压板；7、钻头机构；701、底部连接套；702、螺旋条；703、三角环条；704、延伸过渡环板；705、安装螺纹套；8、透明样品收集管；9、顶部驱动机构；901、连接固定板；902、收纳固定套；903、第一滑动套；904、第二滑动套；905、驱动杆；906、限位条；907、轴承连接块；10、螺栓组件；11、弧形块；12、L型指针杆；13、驱动盘；14、插销。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-图9所示，本实施例的一种土壤环境监测取样装置，包括装置外筒1，装置外筒1的外壁底部设置有多个底部固定机构2，底部固定机构2包括固定连接在装置外筒1外壁底部的底部固定转轴201和两个固定连接在装置外筒1外壁中段的顶部固定块203，底部固定转轴201上转动连接有安装固定板202，两个顶部固定块203之间转动连接有连接轴204，连接轴204外壁的两端和对应的顶部固定块203之间均固定连接有侧边扭簧205，连接轴204的外壁固定连接有限位卡块206，使用时，将整体装置放置在采样点上，推动对应的限位卡块206，进而将安装固定板202转动放下，在收纳时转动安装固定板202，安装固定板202的一侧会挤压限位卡块206的斜面进而带动限位卡块206和连接轴204转动，进而压缩两个侧边扭簧205，直至在侧边扭簧205的作用下，完成限位卡块206和安装固定板202的卡合固定，安装固定板202在靠近限位卡块206的一端开设有圆形通孔，多个安装固定板202平放在地面，通过插销插14入圆形通孔进而插入地面完成对整体装置的固定，装置外筒1的外壁前端设置有刻度尺3，装置外筒1的顶部安装有支撑安装轴承4。
如图1-7所示，装置外筒1的内壁螺旋连接有内筒机构5，内筒机构5包括螺旋连接在装置外筒1内壁的螺纹环501，螺纹环501的内壁固定连接有驱动内筒502，驱动内筒502的顶部固定连接有顶部连接板503，驱动内筒502外壁在螺纹环501的底部固定连接有两个限位环504，驱动内筒502的外壁底部固定连接有底部限位套505，在使用时，通过顶部驱动机构9来驱动整体驱动内筒502转动，进而带动螺纹环501转动，通过螺纹环501在装置外筒1内壁螺纹结构上螺旋转动，慢慢下降，进而将整体驱动内筒502深入地下开始取样，驱动内筒502的外壁底部为螺纹结构，且弧形块11滑动连接在两个限位环504之间，外壁螺纹结构用于安装钻头机构7，装置外筒1的两侧底部均安装有限位锁紧机构6，限位锁紧机构6包括固定连接在装置外筒1一侧的固定螺纹套601，固定螺纹套601的内壁螺旋连接有螺纹柱602，螺纹柱602的一端转动连接有弧形压板603，在取样时，两侧的螺纹柱602需要转动，需要解除弧形压板603对驱动内筒502的压力，进而避免给驱动内筒502的下降带来阻力，同时两个弧形压板603可以对驱动内筒502起到限位导向的作用，避免出现驱动内筒502在下降的过程中出现倾斜的情况。
如图1-7所示，内筒机构5的底部螺旋连接有钻头机构7，钻头机构7包括螺旋连接在驱动内筒502底部的安装螺纹套705，安装螺纹套705的底部固定连接有底部连接套701，底部连接套701的外壁底部固定连接有螺旋条702，底部连接套701的内壁固定连接有多个三角环条703，底部连接套701的内壁顶部固定连接有延伸过渡环板704，在使用之前，将整体钻头机构7通过安装螺纹套705的螺旋拆下，而后在驱动内筒502的内壁安装透明样品收集管8，最后将钻头机构7通过安装螺纹套705螺旋安装即可，在驱动内筒502的转动过程中会带动底部连接套701转动，且通过螺旋条702方便钻入地下，且螺旋条702的螺旋结构和螺纹环501外壁螺旋结构相同，保证下降时能够一致，随着底部连接套701不断深入地下，该采样点的土壤沿着延伸过渡环板704进入透明样品收集管8内部（顶部连接板503和顶部驱动机构9之间存在一定缝隙，进而方便排气，图中未示出），在后续完成取样工作后，反向转动顶部驱动机构9来带动整体内筒机构5和钻头机构7上升，通过多个三角环条703在不影响土壤进入时，一定程度上阻挡土壤的掉落，复位后（需要钻头机构7相对装置外筒1伸出），从地面拆卸整体装置，通过两个限位锁紧机构6完成对内筒机构5的固定，进而螺旋拆下钻头机构7，取出装有该采样点土壤层的透明样品收集管8，后续进行封堵收集即可，内筒机构5的内壁和钻头机构7的顶部之间安装有透明样品收集管8。
如图1-8所示，内筒机构5的顶部安装有顶部驱动机构9，顶部驱动机构9包括安装在顶部连接板503顶部的连接固定板901，连接固定板901的顶部固定连接有收纳固定套902，收纳固定套902的内壁滑动连接有第一滑动套903，第一滑动套903的内壁滑动连接有第二滑动套904，第二滑动套904的内壁滑动连接有驱动杆905，第一滑动套903、第二滑动套904和驱动杆905的外壁底部均固定连接有限位条906，驱动杆905的外壁顶部固定连接有轴承连接块907，在使用时，将驱动盘13卡在驱动杆905上，通过转动驱动盘13来完成对驱动杆905的驱动，第一滑动套903、第二滑动套904和驱动杆905可以完成驱动的同时，也可以随着内筒机构5的下降来伸长，以及内筒机构5的上升而伸缩，减小了整体装置的体积，驱动盘13的底部中心开设有与驱动杆905相对应的矩形通孔，保证了驱动盘13可以卡在驱动杆905上，同时整体装置占用空间小，方便携带，内筒机构5和顶部驱动机构9之间安装有多个螺栓组件10，内筒机构5外壁顶部的前端滑动连接有弧形块11，弧形块11的前端面固定连接有L型指针杆12，装置外筒1的前端面开设有与L型指针杆12相对应的条形通孔，在使用时，随着两个限位环504的转动同时下降，弧形块11在两个限位环504内由于L型指针杆12和条形通孔的限位，只能随着两个限位环504下降，进而可以实时显示内筒机构5的下降深度，显示取样土壤的深度，顶部驱动机构9的顶部卡合有驱动盘13。
本实施例的工作原理如下，在使用之前，将整体钻头机构7通过安装螺纹套705的螺旋拆下，而后在驱动内筒502的内壁安装透明样品收集管8，最后将钻头机构7通过安装螺纹套705螺旋安装即可，将整体装置放置在采样点上，推动对应的限位卡块206，进而将安装固定板202转动放下，多个安装固定板202平放在地面，通过插销插14入圆形通孔进而插入地面完成对整体装置的固定，同时两侧的螺纹柱602需要转动，需要解除弧形压板603对驱动内筒502的压力，而后将驱动盘13卡在驱动杆905上，通过转动驱动盘13来完成对驱动杆905的驱动，第一滑动套903、第二滑动套904和驱动杆905可以完成驱动的同时，也可以随着内筒机构5的下降来伸长，以及内筒机构5的上升而伸缩，通过顶部驱动机构9来驱动整体驱动内筒502转动，进而带动螺纹环501转动，通过螺纹环501在装置外筒1内壁螺纹结构上螺旋转动，慢慢下降，进而将整体驱动内筒502深入地下开始取样，在驱动内筒502的转动过程中会带动底部连接套701转动，且通过螺旋条702方便钻入地下，且螺旋条702的螺旋结构和螺纹环501外壁螺旋结构相同，保证下降时能够一致，随着底部连接套701不断深入地下，该采样点的土壤沿着延伸过渡环板704进入透明样品收集管8内部，在后续完成取样工作后，反向转动顶部驱动机构9来带动整体内筒机构5和钻头机构7上升，通过多个三角环条703在不影响土壤进入时，一定程度上阻挡土壤的掉落，复位后，从地面拆卸整体装置，通过两个限位锁紧机构6完成对内筒机构5的固定，进而螺旋拆下钻头机构7，取出装有该采样点土壤层的透明样品收集管8，后续进行封堵收集即可，而后更换采样点同理进行采样，后续使用透明样品收集管8土壤时，可以从透明样品收集管8一端将土壤完整的推出到待检测槽内，以便对土壤层不同深度的土壤进行检测。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种土壤环境监测取样装置，包括装置外筒（1），其特征在于：所述装置外筒（1）的外壁底部设置有多个底部固定机构（2），所述装置外筒（1）的外壁前端设置有刻度尺（3），所述装置外筒（1）的顶部安装有支撑安装轴承（4）；
所述装置外筒（1）的内壁螺旋连接有内筒机构（5），所述装置外筒（1）的两侧底部均安装有限位锁紧机构（6），所述内筒机构（5）的底部螺旋连接有钻头机构（7），所述内筒机构（5）的内壁和钻头机构（7）的顶部之间安装有透明样品收集管（8），所述内筒机构（5）的顶部安装有顶部驱动机构（9）；
所述内筒机构（5）和顶部驱动机构（9）之间安装有多个螺栓组件（10），所述内筒机构（5）外壁顶部的前端滑动连接有弧形块（11），所述弧形块（11）的前端面固定连接有L型指针杆（12），所述顶部驱动机构（9）的顶部卡合有驱动盘（13）。
2.根据权利要求1所述的一种土壤环境监测取样装置，其特征在于：所述底部固定机构（2）包括固定连接在装置外筒（1）外壁底部的底部固定转轴（201）和两个固定连接在装置外筒（1）外壁中段的顶部固定块（203），所述底部固定转轴（201）上转动连接有安装固定板（202），两个所述顶部固定块（203）之间转动连接有连接轴（204），所述连接轴（204）外壁的两端和对应的顶部固定块（203）之间均固定连接有侧边扭簧（205），所述连接轴（204）的外壁固定连接有限位卡块（206）。
3.根据权利要求2 所述的一种土壤环境监测取样装置，其特征在于：所述安装固定板（202）在靠近限位卡块（206）的一端开设有圆形通孔。
4.根据权利要求1所述的一种土壤环境监测取样装置，其特征在于：所述内筒机构（5）包括螺旋连接在装置外筒（1）内壁的螺纹环（501），所述螺纹环（501）的内壁固定连接有驱动内筒（502），所述驱动内筒（502）的顶部固定连接有顶部连接板（503），所述驱动内筒（502）外壁在螺纹环（501）的底部固定连接有两个限位环（504），所述驱动内筒（502）的外壁底部固定连接有底部限位套（505）。
5.根据权利要求4所述的一种土壤环境监测取样装置，其特征在于：所述驱动内筒（502）的外壁底部为螺纹结构，且弧形块（11）滑动连接在两个限位环（504）之间。
6.根据权利要求1所述的一种土壤环境监测取样装置，其特征在于：所述限位锁紧机构（6）包括固定连接在装置外筒（1）一侧的固定螺纹套（601），所述固定螺纹套（601）的内壁螺旋连接有螺纹柱（602），所述螺纹柱（602）的一端转动连接有弧形压板（603）。
7.根据权利要求4所述的一种土壤环境监测取样装置，其特征在于：所述钻头机构（7）包括螺旋连接在驱动内筒（502）底部的安装螺纹套（705），所述安装螺纹套（705）的底部固定连接有底部连接套（701），所述底部连接套（701）的外壁底部固定连接有螺旋条（702），所述底部连接套（701）的内壁固定连接有多个三角环条（703），所述底部连接套（701）的内壁顶部固定连接有延伸过渡环板（704）。
8.根据权利要求4所述的一种土壤环境监测取样装置，其特征在于：所述顶部驱动机构（9）包括安装在顶部连接板（503）顶部的连接固定板（901），所述连接固定板（901）的顶部固定连接有收纳固定套（902），所述收纳固定套（902）的内壁滑动连接有第一滑动套（903），所述第一滑动套（903）的内壁滑动连接有第二滑动套（904），所述第二滑动套（904）的内壁滑动连接有驱动杆（905），所述第一滑动套（903）、第二滑动套（904）和驱动杆（905）的外壁底部均固定连接有限位条（906），所述驱动杆（905）的外壁顶部固定连接有轴承连接块（907）。
9.根据权利要求8所述的一种土壤环境监测取样装置，其特征在于：所述驱动盘（13）的底部中心开设有与驱动杆（905）相对应的矩形通孔。
10.根据权利要求1所述的一种土壤环境监测取样装置，其特征在于：所述装置外筒（1）的前端面开设有与L型指针杆（12）相对应的条形通孔。
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