CN116699106B - 一种土壤中重金属含量的快速检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及土壤检测领域，公开了一种土壤中重金属含量的快速检测装置，包括钻筒，用于钻入待采样土壤中，所述钻筒侧壁不同高度分别设置有多个采样口，采样驱动机构，用于同时驱动多个采样铲分别从对应采样口处采集土壤，采样铲，用于通过采样驱动机构驱动，穿过采样口对外部土壤进行采样，多个所述采样铲分别对应多个采样口设置，防掉落组件，用于在采样铲采集泥土过后将其开口封闭，防止采集的泥土掉出。本发明通过设置的采样驱动机构能同时驱动多个采样铲分别从对应采样口处采集土壤，从而实现对土壤中多个深度点位的采样，快速收集大量且不同深度的土壤样本，提高后续土壤重金属检测的效率，从而实现土壤中重金属含量的快速检测。
Description
技术领域
本发明涉及土壤检测技术领域，具体为一种土壤中重金属含量的快速检测装置及方法。
背景技术
在对土壤进行金属检测时，需要对土壤进行取样，为了较为全面了解土壤中金属的分布情况，需要对土壤各个深度层的土壤进行采样，传统的取样装置采用钻筒进行土壤柱的采集，然后需要将土壤柱从钻筒中推出；而当需对不同深度土样进行采集时，传统采样装置操作繁琐，较为不便，降低了土壤重金属含量的检测效率。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种土壤中重金属含量的快速检测装置及方法，解决了当需对不同深度土样进行采集时，传统采样装置操作繁琐，较为不便的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种土壤中重金属含量的快速检测装置，包括：
钻筒，用于钻入待采样土壤中，所述钻筒外壁一侧固定连接有转把，所述钻筒中部设置有空腔，所述钻筒侧壁不同高度分别设置有多个采样口；
采样驱动机构，用于同时驱动多个采样铲分别从对应采样口处采集土壤，其设置在钻筒中部；
采样铲，用于通过采样驱动机构驱动，穿过采样口对外部土壤进行采样，多个所述采样铲分别对应多个采样口设置，所述采样铲采样行进方向与钻筒轴线垂直；
防掉落组件，用于在采样铲采集泥土过后将其开口封闭，防止采集的泥土掉出，其设置在采样铲开口处。
优选的，所述采样驱动机构包括螺杆，所述螺杆通过定位轴转动连接在钻筒空腔中部，所述螺杆外壁螺纹连接有多个滑块，所述滑块上侧均设置有锥形块，所述锥形块侧壁设置有导向槽，所述导向槽内壁滑动连接有连接块，所述采样铲远离开口处一侧固定连接在连接块一端。
优选的，所述螺杆端部固定连接有转盘，所述转盘一侧固定连接有把手。
优选的，所述防掉落组件包括活动板，所述活动板活动设置在采样铲上侧，所述活动板下侧转动连接有连接杠杆，所述连接杠杆一侧转动连接在采样铲顶壁，所述连接杠杆与采样铲铰接处设置有让位槽，所述连接杠杆一端延伸至采样铲内腔，所述连接杠杆位于采样铲内腔一端转动连接有第一连接杆，所述第一连接杆远离连接杠杆一端分别转动连接有两个第二连接杆，所述采样铲开口边沿两侧均转动连接有封闭板，两个所述第二连接杆一端分别转动连接在两个封闭板相靠近侧。
优选的，所述防掉落组件还包括固定板，所述固定板中部固定连接有套环，所述套环嵌在螺杆外壁，通过螺杆限制套环沿螺杆轴向移动，所述固定板底侧固定连接有多个弹簧，所述弹簧一端固定连接在活动板上侧，使活动板可上下活动。
优选的，所述采样铲开口侧呈三角形设置，所述封闭板封盖在采样铲三角形的两个边侧。
优选的，所述钻筒内壁设置有挡板，所述挡板盖设多个采样口，用于防止钻筒钻入土壤中时土壤从采样口进入钻筒内，所述挡板底端固定连接有连接环，所述连接环转动连接在钻筒空腔底侧，所述采样驱动机构底侧固定连接有抬升板，所述抬升板设置在连接环上侧。
优选的，所述挡板一侧设置有突出板，所述钻筒侧壁设置有L形槽，所述突出板设置在L形槽内。
优选的，所述钻筒上端开口处设置有盖板，所述螺杆贯穿盖板，所述螺杆顶端固定连接有转盘，所述转盘上侧固定连接有把手。
本发明提供上述装置的使用方法，包括以下步骤：
S1、首先确定好待检测土壤位置，通过将钻筒尖端对准检测位置处土壤，通过转动转把，将钻筒钻入土壤内，并达到需要深度；
S2、通过将突出板在L形槽内转动，使得带动挡板在钻筒内壁转动，从而将多个采样口敞开；
S3、通过转动把手带动转盘转动，从而带动螺杆旋转，使螺杆旋转带动多个滑块向上滑移，从而带动锥形块向上滑动，锥形块向上滑动过程中，通过导向槽与连接块配合，使连接块固定的采样铲朝向采样口伸出，继而将位于采样口位置处外侧的土壤铲入采样铲内；
S4、随后通过使螺杆反转，多个滑块向下滑移，从而使多个锥形块向下滑移，过程中，通过导向槽和连接块配合，使连接块带动采样铲向内回缩；
S5、在采样铲向外伸出过程中，通过连接杠杆作用下，使得连接杠杆一端推动第一连接杆，从而通过两个第二连接杆将两个封闭板向外推动直至张开；而在采样铲回缩时，通过连接杠杆作用下，使连接杠杆拉动第一连接杆，从而通过两个第二连接杆将两个封闭板向内拉动，使两个封闭板封盖在采样铲开口处，使采样的土壤不易从采样铲内掉出。
本发明提供了一种土壤中重金属含量的快速检测装置及方法。具备以下
有益效果：
1、本发明通过设置的采样驱动机构能同时驱动多个采样铲分别从对应采样口处采集土壤，从而实现对土壤中多个深度点位的采样，快速收集大量且不同深度的土壤样本，提高后续土壤重金属检测的效率，从而实现土壤中重金属含量的快速检测。
2、本发明通过设置的防掉落组件，能在采样铲通过采样驱动机构驱动进行土壤的采样过程中，配合采样时伸出将采样铲开口敞开，在收回时将采样铲开口封闭，实现防止采集的泥土掉出，避免采样过程中土壤样本的污染，保证采集到的样本质量更高。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为图1中A处放大图；
图3为本发明的采样驱动机构部分结构示意图；
图4为本发明的放掉路组件部分结构示意图；
图5为图1中B处放大图；
图6为图2中D处放大图；
图7为本发明的钻筒示意图；
图8为图1中C处放大图；
图9为本发明的一个实施例示意图。
其中，10、钻筒；11、采样口；12、L形槽；13、转把；20、采样驱动机构；21、螺杆；211、定位轴；212、抬升板；213、转盘；214、把手；22、滑块；23、锥形块；231、导向槽；24、连接块；30、采样铲；40、防掉落组件；41、活动板；42、连接杠杆；421、让位槽；43、第一连接杆；44、第二连接杆；45、封闭板；46、固定板；461、套环；47、弹簧；50、挡板；51、连接环；52、突出板；60、盖板。
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。
实施例：
请参阅附图1-附图9，本发明实施例提供一种土壤中重金属含量的快速检测装置，包括：
钻筒10，用于钻入待采样土壤中，钻筒10的外壁一侧固定连接有转把13，方便用户控制钻进土壤的深度。钻筒10中部设置有空腔，用于存放采样驱动机构20和防掉落组件40等组件。钻筒10侧壁不同高度分别设置有多个采样口11，用于让采样铲30穿过进行采样；
采样驱动机构20，用于同时驱动多个采样铲30分别从对应采样口11处采集土壤。采样驱动机构20设置在钻筒10中部，可以通过驱动机构采样驱动机构20控制采样铲30的采样深度；
采样铲30，用于通过采样驱动机构20驱动，穿过采样口11对外部土壤进行采样。多个采样铲30分别对应多个采样口11设置，采样铲30采样行进方向与钻筒10轴线垂直，保证采集的土壤样本尽可能均匀，且确保采集的土壤样本具有代表性；
防掉落组件40，用于在采样铲30采集泥土过后将其开口封闭，防止采集的泥土掉出，其设置在采样铲30开口处。
本实施例中，通过上述组件的配合，可以实现对土壤中多个深度点位的采样，快速收集大量且不同深度的土壤样本，提高后续土壤重金属检测的效率，从而实现土壤中重金属含量的快速检测。
一个实施例中，采样驱动机构20包括螺杆21，螺杆21通过定位轴211转动连接在钻筒10空腔中部，螺杆21外壁螺纹连接有多个滑块22，滑块22上侧均设置有锥形块23，锥形块23侧壁设置有导向槽231，导向槽231内壁滑动连接有连接块24，采样铲30远离开口处一侧固定连接在连接块24一端；
本实施例中，螺杆21通过定位轴211转动连接在钻筒10空腔中部。当螺杆21转动时，螺杆21外壁的螺纹将与滑块22上的螺纹相互作用，驱动滑块22沿着螺杆21的轴向移动。每个滑块22的上方都设置有锥形块23，锥形块23侧壁设置有导向槽231。当滑块22移动时，导向槽231可以指引连接块24沿着相应的方向移动，此时因锥形块23形状作用以及导向槽231设置方向作用下，使得控制采样铲30向外伸出即采样的深度；
应当说明的是，常规设置下，应当设置采样铲30的导向件，使其始终对准采样口。
一个实施例中，螺杆21端部固定连接有转盘213，转盘213一侧固定连接有把手214；
本实施例中，当操作者希望改变钻进土壤的深度时，可以通过抓握把手214，拧动转盘213，让螺杆21向上或向下移动，进而进行采样作业。
一个实施例中，防掉落组件40包括活动板41，活动板41活动设置在采样铲30上侧，活动板41下侧转动连接有连接杠杆42，连接杠杆42一侧转动连接在采样铲30顶壁，连接杠杆42与采样铲30铰接处设置有让位槽421，连接杠杆42一端延伸至采样铲30内腔，连接杠杆42位于采样铲30内腔一端转动连接有第一连接杆43，第一连接杆43远离连接杠杆42一端分别转动连接有两个第二连接杆44，采样铲30开口边沿两侧均转动连接有封闭板45，两个第二连接杆44一端分别转动连接在两个封闭板45相靠近侧；
本实施例中，在采样铲30向外伸出过程中，通过连接杠杆42作用下，使得连接杠杆42一端推动第一连接杆43，从而通过两个第二连接杆44将两个封闭板45向外推动直至张开；而在采样铲30回缩时，通过连接杠杆42作用下，使连接杠杆42拉动第一连接杆43，从而通过两个第二连接杆44将两个封闭板45向内拉动，使两个封闭板45封盖在采样铲30开口处，使采样的土壤不易从采样铲30内掉出；
通过上述设计，防掉落组件40可以快速、自动地封闭采样铲30的开口，有效防止土壤样本掉落，还可以避免采样过程中土壤样本的污染，保证采集到的样本质量更高。
一个实施例中，防掉落组件40还包括固定板46，固定板46中部固定连接有套环461，套环461嵌在螺杆21外壁，通过螺杆21限制套环461沿螺杆21轴向移动，固定板46底侧固定连接有多个弹簧47，弹簧47一端固定连接在活动板41上侧，使活动板41可上下活动。
本实施例中，通过固定板46、套环461和弹簧47的作用下，使得对防掉落组件40位置进行限位固定，提高组件运作时的稳定性。
一个实施例中，采样铲30开口侧呈三角形设置，封闭板45封盖在采样铲30三角形的两个边侧；
本实施例中，通过将采样铲30开口处设置呈三角形，使得采样铲30在伸入土壤中时更加顺滑，不易发生堵塞，同时相较于平口的采样铲30，更能节省防掉落组件40运动范围，提高其封盖采样铲30的精度以及稳定性。
一个实施例中，钻筒10内壁设置有挡板50，挡板50盖设多个采样口11，用于防止钻筒10钻入土壤中时土壤从采样口11进入钻筒10内，挡板50底端固定连接有连接环51，连接环51转动连接在钻筒10空腔底侧，采样驱动机构20底侧固定连接有抬升板212，抬升板212设置在连接环51上侧；
本实施例中，通过挡板50的设置，使得防止钻筒10钻入土壤中时土壤从采样口11进入钻筒10内，且通过抬升板与连接环的配合设置，使得可通过从钻筒10上端开口将挡板50拉出，继而通过212以及51配合将钻筒10内整个装置取出，便于进行土壤检测以及装置的维护。
一个实施例中，挡板50一侧设置有突出板52，钻筒10侧壁设置有L形槽12，突出板52设置在L形槽12内；
本实施例中，通过设置的突出板52配合L形槽12，使得挡板50在放入钻筒10内时，可通过L形槽12进行卡止，防止其脱出，且通过L形槽12的设置，使转动挡板50将11挡住时有限位参考，减小装置操作难度。
一个实施例中，钻筒10上端开口处设置有盖板60，螺杆21贯穿盖板60，螺杆21顶端固定连接有转盘213，转盘213上侧固定连接有把手214；
本实施例中，通过转动把手214带动转盘213转动，从而带动螺杆21旋转，而盖板60的设置，可对钻筒10开口进行封闭，且在取出土壤时，可将盖板60打开。
使用上述装置的方法，包括以下步骤：
S1、首先确定好待检测土壤位置，通过将钻筒10尖端对准检测位置处土壤，通过转动转把13，将钻筒10钻入土壤内，并达到需要深度；
S2、通过将突出板52在L形槽12内转动，使得带动挡板50在钻筒10内壁转动，从而将多个采样口11敞开；
S3、通过转动把手214带动转盘213转动，从而带动螺杆21旋转，使螺杆21旋转带动多个滑块22向上滑移，从而带动锥形块23向上滑动，锥形块23向上滑动过程中，通过导向槽231与连接块24配合，使连接块24固定的采样铲30朝向采样口11伸出，继而将位于采样口11位置处外侧的土壤铲入采样铲30内；
S4、随后通过使螺杆21反转，多个滑块22向下滑移，从而使多个锥形块23向下滑移，过程中，通过导向槽231和连接块24配合，使连接块24带动采样铲30向内回缩；
S5、在采样铲30向外伸出过程中，通过连接杠杆42作用下，使得连接杠杆42一端推动第一连接杆43，从而通过两个第二连接杆44将两个封闭板45向外推动直至张开；而在采样铲30回缩时，通过连接杠杆42作用下，使连接杠杆42拉动第一连接杆43，从而通过两个第二连接杆44将两个封闭板45向内拉动，使两个封闭板45封盖在采样铲30开口处，使采样的土壤不易从采样铲30内掉出；
S6、通过将钻筒10内部装置从钻筒10开口处取出后，即可将土壤取出进行不同深度土壤的检测。
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 (5)
1.一种土壤中重金属含量的快速检测装置，其特征在于，包括：
钻筒（10），用于钻入待采样土壤中，所述钻筒（10）外壁一侧固定连接有转把（13），所述钻筒（10）中部设置有空腔，所述钻筒（10）侧壁不同高度分别设置有多个采样口（11）；
采样驱动机构（20），用于同时驱动多个采样铲（30）分别从对应采样口（11）处采集土壤，其设置在钻筒（10）中部；
采样铲（30），用于通过采样驱动机构（20）驱动，穿过采样口（11）对外部土壤进行采样，多个所述采样铲（30）分别对应多个采样口（11）设置，所述采样铲（30）采样行进方向与钻筒（10）轴线垂直；
防掉落组件（40），用于在采样铲（30）采集泥土过后将其开口封闭，防止采集的泥土掉出，其设置在采样铲（30）开口处；
所述采样驱动机构（20）包括螺杆（21），所述螺杆（21）通过定位轴（211）转动连接在钻筒（10）空腔中部，所述螺杆（21）外壁螺纹连接有多个滑块（22），所述滑块（22）上侧均设置有锥形块（23），所述锥形块（23）侧壁设置有导向槽（231），所述导向槽（231）内壁滑动连接有连接块（24），所述采样铲（30）远离开口处一侧固定连接在连接块（24）一端；
所述防掉落组件（40）包括活动板（41），所述活动板（41）活动设置在采样铲（30）上侧，所述活动板（41）下侧转动连接有连接杠杆（42），所述连接杠杆（42）一侧转动连接在采样铲（30）顶壁，所述连接杠杆（42）与采样铲（30）铰接处设置有让位槽（421），所述连接杠杆（42）一端延伸至采样铲（30）内腔，所述连接杠杆（42）位于采样铲（30）内腔一端转动连接有第一连接杆（43），所述第一连接杆（43）远离连接杠杆（42）一端分别转动连接有两个第二连接杆（44），所述采样铲（30）开口边沿两侧均转动连接有封闭板（45），两个所述第二连接杆（44）一端分别转动连接在两个封闭板（45）相靠近侧；
所述防掉落组件（40）还包括固定板（46），所述固定板（46）中部固定连接有套环（461），所述套环（461）嵌在螺杆（21）外壁，通过螺杆（21）限制套环（461）沿螺杆（21）轴向移动，所述固定板（46）底侧固定连接有多个弹簧（47），所述弹簧（47）一端固定连接在活动板（41）上侧，使活动板（41）可上下活动；
所述钻筒（10）内壁设置有挡板（50），所述挡板（50）盖设多个采样口（11），用于防止钻筒（10）钻入土壤中时土壤从采样口（11）进入钻筒（10）内，所述挡板（50）底端固定连接有连接环（51），所述连接环（51）转动连接在钻筒（10）空腔底侧，所述采样驱动机构（20）底侧固定连接有抬升板（212），所述抬升板（212）设置在连接环（51）上侧；
所述挡板（50）一侧设置有突出板（52），所述钻筒（10）侧壁设置有L形槽（12），所述突出板（52）设置在L形槽（12）内。
2.根据权利要求1所述的一种土壤中重金属含量的快速检测装置，其特征在于，所述螺杆（21）端部固定连接有转盘（213），所述转盘（213）一侧固定连接有把手（214）。
3.根据权利要求1所述的一种土壤中重金属含量的快速检测装置，其特征在于，所述采样铲（30）开口侧呈三角形设置，所述封闭板（45）封盖在采样铲（30）三角形的两个边侧。
4.根据权利要求1所述的一种土壤中重金属含量的快速检测装置，其特征在于，所述钻筒（10）上端开口处设置有盖板（60），所述螺杆（21）贯穿盖板（60），所述螺杆（21）顶端固定连接有转盘（213），所述转盘（213）上侧固定连接有把手（214）。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种土壤中重金属含量的快速检测装置，其特征在于，使用所述装置的方法，包括以下步骤：
S1、首先确定好待检测土壤位置，通过将钻筒（10）尖端对准检测位置处土壤，通过转动转把（13），将钻筒（10）钻入土壤内，并达到需要深度；
S2、通过将突出板（52）在L形槽（12）内转动，使得带动挡板（50）在钻筒（10）内壁转动，从而将多个采样口（11）敞开；
S3、通过转动把手（214）带动转盘（213）转动，从而带动螺杆（21）旋转，使螺杆（21）旋转带动多个滑块（22）向上滑移，从而带动锥形块（23）向上滑动，锥形块（23）向上滑动过程中，通过导向槽（231）与连接块（24）配合，使连接块（24）固定的采样铲（30）朝向采样口（11）伸出，继而将位于采样口（11）位置处外侧的土壤铲入采样铲（30）内；
S4、随后通过使螺杆（21）反转，多个滑块（22）向下滑移，从而使多个锥形块（23）向下滑移，过程中，通过导向槽（231）和连接块（24）配合，使连接块（24）带动采样铲（30）向内回缩；
S5、在采样铲（30）向外伸出过程中，通过连接杠杆（42）作用下，使得连接杠杆（42）一端推动第一连接杆（43），从而通过两个第二连接杆（44）将两个封闭板（45）向外推动直至张开；而在采样铲（30）回缩时，通过连接杠杆（42）作用下，使连接杠杆（42）拉动第一连接杆（43），从而通过两个第二连接杆（44）将两个封闭板（45）向内拉动，使两个封闭板（45）封盖在采样铲（30）开口处，使采样的土壤不易从采样铲（30）内掉出。
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