CN215985852U - 一种土壤挥发气体原位检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种土壤挥发气体原位检测装置，属于土壤环境监测的技术领域，其包括安装在钻机上的钻杆，所述钻杆包括连接杆和固定在所述连接杆底端的检测杆，所述检测杆内开设有检测孔，检测孔内安装有检测组件；检测组件包括第一挡板、第二挡板和连接所述第一挡板与所述第二挡板的固定杆，所述固定杆上固定连接有PID测试模块，所述检测杆的外圆周壁上均匀开设有通气孔。本申请具有提高土壤中挥发气体检测的准确性的效果。

Description

一种土壤挥发气体原位检测装置

技术领域

本申请涉及土壤环境监测的技术领域，尤其是涉及一种土壤挥发气体原位检测装置。

背景技术

挥发性有机污染物是土壤污染的重要来源，具有吸附性、不均匀性、隐蔽性和滞后性，只有通过对土壤样品进行测试才能发现其危害。目前对土壤中挥发气体进行检测的一般方法为利用钻探设备将土壤样品取出，密封后送往实验室进行检测分析。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有将土壤样品从地下取出后，会有一部分气体挥发掉，导致检测不准确的缺陷。

实用新型内容

为了提高土壤中挥发气体检测的准确性，本申请提供一种土壤挥发性气体原位检测装置。

本申请提供的一种土壤挥发性气体原位检测装置采用如下的技术方案：

一种土壤挥发性气体原位检测装置，包括安装在钻机上的钻杆，所述钻杆包括连接杆和固定在所述连接杆底端的检测杆，所述检测杆内开设有检测孔，检测孔内安装有检测组件；

检测组件包括第一挡板、第二挡板和连接所述第一挡板与所述第二挡板的固定杆，所述固定杆上固定连接有PID测试模块，所述检测杆的外圆周壁上均匀开设有通气孔。

通过采用上述技术方案，对地面下的土壤进行检测时，钻机将连接杆和检测杆打入地下适当的深度，一段时间后，土壤中的挥发气体经过通气孔进入到检测孔内，气体进入到第一挡板和第二挡板之间，PID测试模块对挥发的气体进行检测。将检测组件随着检测杆一起插入到地下，对土壤中的挥发气体进行检测，不需要将土壤的样品从地下取出，提高了检测的准确性。

可选的，所述连接杆靠近所述检测杆的一端开设有与所述检测孔连通的连接孔，所述第一挡板及所述第二挡板与检测孔滑动连接，所述第一挡板上设置有驱动所述第一挡板沿着所述检测孔移动的驱动组件；

所述第一挡板的初始位置与所述检测杆靠近所述连接杆的一端对齐，所述连接孔远离所述检测杆的孔壁上固定有拉绳位移传感器，所述拉绳位移传感器的拉绳头与所述第一挡板固定，所述连接杆内设置有与所述拉绳位移传感器电连接的控制器，所述控制器与驱动组件电连接。

通过采用上述技术方案，驱动组件能够驱动第一挡板及第二挡板沿着检测孔的长度方向移动，控制器和拉绳位移传感器能够控制第一挡板和第二挡板移动的距离。因此，当检测杆插入到地下后，检测组件能够在检测杆内移动，精准地检测出一定深度范围内土壤中挥发气体。

可选的，所述驱动组件包括齿条和与齿条啮合的齿轮，所述检测孔的孔壁上开设有沿着所述检测孔的长度方向设置的第一安装槽，所述连接孔的孔壁上开设有与第一安装槽连通的第二安装槽，所述齿条固定在所述第一安装槽及所述第二安装槽内，所述第一挡板上固定有驱动齿轮转动的第一电机。

通过采用上述技术方案，第一电机带动齿轮转动，齿轮转动带动电机和第一挡板沿着齿条的长度方向移动，第一挡板带动PID测试模块和第二挡板移动。

可选的，所述检测孔内开设有沿着所述检测孔长度方向设置的第一滑槽，所述第一滑槽与所述第一安装槽关于所述检测孔的轴线对称设置，所述连接孔的孔壁上开设有与所述第一滑槽连通的第二滑槽，所述第一挡板及所述第二挡板远离所述齿条的一侧固定连接有滑块，所述滑块与所述第一滑槽滑动连接。

通过采用上述技术方案，当第一挡板和第二挡板移动时，滑块随着第一挡板和第二挡板移动，滑块与第一滑槽滑动连接，增加了第一挡板和第二挡板移动时的稳定性。

可选的，所述驱动组件包括丝杆和第一移动块，所述检测孔的孔壁上开设有沿着所述检测孔的长度方向设置的第一安装槽，所述连接孔的孔壁上开设有与第一安装槽连通的第二安装槽，所述第一移动块固定在所述第一挡板及所述第二挡板的同一侧，所述第一移动块与所述第一安装槽滑动连接，所述丝杆的一端与所述第一安装槽远离所述第二安装槽的槽壁转动连接，所述连接孔的内壁上固定有第二电机，所述第二电机的输出轴与丝杆固定，所述丝杆贯穿第一移动块并与第一移动块螺纹连接。

通过采用上述技术方案，当驱动第一挡板及第二挡板移动时，第二电机带动丝杆转动，丝杆转动带动第一移动块沿着丝杆的轴线方向移动，从而带动第一挡板和第二挡板移动。

可选的，所述检测孔内开设有沿着所述检测孔长度方向设置的第一滑槽，所述第一滑槽与所述第一安装槽关于所述检测孔的轴线对称设置，所述连接孔的孔壁上开设有与所述第一滑槽连通的第二滑槽，所述第一挡板及所述第二挡板远离所述第一移动块的一侧固定有第二移动块，所述第二移动块与所述第一滑槽滑动连接，所述第二滑槽及所述第一滑槽内安装有导向杆，所述导向杆贯穿所述第二移动块并与第二移动块滑动连接。

通过采用上述技术方案，当丝杆带动第一移动块移动时，第一移动块带动第一挡板和第二挡板移动，第二移动块随着第一挡板和第二挡板移动，第二移动块沿着导向杆滑动，增加了第一挡板和第二挡板移动时的稳定性。

可选的，所述第二挡板远离所述第一挡板的一侧设置有防止第二挡板上下运动的限位组件。

通过采用上述技术方案，当将第一挡板和第二挡板移动后合适的位置后，然后限位组件对第二挡板进行限位，减小了第二挡板发生移动的可能性。

可选的，所述限位组件包括气缸和限位块，所述气缸与所述第二挡板固定，所述限位块与所述气缸的活塞杆固定，所述限位块插接在所述齿条的两个齿中间。

通过采用上述技术方案，对第二挡板进行限位时，气缸推动限位块，使限位块卡接到齿条的两个齿中间，从而将第二挡板固定，当需要移动第二挡板时，气缸收缩，限位块与齿条的齿脱离，之后再对第二挡板进行移动。

可选的，每个所述通气孔的孔壁上均固定有过滤网。

通过采用上述技术方案，将检测杆插入到地下后，过滤网能够减少土从通气孔中进入到检测孔内。

可选的，所述检测杆远离所述连接杆的一端设置有尖端，所述尖端靠近检测杆的一端与所述检测孔的孔壁螺纹连接。

通过采用上述技术方案，尖端与检测孔的孔壁螺纹连接，方便尖端的拆卸，便于清理检测孔内的土。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.将检测组件随着检测杆一起插入到地下，对土壤中的挥发气体进行检测，不需要将土壤的样品从地下取出，提高了检测的准确性；

2.当检测杆插入到地下后，检测组件能够在检测杆内移动，精准地检测出一定深度范围内土壤中挥发气体；

3.滑块与第一滑槽滑动连接，增加了第一挡板和第二挡板移动时的稳定性。

附图说明

图1是实施例一的整体结构示意图。

图2是体现实施例一中A-A的剖面示意图。

图3是体现实施例一中检测组件的示意图。

图4是体现实施例一中第一电机和拉绳位移传感器的示意图。

图5是体现实施例二中驱动组件的示意图。

附图标记说明：1、钻杆；11、连接杆；111、连接孔；12、检测杆；121、检测孔；122、通气孔；123、尖端；2、检测组件；21、第一挡板；211、固定杆；22、第二挡板；23、PID测试模块；3、齿条；31、第一安装槽；32、第二安装槽；33、齿轮；34、第一电机；35、安装块；36、支撑块；4、限位组件；41、气缸；42、限位块；5、拉绳位移传感器；6、第一滑槽；61、第二滑槽；62、滑块；7、第二电机；71、丝杆；72、第一移动块；73、第二移动块；74、导向杆。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

实施例一

本申请实施例公开一种土壤挥发气体原位检测装置。参照图1，土壤挥发气体原位检测装置包括钻杆1，钻杆1包括连接杆11和检测杆12，检测杆12固定在连接杆11的底端，钻杆1为圆柱形，检测杆12远离连接杆11的一端设置有尖端123。

参照图2和图3，检测杆12内部开设有检测孔121，尖端123与检测孔121的孔壁螺纹连接。检测孔121内设置有检测组件2，检测组件2包括第一挡板21、第二挡板22和PID测试模块23，PID测试模块能够检测出土壤中挥发的气体。第一挡板21与第二挡板22大小相等并且平行设置，第一挡板21的外圆周壁与检测孔121的孔壁接触，第一挡板21和第二挡板22之间固定有固定杆211，PID测试模块23固定在固定杆211上，检测杆12的外圆周壁上均匀开设有通气孔122。

通气孔122的孔壁上固定有过滤网，过滤网能够减小土粒从通气孔122进入到检测孔121的可能性。尖端123与检测孔121的孔壁螺纹连接，方便对尖端123的拆卸，便于清理进入检测孔121内的土。

连接杆11与钻机相连，当对土壤中的挥发气体进行检测时，钻机将钻杆1打入地面以下，土壤中的气体通过通气孔122进入到检测杆12的内部，PID测试模块23对第一挡板21和第二挡板22中间的挥发气体进行检测。

连接杆11靠近检测杆12的一端开设有连接孔111，连接孔111与检测孔121连通，连接孔111与检测孔121的直径大小相等。钻杆1内设置有驱动检测组件2上下运动的驱动组件。驱动组件包括齿条3，检测孔121的孔壁上开设有第一安装槽31，第一安装槽31沿着检测孔121的长度方向设置。连接孔111的孔壁上开设有第二安装槽32，第二安装槽32与第一安装槽31相连通，齿条3固定在第一安装槽31的槽壁及第二安装槽32的槽壁上。

参照图3和图4，驱动组件还包括与齿条3啮合的齿轮33，齿轮33位于第一挡板21靠近连接杆11的一侧，第一挡板21上固定有支撑块36，支撑块36上固定有第一电机34，第一电机34的输出轴固定有连接轴，连接轴与齿轮33固定，齿轮33的两侧均设置有安装块35，安装块35与连接轴转动连接，安装块35与第一挡板21固定。安装块35对齿轮33起到支撑的作用，使齿轮33更加平稳。

第一电机34驱动齿轮33转动，齿轮33与齿条3啮合，齿轮33能够沿着齿条3的长度方向移动，从而带动第一挡板21及第二挡板22移动。当需要检测土壤在某一位置的气体时，通过第一电机34带动检测组件2移动到这个位置，对这个位置的土壤中挥发的气体进行检测。

第二挡板22远离第一挡板21的一侧设置有限位组件4，限位组件4包括气缸41和限位块42，气缸41的活塞杆与限位块42固定，限位块42能够卡接在齿条3的两个齿之间。当检测组件2移动到适当的位置时，气缸41推动限位块42，限位块42卡在齿条3的两个齿之间，将第二挡板22固定，从而将检测组件2固定。第一挡板21的初始高度与检测杆12靠近连接杆11的一侧齐平。

连接孔111远离检测杆12的孔壁上固定有拉绳位移传感器5，连接杆11的内部设置有控制器，控制器与拉绳位移传感器5电连接，控制器与第一电机34电连接，拉绳位移传感器5的拉绳头固定在第一挡板21上。当第一挡板21移动时，拉绳随第一挡板21移动，控制器能够控制拉绳头移动的距离，当拉绳移动指定的距离时，控制器控制第一电机34停止运动。因此，检测组件2在检测杆12中的位置能够精确地调节，从而能够准确地检测出具体深度的土壤中挥发的气体。

例如，连接杆11的长度为5米，检测杆12的长度为1.5米，第一挡板21与第二挡板22之间的距离为0.5米，当需要测量地面以下3米到3.5米土壤的挥发气体时，钻机将连接杆11打入地面3米，此时第一挡板21正好与地下3米齐平，第二挡板22正好与地下3.5米齐平，此时PID测试模块23检测的是地下3米到3.5米土壤的挥发气体。

当需要测量地面以下5.3米到5.8米土壤的挥发气体时，先用钻机检测杆12打入地下5米，然后第一电机34带动第一挡板21向下移动0.3米，此时，第一挡板21与地下5.3米平齐，第二挡板22与地下5.8米平齐，PID测试模块23检测的是地下5.3米到5.8米土壤的挥发气体。

检测孔121的孔壁上开设有第一滑槽6，第一滑槽6与第一安装槽31关于检测孔121的轴线对称设置，连接孔111的孔壁上开设有与第一滑槽6连通的第二滑槽61，第一挡板21与第二挡板22之间固定有滑块62，滑块62位于第一挡板21及第二挡板22远离齿条3的一侧。滑块62与第一滑槽6滑动连接。滑块62增加了第一挡板21和第二挡板22之间的稳定性，同时在第一挡板21和第二挡板22发生移动时，能够使第一挡板21和第二挡板22能够稳定地移动。

本申请实施例一种土壤挥发气体原位检测装置的实施原理为：对土壤中挥发气体进行检测时，钻机先将连接杆11和检测杆12打入地下，然后第一电机34驱动第一挡板21沿着齿条3的长度方向移动，将第一挡板21和第二挡板22移动到合适的位置，放置一段时间后，土壤中挥发的气体进入到第一挡板21和第二挡板22之间，PID测试模块23对挥发的气体进行检测。

实施例二

参照图5，与实施例一的不同之处在于，驱动组件包括第二电机7、丝杆71和第一移动块72，第一挡板21及第二挡板22的同一侧与第一移动块72固定，第一移动块72与第一安装槽31滑动连接，丝杆71位于第一安装槽31及第二安装槽32内，丝杆71的一端与第一安装槽31远离连接杆11的槽壁转动连接，第二电机7固定在连接孔111内壁上，丝杆71远离检测杆12的一端与第二电机7的输出轴固定，丝杆71贯穿第一移动块72并与第一移动块72螺纹连接。

启动第二电机7，第二电机7驱动丝杆71转动，丝杆71带动第二移动块73沿着丝杆71的轴线方向移动，从而带动第一挡板21和第二挡板22移动。

第一挡板21及第二挡板22远离第一移动块72的一侧固定有第二移动块73，第二移动块73与第一滑槽6滑动连接。第一滑槽6及第二滑槽61内设置有导向杆74，导向杆74的一端与第一滑槽6远离连接杆11的槽壁固定，导向杆74的另一端与第二滑槽61远离检测杆12的槽壁固定，导向杆74贯穿第二移动块73，第二移动块73与导向杆74滑动连接。导向杆74增加了第二移动块73沿着第一滑槽6滑动时的稳定性，从而增加整个检测组件2的稳定性。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种土壤挥发气体原位检测装置，其特征在于：包括安装在钻机上的钻杆（1），所述钻杆（1）包括连接杆（11）和固定在所述连接杆（11）底端的检测杆（12），所述检测杆（12）内开设有检测孔（121），检测孔（121）内安装有检测组件（2）；

检测组件（2）包括第一挡板（21）、第二挡板（22）和连接所述第一挡板（21）与所述第二挡板（22）的固定杆（211），所述固定杆（211）上固定连接有PID测试模块（23），所述检测杆（12）的外圆周壁上均匀开设有通气孔（122）。

2.根据权利要求1所述的一种土壤挥发气体原位检测装置，其特征在于：所述连接杆（11）靠近所述检测杆（12）的一端开设有与所述检测孔（121）连通的连接孔（111），所述第一挡板（21）及所述第二挡板（22）与检测孔（121）滑动连接，所述第一挡板（21）上设置有驱动所述第一挡板（21）沿着所述检测孔（121）移动的驱动组件；

所述第一挡板（21）的初始位置与所述检测杆（12）靠近所述连接杆（11）的一端对齐，所述连接孔（111）远离所述检测杆（12）的孔壁上固定有拉绳位移传感器（5），所述拉绳位移传感器（5）的拉绳头与所述第一挡板（21）固定，所述连接杆（11）内设置有与所述拉绳位移传感器（5）电连接的控制器，所述控制器与驱动组件电连接。

3.根据权利要求2所述的一种土壤挥发气体原位检测装置，其特征在于：所述驱动组件包括齿条（3）和与齿条（3）啮合的齿轮（33），所述检测孔（121）的孔壁上开设有沿着所述检测孔（121）的长度方向设置的第一安装槽（31），所述连接孔（111）的孔壁上开设有与第一安装槽（31）连通的第二安装槽（32），所述齿条（3）固定在所述第一安装槽（31）及所述第二安装槽（32）内，所述第一挡板（21）上固定有驱动齿轮（33）转动的第一电机（34）。

4.根据权利要求3所述的一种土壤挥发气体原位检测装置，其特征在于：所述检测孔（121）内开设有沿着所述检测孔（121）长度方向设置的第一滑槽（6），所述第一滑槽（6）与所述第一安装槽（31）关于所述检测孔（121）的轴线对称设置，所述连接孔（111）的孔壁上开设有与所述第一滑槽（6）连通的第二滑槽（61），所述第一挡板（21）及所述第二挡板（22）远离所述齿条（3）的一侧固定连接有滑块（62），所述滑块（62）与所述第一滑槽（6）滑动连接。

5.根据权利要求2所述的一种土壤挥发气体原位检测装置，其特征在于：所述驱动组件包括丝杆（71）和第一移动块（72），所述检测孔（121）的孔壁上开设有沿着所述检测孔（121）的长度方向设置的第一安装槽（31），所述连接孔（111）的孔壁上开设有与第一安装槽（31）连通的第二安装槽（32），所述第一移动块（72）固定在所述第一挡板（21）及所述第二挡板（22）的同一侧，所述第一移动块（72）与所述第一安装槽（31）滑动连接，所述丝杆（71）的一端与所述第一安装槽（31）远离所述第二安装槽（32）的槽壁转动连接，所述连接孔（111）的内壁上固定有第二电机（7），所述第二电机（7）的输出轴与丝杆（71）固定，所述丝杆（71）贯穿第一移动块（72）并与第一移动块（72）螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的一种土壤挥发气体原位检测装置，其特征在于：所述检测孔（121）内开设有沿着所述检测孔（121）长度方向设置的第一滑槽（6），所述第一滑槽（6）与所述第一安装槽（31）关于所述检测孔（121）的轴线对称设置，所述连接孔（111）的孔壁上开设有与所述第一滑槽（6）连通的第二滑槽（61），所述第一挡板（21）及所述第二挡板（22）远离所述第一移动块（72）的一侧固定有第二移动块（73），所述第二移动块（73）与所述第一滑槽（6）滑动连接，所述第二滑槽（61）及所述第一滑槽（6）内安装有导向杆（74），所述导向杆（74）贯穿所述第二移动块（73）并与第二移动块（73）滑动连接。

7.根据权利要求3或4所述的一种土壤挥发气体原位检测装置，其特征在于：所述第二挡板（22）远离所述第一挡板（21）的一侧设置有防止第二挡板（22）上下运动的限位组件（4）。

8.根据权利要求7所述的一种土壤挥发气体原位检测装置，其特征在于：所述限位组件（4）包括气缸（41）和限位块（42），所述气缸（41）与所述第二挡板（22）固定，所述限位块（42）与所述气缸（41）的活塞杆固定，所述限位块（42）插接在所述齿条（3）的两个齿中间。

9.根据权利要求1-6任意一项权利要求所述的一种土壤挥发气体原位检测装置，其特征在于：每个所述通气孔（122）的孔壁上均固定有过滤网。

10.根据权利要求9所述的一种土壤挥发气体原位检测装置，其特征在于：所述检测杆（12）远离所述连接杆（11）的一端设置有尖端（123），所述尖端（123）靠近检测杆（12）的一端与所述检测孔（121）的孔壁螺纹连接。

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