CN117233352A - 一种土壤重金属检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种土壤重金属检测装置，涉及土壤重金属检测技术领域，针对现有的土壤样品检测纯度的问题，现提出如下方案，其包括移动平台以及位于移动平台上侧的检测机构，所述检测机构包括在移动平台上侧可上、下活动的检测筒，检测筒用于插入土壤内部进行重金属检测，所述移动平台的上侧设置有驱动检测筒插入土壤内部的驱动组件，所述检测筒的内侧设置有可同时对土壤不同深度检测的分层检测组件，本发明可以直接对土壤不同深度的重金属进行检测，提高检测效率，并且无需将土壤取出来，防止土壤被污染，影响检测精度，并且可以直接进行对比，方便人员对土壤进行调节，保证土壤处于安全的范围，便于后续进行农作物的种植。

Description

一种土壤重金属检测装置

技术领域

本发明涉及土壤重金属检测技术领域，尤其涉及一种土壤重金属检测装置。

背景技术

土壤重金属污染是指由于人类活动，土壤中的微量金属元素在土壤中的含量超过背景值，过量沉积而引起的含量过高的污染农作物在重金属含量过高的土壤中生长，其自身的重金属含量同样过高，一旦此农作物被人食用后，往往会造成食物中毒等现象，对人体造成危害，故而对土壤进行重金属检测是非常重要的。一般土壤重金属检测需要以下步骤：

样品采集：选择代表性的土壤样本，并确保采集时避免污染。根据需要，可以选择不同深度和位置的样本。

样品处理：将采集的土壤样品送到实验室进行处理。处理可能包括干燥、研磨、筛分等步骤，以获得均匀的土壤样品。

样品预处理：根据检测方法的要求，对土壤样品进行预处理。这可能包括酸溶解、提取或稀释等步骤。

重金属测定：使用适当的仪器和方法对土壤样品中的重金属进行测定。常见的分析方法包括原子吸收光谱法（AAS）、电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）和质谱法（ICP-MS）等。

数据分析和解释：根据测定结果，将土壤样品中的重金属含量与相关标准进行比较，评估土壤的污染程度。通常，会根据环境标准或法规制定的阈值来判断土壤是否受到污染。

例如在公开号为CN116086933A的中国发明专利申请中公开了一种土壤中重金属的检测装置，通过分离箱内设置有提取腔、设置于提取腔侧沿的滤液腔、以及设置于提取腔底部的集垢腔，所述滤液腔用以分离提取腔中的上清液，所述集垢腔用于沉积浑浊物，所述集垢腔的底部设置有排垢端，所述滤液腔内设置有导液管路；所述提取腔与集垢腔之间设置有离心架，所述离心架呈外张式结构并且阻隔于滤液腔与集垢腔之间，虽然通过土壤样品集中于提取腔的底层外围区域，最大化避免细微的土壤样品进入滤液腔，保证检测液提取的纯度，但是只是局限于在检测的过程中防止土壤被污染，但是在将土壤从环境中取样以及运输的过程中，还是会使得土壤被细菌污染，影响检测的纯度。

发明内容

本发明提出的一种土壤重金属检测装置，解决了土壤样品检测纯度的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种土壤重金属检测装置，包括移动平台以及位于移动平台上侧的检测机构，所述检测机构包括在移动平台上侧可上、下活动的检测筒，检测筒用于插入土壤内部进行重金属检测，所述移动平台的上侧设置有驱动检测筒插入土壤内部的驱动组件，所述检测筒的内侧设置有可同时对土壤不同深度检测的分层检测组件。

优选的，所述驱动组件包括与移动平台上侧固定连接的多个支撑杆，多个所述支撑杆的顶端共同固定连接有顶板，所述顶板的中间开设有第一通孔，所述移动平台的中间开设有与检测筒配合的第二通孔，所述顶板与移动平台之间设置有将检测筒螺旋插入土壤内部的螺旋插入机构。

优选的，所述螺旋插入机构包括驱动检测筒升降的升降组件与驱动检测筒转动的转动组件，所述检测筒的底部设置有圆锥头。

优选的，所述升降组件包括固定在顶板与移动平台之间的两个对称设置的导向套，两个所述导向套的内侧均转动连接有丝杆，所述顶板的上侧固定连接有两个分别驱动两个丝杆转动的第一伺服电机，两个所述丝杆的外侧均螺纹套设有与导向套滑动连接的螺纹套，两个所述螺纹套之间共同固定连接有套设在检测筒外侧的圆环套，所述圆环套的内侧滑动连接有与检测筒上端外侧固定连接的限位圆环。

优选的，所述转动组件包括与圆环套上侧固定连接的固定支架，所述固定支架的下侧固定连接有驱动检测筒转动的第二伺服电机。

优选的，所述分层检测组件包括与检测筒内侧转动连接的转筒以及开设在检测筒一侧竖向等距设置的多个检测孔，所述转筒的一侧开设有多个与检测孔配合的暂存孔，所述检测筒的上端开设有半环形槽，所述转筒的上端固定连接有贯穿半环形槽且与半环形槽滑动的调节杆，所述转筒的内侧设置有多个检测头以及当暂存孔与检测孔重合的时候推动检测头滑入检测孔内部的推动机构，所述转筒的内侧设置有将多个检测头土壤刷除的刷除组件。

优选的，所述推动机构包括转筒内侧固定连接的固定套，所述固定套的内侧固定连接有推料弹簧，所述推料弹簧的一端固定连接有与固定套一端贯穿滑动连接的滑杆，所述检测头设置在滑杆的一端，用于将检测头从暂存孔推动到检测孔的内侧。

优选的，所述刷除组件包括拉动检测头滑入转筒内侧的拉入组件与在检测头表面旋转的清理组件，所述拉入组件包括竖直设置在转筒内侧的主绳以及固定在检测筒顶端的将主绳一端进行限位的卡块，所述主绳的一侧固定连接有多个与检测头一侧固定连接的第二支绳，所述转筒的内侧竖向固定连接有与多个滑杆贯穿滑动连接的限位板，多个所述第二支绳穿过限位板。

优选的，所述清理组件包括与主绳一侧固定连接的第一支绳和与转筒内侧壁水平固定连接的限位套以及与转筒内侧壁水平固定连接且套设在检测头外侧的固定环，所述限位套的内侧竖向转动连接有传动齿轮，所述固定环的内侧转动连接有与传动齿轮啮合的转环，所述转环的内侧设置有在检测头外侧旋转的将土壤碎屑清理的清洁刷，所述限位套的内侧水平滑动连接有与传动齿轮中心螺纹连接的螺纹杆，所述螺纹杆的一端与第一支绳固定连接，所述螺纹杆上固定连接有与限位套内侧滑动连接的滑板，所述滑板的一侧固定连接有与限位套内侧固定连接的复位弹簧。

优选的，所述移动平台的上表面一侧设置有与多个检测头电性连接的控制柜以及设置在控制柜上侧的显示屏，所述移动平台的边缘固定连接有把手和设置在移动平台底部的多个轮子。

本发明的有益效果：

1、通过螺旋插入机构，可以使得检测筒螺旋插入土壤一定深度，使得检测筒在插入土壤后进行重金属检测，无需人员将土壤取出再进行检测，防止土壤被污染，影响检测精度，通过本装置可以随时进行检测，并且整个检测过程在土壤内部完成，防止土壤与空气接触变质，提高重金属检测的纯度，并且提高检测效率。

2、通过主绳、第一支绳与第二支绳，可以拉着检测头从检测孔依次经过暂存孔滑入转筒内部的过程中，还可以通过第一支绳带动螺纹杆滑动，使得传动齿轮转动，带动传动齿轮两侧的转环在固定环的内侧转动，就可以使得检测头在滑入转筒内部的时候，通过清洁刷在检测头的表面转动，使得检测头表面的土壤杂质进行清除，防止影响下一次土壤的检测，提高下一次检测效果。

附图说明

图1为本发明提出的一种土壤重金属检测装置的第一整体示意图；

图2为本发明提出的一种土壤重金属检测装置的第二整体示意图；

图3为本发明提出的一种土壤重金属检测装置的主视剖视示意图；

图4为图3 中的B处放大示意图；

图5为图3 中的A处放大示意图；

图6为图1 中的C处放大示意图；

图7为图4 中的D处放大示意图。

图中标号：1、移动平台；2、支撑杆；3、顶板；4、第一伺服电机；5、导向套；6、检测筒；7、检测孔；8、第一通孔；9、第二通孔；10、控制柜；11、显示屏；12、把手；13、轮子；14、丝杆；15、圆锥头；16、转筒；17、固定套；18、推料弹簧；19、主绳；20、第一支绳；21、暂存孔；22、检测头；23、滑杆；24、限位板；25、螺纹套；26、圆环套；27、限位圆环；28、调节杆；29、固定支架；30、第二伺服电机；31、卡块；32、限位套；33、螺纹杆；34、复位弹簧；35、固定环；36、清洁刷；37、转环；38、传动齿轮；39、滑板；40、第二支绳；41、半环形槽。

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。

参照图1-图3，一种土壤重金属检测装置，包括移动平台1以及位于移动平台1上侧的检测机构，检测机构包括在移动平台1上侧可上、下活动的检测筒6，检测筒6用于插入土壤内部进行重金属检测，通过检测筒6直接插入土壤内部进行检测，可以防止土壤被污染，提高检测精度，并且使得检测效率提高，移动平台1的上侧设置有驱动检测筒6插入土壤内部的驱动组件，检测筒6的内侧设置有可同时对土壤不同深度检测的分层检测组件。

参照图1-图2，移动平台1的上表面一侧设置有与多个检测头22电性连接的控制柜10以及设置在控制柜10上侧的显示屏11，通过显示屏11可以直观看到每一个检测头22位置处土壤重金属含量，可以进行不同深度重金属含量对比，便于人员进行土壤调节，并且方便人员直接观察检测的数据，移动平台1的边缘固定连接有把手12和设置在移动平台1底部的多个轮子13，方便人员将装置移动，便于对于不同位置的土壤进行检测，提高检测效率，检测筒6的底部设置有圆锥头15，方便检测筒6插入土壤内部。

参照图1-图3，驱动组件包括与移动平台1上侧固定连接的多个支撑杆2，多个支撑杆2的顶端共同固定连接有顶板3，顶板3的中间开设有第一通孔8，移动平台1的中间开设有与检测筒6配合的第二通孔9，顶板3与移动平台1之间设置有将检测筒6螺旋插入土壤内部的螺旋插入机构。螺旋插入机构包括驱动检测筒6升降的升降组件与驱动检测筒6转动的转动组件。通过螺旋插入机构可以更快速将检测筒6插入土壤中，提高检测效率。

参照图1-图3，升降组件包括固定在顶板3与移动平台1之间的两个对称设置的导向套5，两个导向套5的内侧均转动连接有丝杆14，顶板3的上侧固定连接有两个分别驱动两个丝杆14转动的第一伺服电机4，两个丝杆14的外侧均螺纹套设有与导向套5滑动连接的螺纹套25，两个螺纹套25之间共同固定连接有套设在检测筒6外侧的圆环套26，圆环套26的内侧滑动连接有与检测筒6上端外侧固定连接的限位圆环27。可以使得检测筒6进行升降，便于将检测筒6旋转插入土壤的内部，提高检测效率。

转动组件包括与圆环套26上侧固定连接的固定支架29，固定支架29的下侧固定连接有驱动检测筒6转动的第二伺服电机30。

通过第二伺服电机30带动检测筒6转动，就可以使得检测筒6快速插入土壤中，提高检测效率。

参照图5，分层检测组件包括与检测筒6内侧转动连接的转筒16以及开设在检测筒6一侧竖向等距设置的多个检测孔7，转筒16的一侧开设有多个与检测孔7配合的暂存孔21，检测筒6的上端开设有半环形槽41，转筒16的上端固定连接有贯穿半环形槽41且与半环形槽41滑动的调节杆28，转筒16的内侧设置有多个检测头22以及当暂存孔21与检测孔7重合的时候推动检测头22滑入检测孔7内部的推动机构，转筒16的内侧设置有将多个检测头22土壤刷除的刷除组件。

通过分层检测组件，可以直接对土壤不同深度的重金属进行检测，提高检测效率，并且无需将土壤取出来，防止土壤被污染，影响检测精度，并且可以直接进行对比，方便人员对土壤进行调节，保证土壤处于安全的范围，便于后续进行农作物的种植。

参照图4，推动机构包括转筒16内侧固定连接的固定套17，固定套17的内侧固定连接有推料弹簧18，推料弹簧18的一端固定连接有与固定套17一端贯穿滑动连接的滑杆23，检测头22设置在滑杆23的一端，用于将检测头22从暂存孔21推动到检测孔7的内侧。通过推料弹簧18，可以使得当暂存孔21移动到与检测孔7重合的时候，带动滑杆23与检测头22滑入检测孔7的内部，使得检测头22可以紧密压在土壤的表面，提高检测精度。

参照图4-图7，刷除组件包括拉动检测头22滑入转筒16内侧的拉入组件与在检测头22表面旋转的清理组件，拉入组件包括竖直设置在转筒16内侧的主绳19以及固定在检测筒6顶端的将主绳19一端进行限位的卡块31，主绳19的一侧固定连接有多个与检测头22一侧固定连接的第二支绳40，转筒16的内侧竖向固定连接有与多个滑杆23贯穿滑动连接的限位板24，多个第二支绳40穿过限位板24。通过刷除组件可以使得多个检测头22表面粘附的土壤杂质进行清理，提高进行下一次检测的精度。

进一步改进在于，参照图4和图7，清理组件包括与主绳19一侧固定连接的第一支绳20和与转筒16内侧壁水平固定连接的限位套32以及与转筒16内侧壁水平固定连接且套设在检测头22外侧的固定环35，限位套32的内侧竖向转动连接有传动齿轮38，固定环35的内侧转动连接有与传动齿轮38啮合的转环37，转环37的内侧设置有在检测头22外侧旋转的将土壤碎屑清理的清洁刷36，限位套32的内侧水平滑动连接有与传动齿轮38中心螺纹连接的螺纹杆33，螺纹杆33的一端与第一支绳20固定连接，螺纹杆33上固定连接有与限位套32内侧滑动连接的滑板39，滑板39的一侧固定连接有与限位套32内侧固定连接的复位弹簧34。

通过拉动主绳19，进而带动第二支绳40拉着检测头22从检测孔7依次经过暂存孔21滑入转筒16内部的过程中，在主绳19拉动的同时拉着第一支绳20带动螺纹杆33滑动，使得传动齿轮38转动，带动传动齿轮38两侧的转环37在固定环35的内侧转动，就可以使得检测头22在滑入转筒16内部的时候，通过清洁刷36在检测头22的表面转动，使得检测头22表面的土壤杂质进行清除，防止影响下一次土壤的检测，提高下一次检测效果。

工作原理：

检测过程：首先将装置移动到指定位置，然后通过第一伺服电机4带动丝杆14转动，使得螺纹套25在导向套5的内侧升降，同时第二伺服电机30带动检测筒6旋转，就可以使得检测筒6在其底部圆锥头15的作用下，将检测筒6旋转插入土壤中，提高插入效率，然后转动调节杆28，使得调节杆28在半环形槽41内活动，带动转筒16在检测筒6的内侧转动180度，使得转筒16一侧的暂存孔21与检测孔7对应，就可以通过推料弹簧18的作用，带动滑杆23与检测头22滑动，使得检测头22滑入检测孔7的内侧，进而挤压检测孔7外侧的土壤，完成土壤重金属的检测，并且无需人员将土壤取出再进行检测，防止土壤被污染，影响检测精度，通过本装置可以随时进行检测，并且整个检测过程在土壤内部完成，防止土壤与空气接触变质，提高重金属检测的纯度，可以直接对土壤不同深度的重金属进行检测，提高检测效率，并且可以直接进行对比，方便人员对土壤进行调节，保证土壤处于安全的范围，便于后续进行农作物的种植，并且提高检测效率。

清理过程：当检测完成之后，将检测筒6从土壤中取出，当检测头22 表面粘附有土壤杂质的时候，拉动主绳19，进而带动第二支绳40拉着检测头22从检测孔7依次经过暂存孔21滑入转筒16内部的过程中，在主绳19拉动的同时拉着第一支绳20带动螺纹杆33滑动，使得传动齿轮38转动，带动传动齿轮38两侧的转环37在固定环35的内侧转动，就可以使得检测头22在滑入转筒16内部的时候，通过清洁刷36在检测头22的表面转动，使得检测头22表面的土壤杂质进行清除，防止影响下一次土壤的检测，提高下一次检测效果。

还可以根据场合向检测头22表面喷洒水，使得清洁更加干净彻底。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、 “右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“ 顺时针”、“逆时针”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设备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。

此外，术语“第一”、 “第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种土壤重金属检测装置，包括移动平台（1）以及位于移动平台（1）上侧的检测机构，其特征在于，所述检测机构包括在移动平台（1）上侧可上、下活动的检测筒（6），检测筒（6）用于插入土壤内部进行重金属检测，所述移动平台（1）的上侧设置有驱动检测筒（6）插入土壤内部的驱动组件，所述检测筒（6）的内侧设置有可同时对土壤不同深度检测的分层检测组件。

2.如权利要求1所述的一种土壤重金属检测装置，其特征在于，所述驱动组件包括与移动平台（1）上侧固定连接的多个支撑杆（2），多个所述支撑杆（2）的顶端共同固定连接有顶板（3），所述顶板（3）的中间开设有第一通孔（8），所述移动平台（1）的中间开设有与检测筒（6）配合的第二通孔（9），所述顶板（3）与移动平台（1）之间设置有将检测筒（6）螺旋插入土壤内部的螺旋插入机构。

3.如权利要求2所述的一种土壤重金属检测装置，其特征在于，所述螺旋插入机构包括驱动检测筒（6）升降的升降组件与驱动检测筒（6）转动的转动组件，所述检测筒（6）的底部设置有圆锥头（15）。

4.如权利要求3所述的一种土壤重金属检测装置，其特征在于，所述升降组件包括固定在顶板（3）与移动平台（1）之间的两个对称设置的导向套（5），两个所述导向套（5）的内侧均转动连接有丝杆（14），所述顶板（3）的上侧固定连接有两个分别驱动两个丝杆（14）转动的第一伺服电机（4），两个所述丝杆（14）的外侧均螺纹套设有与导向套（5）滑动连接的螺纹套（25），两个所述螺纹套（25）之间共同固定连接有套设在检测筒（6）外侧的圆环套（26），所述圆环套（26）的内侧滑动连接有与检测筒（6）上端外侧固定连接的限位圆环（27）。

5.如权利要求4所述的一种土壤重金属检测装置，其特征在于，所述转动组件包括与圆环套（26）上侧固定连接的固定支架（29），所述固定支架（29）的下侧固定连接有驱动检测筒（6）转动的第二伺服电机（30）。

6.如权利要求1所述的一种土壤重金属检测装置，其特征在于，所述分层检测组件包括与检测筒（6）内侧转动连接的转筒（16）以及开设在检测筒（6）一侧竖向等距设置的多个检测孔（7），所述转筒（16）的一侧开设有多个与检测孔（7）配合的暂存孔（21），所述检测筒（6）的上端开设有半环形槽（41），所述转筒（16）的上端固定连接有贯穿半环形槽（41）且与半环形槽（41）滑动的调节杆（28），所述转筒（16）的内侧设置有多个检测头（22）以及当暂存孔（21）与检测孔（7）重合的时候推动检测头（22）滑入检测孔（7）内部的推动机构，所述转筒（16）的内侧设置有将多个检测头（22）土壤刷除的刷除组件。

7.如权利要求6所述的一种土壤重金属检测装置，其特征在于，所述推动机构包括转筒（16）内侧固定连接的固定套（17），所述固定套（17）的内侧固定连接有推料弹簧（18），所述推料弹簧（18）的一端固定连接有与固定套（17）一端贯穿滑动连接的滑杆（23），所述检测头（22）设置在滑杆（23）的一端，用于将检测头（22）从暂存孔（21）推动到检测孔（7）的内侧。

8.如权利要求6所述的一种土壤重金属检测装置，其特征在于，所述刷除组件包括拉动检测头（22）滑入转筒（16）内侧的拉入组件与在检测头（22）表面旋转的清理组件，所述拉入组件包括竖直设置在转筒（16）内侧的主绳（19）以及固定在检测筒（6）顶端的将主绳（19）一端进行限位的卡块（31），所述主绳（19）的一侧固定连接有多个与检测头（22）一侧固定连接的第二支绳（40），所述转筒（16）的内侧竖向固定连接有与多个滑杆（23）贯穿滑动连接的限位板（24），多个所述第二支绳（40）穿过限位板（24）。

9.如权利要求8所述的一种土壤重金属检测装置，其特征在于，所述清理组件包括与主绳（19）一侧固定连接的第一支绳（20）和与转筒（16）内侧壁水平固定连接的限位套（32）以及与转筒（16）内侧壁水平固定连接且套设在检测头（22）外侧的固定环（35），所述限位套（32）的内侧竖向转动连接有传动齿轮（38），所述固定环（35）的内侧转动连接有与传动齿轮（38）啮合的转环（37），所述转环（37）的内侧设置有在检测头（22）外侧旋转的将土壤碎屑清理的清洁刷（36），所述限位套（32）的内侧水平滑动连接有与传动齿轮（38）中心螺纹连接的螺纹杆（33），所述螺纹杆（33）的一端与第一支绳（20）固定连接，所述螺纹杆（33）上固定连接有与限位套（32）内侧滑动连接的滑板（39），所述滑板（39）的一侧固定连接有与限位套（32）内侧固定连接的复位弹簧（34）。

10.如权利要求6-9任一项所述的一种土壤重金属检测装置，其特征在于，所述移动平台（1）的上表面一侧设置有与多个检测头（22）电性连接的控制柜（10）以及设置在控制柜（10）上侧的显示屏（11），所述移动平台（1）的边缘固定连接有把手（12）和设置在移动平台（1）底部的多个轮子（13）。