CN111157278A - 一种土壤检测用钻孔取样装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种土壤检测用钻孔取样装置及其使用方法，所述第一缸筒的外侧固定有与转盘座转动连接的转盘，所述第一缸筒的顶部连通有插管，所述支架的底部固定有罐体，所述插管***于罐体的内腔，所述罐体的顶部连通有气管，所述气管的管口处设有第二接头；该装置通过向第一缸筒、第二缸筒和第三缸筒内充入气体，使得第一缸筒、第二缸筒和第三缸筒将钻头向下推动，并通过第一电机驱动第一缸筒旋转带动钻头旋转，使得钻头能够快速钻入地下进行钻孔，通过电动推杆控制活动盖上下移动而控制通孔是否打开，从而方便于根据需要进行目标点取样，从而达到精确取样的目的，而且减少人力操作，省时省力。

Description

一种土壤检测用钻孔取样装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及土壤检测取样技术领域，具体为一种土壤检测用钻孔取样装置及其使用方法。

背景技术

一般土壤监测可以分为全国区域土壤背景、农田土壤环境、建设项目土壤环境评价、土壤污染事故等类型的监测，土壤环境监测是指通过对影响土壤环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量(或污染程度)及其变化趋势。我们通常所说的土壤监测是指土壤环境监测，其一般包括布点采样、样品制备、分析方法、结果表征、资料统计和质量评价等技术内容。

在对土壤进行监测时，需要进行实地采样进行土壤检测获得相关信息，而现有的土壤钻孔取样多采用手工挖取方式，费时费力，而且挖取土壤样品易因取出过程掉落或掺杂较多非同区域的土壤而导致取样不够精确，影响检测数据信息的问题，为此，提出一种土壤检测用钻孔取样装置及其使用方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种土壤检测用钻孔取样装置及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种土壤检测用钻孔取样装置，包括车板，所述车板的顶部固定有支架，所述车板的中部位置处固定有转盘座，所述转盘座的中心部贯穿有第一缸筒，所述第一缸筒的外侧固定有与转盘座转动连接的转盘，所述第一缸筒的顶部连通有插管，所述支架的底部固定有罐体，所述插管***于罐体的内腔，所述罐体的顶部连通有气管，所述气管的管口处设有第二接头，所述第一缸筒的内腔设有第一活塞，所述第一活塞的底部固定有第二缸筒，所述第二缸筒的内腔设有第二活塞，所述第二活塞的底部固定有第三缸筒，所述第一缸筒、第二缸筒和第三缸筒互相连通，所述第三缸筒的底部固定有盖体，所述盖体的底部螺纹连接有钻头，所述钻头内开设有存储腔，所述第三缸筒的内腔底部固定有电动推杆，所述电动推杆的推杆贯穿盖体固定连接有位于存储腔内的活动盖，所述钻头的外侧均匀开设有通孔，所述第一缸筒的外侧固定有齿轮环，所述车板的顶部固定有蓄电池。

作为本技术方案的进一步优选的：所述插管的外侧固定有与罐体密封连接的密封环。

作为本技术方案的进一步优选的：所述支架的底部固定有第一电机，所述第一电机的输出轴固定有与齿轮环啮合连接的齿轮，所述支架的顶部固定有第二开关，所述第二开关的电源输入端与蓄电池的电源输出端电性连接，所述第二开关的电源输出端与第一电机的电源输入端电性连接。

作为本技术方案的进一步优选的：所述支架的顶部固定有第一开关，所述第一开关的电源输入端与蓄电池的电源输出端电性连接，所述第一开关的电源输出端与电动推杆的电源输入端电性连接。

作为本技术方案的进一步优选的：所述支架的顶部固定有第一缸体，所述第一缸体的内腔设有第三活塞，所述第三活塞的顶部铰接有第二转杆，所述第二转杆远离第三活塞的一侧铰接有第一转杆，所述第一缸体的顶部固定有第二电机，所述第二电机的输出轴与第一转杆远离第二转杆的一侧固定连接，所述第一缸体的底部两侧分别连通有第一管道和第二管道，所述第一管道的一侧设有进气单向阀，所述第二管道的一侧设有排气单向阀。

作为本技术方案的进一步优选的：所述第一管道和第二管道的管口处均设有与第二接头相匹配的第一接头。

作为本技术方案的进一步优选的：所述支架的顶部固定有第三开关，所述第三开关的电源输入端与蓄电池的电源输出端电性连接，所述第三开关的电源输出端与第二电机电源输入端电性连接。

作为本技术方案的进一步优选的：所述车板的底部两侧均设有车轮。

另外，本发明还提供了：一种土壤检测用钻孔取样装置的使用方法，包括以下步骤：

S1、取样准备，取样前将钻头旋拧卸下，并使用水进行清洁，清洁完成后将钻头旋拧安装在盖体内，预先确定采样地点，通过第一开关控制电动推杆推动活动盖下移，使得活动盖将通孔堵住，防止钻孔过程中泥土提前进入存储腔内，通孔的孔径为5-10厘米；

S2、配重与加固，将车板通过车轮移动至采样地点，使得钻头对准采样位置，使用重物放置在车板上，重物质量至少为100Kg，使用线缆固定车板，线缆另一端连接锚杆，并将锚杆***地下，对车板进行加固；

S3、启动钻头旋转，通过第二开关启动第一电机带动齿轮旋转，齿轮带动齿轮环旋转，齿轮环带动第一缸筒旋转，第一缸筒分别带动第二缸筒和第三缸筒旋转，第三缸筒带动钻头旋转，钻头旋转速度为3-10转/秒；

S4、启动钻头下移，通过第二接头与第一接头的配合连接将气管与第二管道相连通，通过第三开关启动第二电机带动第一转杆旋转，第一转杆通过第二转杆带动第三活塞在第一缸体内上下移动，第三活塞上移时进气单向阀打开，气体进入第一缸体内，在第三活塞下移时，第一缸体内气体从第二管道排入气管内，气体进入第一缸筒内后分别输入第二缸筒和第三缸筒内，带动第二缸筒和第三缸筒向下移动，使得钻头被推动向下移动，使得钻头能够旋转并向下对目标地点进行钻孔；

S5、取样操作，通过第一开关控制电动推杆向上拉拽活动盖，使得活动盖脱离通孔，由暴露出的通孔收集地下土壤，土壤从通孔进入存储腔内储存，取样1-3分钟后，通过第二开关停止第一电机转动，将气管与第二管道卸开后再通过第一接头和第二接头将气管与第一管道相连接，使得第一缸筒、第二缸筒和第三缸筒内气体被向外抽离，使得第二缸筒和第三缸筒向第一缸筒内进行收缩至钻头脱离地面后停止第二电机，手动旋转钻头，使得钻头脱离盖体，即可取出钻头内的存储腔内所储存的泥土样品。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该装置通过向第一缸筒、第二缸筒和第三缸筒内充入气体，使得第一缸筒、第二缸筒和第三缸筒将钻头向下推动，并通过第一电机驱动第一缸筒旋转带动钻头旋转，使得钻头能够快速钻入地下进行钻孔，通过电动推杆控制活动盖上下移动而控制通孔是否打开，从而方便于根据需要进行目标点取样，从而达到精确取样的目的，减少不同高度泥土混合造成的取样不精确问题，而且减少人力操作，省时省力。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的第一缸筒、第二缸筒和第三缸筒组合结构示意图；

图3为本发明的第一缸体结构示意图；

图4为本发明的钻头结构示意图。

图中：1、车板；2、车轮；3、转盘座；4、支架；5、第一缸体；6、第一电机；7、齿轮；8、齿轮环；9、第一缸筒；10、第二缸筒；11、第三缸筒；12、第一活塞；13、第二活塞；14、电动推杆；15、转盘；16、插管；17、罐体；18、密封环；19、蓄电池；20、盖体；21、钻头；22、通孔；23、活动盖；24、存储腔；25、第三活塞；26、第二电机；27、第一转杆；28、第二转杆；29、第一管道；30、第二管道；31、进气单向阀；32、排气单向阀；33、第一开关；34、第二开关；35、第三开关；36、第一接头；37、第二接头；38、气管。

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1

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种土壤检测用钻孔取样装置，包括车板1，车板1的顶部固定有支架4，车板1的中部位置处固定有转盘座3，转盘座3的中心部贯穿有第一缸筒9，第一缸筒9的外侧固定有与转盘座3转动连接的转盘15，第一缸筒9的顶部连通有插管16，支架4的底部固定有罐体17，插管16***于罐体17的内腔，罐体17的顶部连通有气管38，气管38的管口处设有第二接头37，第一缸筒9的内腔设有第一活塞12，第一活塞12的底部固定有第二缸筒10，第二缸筒10的内腔设有第二活塞13，第二活塞13的底部固定有第三缸筒11，第一缸筒9、第二缸筒10和第三缸筒11互相连通，第三缸筒11的底部固定有盖体20，盖体20的底部螺纹连接有钻头21，钻头21内开设有存储腔24，第三缸筒11的内腔底部固定有电动推杆14，电动推杆14的推杆贯穿盖体20固定连接有位于存储腔24内的活动盖23，钻头21的外侧均匀开设有通孔22，第一缸筒9的外侧固定有齿轮环8，车板1的顶部固定有蓄电池19。插管16的外侧固定有与罐体17密封连接的密封环18；密封环18用于密封插管16与罐体17之间的缝隙，避免气体泄漏。支架4的底部固定有第一电机6，第一电机6的输出轴固定有与齿轮环8啮合连接的齿轮7，支架4的顶部固定有第二开关34，第二开关34的电源输入端与蓄电池19的电源输出端电性连接，第二开关34的电源输出端与第一电机6的电源输入端电性连接；第二开关34用于控制第一电机6的工作状态。支架4的顶部固定有第一开关33，第一开关33的电源输入端与蓄电池19的电源输出端电性连接，第一开关33的电源输出端与电动推杆14的电源输入端电性连接；第一开关33用于控制电动推杆14工作状态，电动推杆14与第一开关33之间的导线布置在第一缸筒9、第二缸筒10和第三缸筒11的内腔，并且导线穿过第一缸筒9顶部位置处采用橡胶圈进行密封，防止气体泄漏。支架4的顶部固定有第一缸体5，第一缸体5的内腔设有第三活塞25，第三活塞25的顶部铰接有第二转杆28，第二转杆28远离第三活塞25的一侧铰接有第一转杆27，第一缸体5的顶部固定有第二电机26，第二电机26的输出轴与第一转杆27远离第二转杆28的一侧固定连接，第一缸体5的底部两侧分别连通有第一管道29和第二管道30，第一管道29的一侧设有进气单向阀31，第二管道30的一侧设有排气单向阀32；使得第三活塞25上下移动时能够使得第一管道29吸入气体并将气体从第二管道30向外排出。第一管道29和第二管道30的管口处均设有与第二接头37相匹配的第一接头36；方便于气管38分别转换为与第一管道29与第二管道30相连通。支架4的顶部固定有第三开关35，第三开关35的电源输入端与蓄电池19的电源输出端电性连接，第三开关35的电源输出端与第二电机26电源输入端电性连接；第三开关35方便于控制第二电机26的工作状态。车板1的底部两侧均设有车轮2；车轮2方便于车板1的移动。

另外，本发明还提供了：一种土壤检测用钻孔取样装置的使用方法，包括以下步骤：

S1、取样准备，取样前将钻头旋拧卸下，并使用水进行清洁，清洁完成后将钻头旋拧安装在盖体内，预先确定采样地点，通过第一开关控制电动推杆推动活动盖下移，使得活动盖将通孔堵住，防止钻孔过程中泥土提前进入存储腔内，通孔的孔径为5厘米；

S2、配重与加固，将车板通过车轮移动至采样地点，使得钻头对准采样位置，使用重物放置在车板上，重物质量为100Kg，使用线缆固定车板，线缆另一端连接锚杆，并将锚杆***地下，对车板进行加固；

S3、启动钻头旋转，通过第二开关启动第一电机带动齿轮旋转，齿轮带动齿轮环旋转，齿轮环带动第一缸筒旋转，第一缸筒分别带动第二缸筒和第三缸筒旋转，第三缸筒带动钻头旋转，钻头旋转速度为3转/秒；

S4、启动钻头下移，通过第二接头与第一接头的配合连接将气管与第二管道相连通，通过第三开关启动第二电机带动第一转杆旋转，第一转杆通过第二转杆带动第三活塞在第一缸体内上下移动，第三活塞上移时进气单向阀打开，气体进入第一缸体内，在第三活塞下移时，第一缸体内气体从第二管道排入气管内，气体进入第一缸筒内后分别输入第二缸筒和第三缸筒内，带动第二缸筒和第三缸筒向下移动，使得钻头被推动向下移动，使得钻头能够旋转并向下对目标地点进行钻孔；

S5、取样操作，通过第一开关控制电动推杆向上拉拽活动盖，使得活动盖脱离通孔，由暴露出的通孔收集地下土壤，土壤从通孔进入存储腔内储存，取样1分钟后，通过第二开关停止第一电机转动，将气管与第二管道卸开后再通过第一接头和第二接头将气管与第一管道相连接，使得第一缸筒、第二缸筒和第三缸筒内气体被向外抽离，使得第二缸筒和第三缸筒向第一缸筒内进行收缩至钻头脱离地面后停止第二电机，手动旋转钻头，使得钻头脱离盖体，即可取出钻头内的存储腔内所储存的泥土样品。

实施例2

一种土壤检测用钻孔取样装置的使用方法，包括以下步骤：

S1、取样准备，取样前将钻头旋拧卸下，并使用水进行清洁，清洁完成后将钻头旋拧安装在盖体内，预先确定采样地点，通过第一开关控制电动推杆推动活动盖下移，使得活动盖将通孔堵住，防止钻孔过程中泥土提前进入存储腔内，通孔的孔径为10厘米；

S2、配重与加固，将车板通过车轮移动至采样地点，使得钻头对准采样位置，使用重物放置在车板上，重物质量为150Kg，使用线缆固定车板，线缆另一端连接锚杆，并将锚杆***地下，对车板进行加固；

S3、启动钻头旋转，通过第二开关启动第一电机带动齿轮旋转，齿轮带动齿轮环旋转，齿轮环带动第一缸筒旋转，第一缸筒分别带动第二缸筒和第三缸筒旋转，第三缸筒带动钻头旋转，钻头旋转速度为10转/秒；

S4、启动钻头下移，通过第二接头与第一接头的配合连接将气管与第二管道相连通，通过第三开关启动第二电机带动第一转杆旋转，第一转杆通过第二转杆带动第三活塞在第一缸体内上下移动，第三活塞上移时进气单向阀打开，气体进入第一缸体内，在第三活塞下移时，第一缸体内气体从第二管道排入气管内，气体进入第一缸筒内后分别输入第二缸筒和第三缸筒内，带动第二缸筒和第三缸筒向下移动，使得钻头被推动向下移动，使得钻头能够旋转并向下对目标地点进行钻孔；

S5、取样操作，通过第一开关控制电动推杆向上拉拽活动盖，使得活动盖脱离通孔，由暴露出的通孔收集地下土壤，土壤从通孔进入存储腔内储存，取样3分钟后，通过第二开关停止第一电机转动，将气管与第二管道卸开后再通过第一接头和第二接头将气管与第一管道相连接，使得第一缸筒、第二缸筒和第三缸筒内气体被向外抽离，使得第二缸筒和第三缸筒向第一缸筒内进行收缩至钻头脱离地面后停止第二电机，手动旋转钻头，使得钻头脱离盖体，即可取出钻头内的存储腔内所储存的泥土样品。

实施例3

一种土壤检测用钻孔取样装置的使用方法，包括以下步骤：

S1、取样准备，取样前将钻头旋拧卸下，并使用水进行清洁，清洁完成后将钻头旋拧安装在盖体内，预先确定采样地点，通过第一开关控制电动推杆推动活动盖下移，使得活动盖将通孔堵住，防止钻孔过程中泥土提前进入存储腔内，通孔的孔径为8厘米；

S2、配重与加固，将车板通过车轮移动至采样地点，使得钻头对准采样位置，使用重物放置在车板上，重物质量为180Kg，使用线缆固定车板，线缆另一端连接锚杆，并将锚杆***地下，对车板进行加固；

S3、启动钻头旋转，通过第二开关启动第一电机带动齿轮旋转，齿轮带动齿轮环旋转，齿轮环带动第一缸筒旋转，第一缸筒分别带动第二缸筒和第三缸筒旋转，第三缸筒带动钻头旋转，钻头旋转速度为7转/秒；

S4、启动钻头下移，通过第二接头与第一接头的配合连接将气管与第二管道相连通，通过第三开关启动第二电机带动第一转杆旋转，第一转杆通过第二转杆带动第三活塞在第一缸体内上下移动，第三活塞上移时进气单向阀打开，气体进入第一缸体内，在第三活塞下移时，第一缸体内气体从第二管道排入气管内，气体进入第一缸筒内后分别输入第二缸筒和第三缸筒内，带动第二缸筒和第三缸筒向下移动，使得钻头被推动向下移动，使得钻头能够旋转并向下对目标地点进行钻孔；

S5、取样操作，通过第一开关控制电动推杆向上拉拽活动盖，使得活动盖脱离通孔，由暴露出的通孔收集地下土壤，土壤从通孔进入存储腔内储存，取样2分钟后，通过第二开关停止第一电机转动，将气管与第二管道卸开后再通过第一接头和第二接头将气管与第一管道相连接，使得第一缸筒、第二缸筒和第三缸筒内气体被向外抽离，使得第二缸筒和第三缸筒向第一缸筒内进行收缩至钻头脱离地面后停止第二电机，手动旋转钻头，使得钻头脱离盖体，即可取出钻头内的存储腔内所储存的泥土样品。

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 (9)

1.一种土壤检测用钻孔取样装置，包括车板(1)，其特征在于：所述车板(1)的顶部固定有支架(4)，所述车板(1)的中部位置处固定有转盘座(3)，所述转盘座(3)的中心部贯穿有第一缸筒(9)，所述第一缸筒(9)的外侧固定有与转盘座(3)转动连接的转盘(15)，所述第一缸筒(9)的顶部连通有插管(16)，所述支架(4)的底部固定有罐体(17)，所述插管(16)***于罐体(17)的内腔，所述罐体(17)的顶部连通有气管(38)，所述气管(38)的管口处设有第二接头(37)，所述第一缸筒(9)的内腔设有第一活塞(12)，所述第一活塞(12)的底部固定有第二缸筒(10)，所述第二缸筒(10)的内腔设有第二活塞(13)，所述第二活塞(13)的底部固定有第三缸筒(11)，所述第一缸筒(9)、第二缸筒(10)和第三缸筒(11)互相连通，所述第三缸筒(11)的底部固定有盖体(20)，所述盖体(20)的底部螺纹连接有钻头(21)，所述钻头(21)内开设有存储腔(24)，所述第三缸筒(11)的内腔底部固定有电动推杆(14)，所述电动推杆(14)的推杆贯穿盖体(20)固定连接有位于存储腔(24)内的活动盖(23)，所述钻头(21)的外侧均匀开设有通孔(22)，所述第一缸筒(9)的外侧固定有齿轮环(8)，所述车板(1)的顶部固定有蓄电池(19)。

2.根据权利要求1所述的一种土壤检测用钻孔取样装置，其特征在于：所述插管(16)的外侧固定有与罐体(17)密封连接的密封环(18)。

3.根据权利要求1所述的一种土壤检测用钻孔取样装置，其特征在于：所述支架(4)的底部固定有第一电机(6)，所述第一电机(6)的输出轴固定有与齿轮环(8)啮合连接的齿轮(7)，所述支架(4)的顶部固定有第二开关(34)，所述第二开关(34)的电源输入端与蓄电池(19)的电源输出端电性连接，所述第二开关(34)的电源输出端与第一电机(6)的电源输入端电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种土壤检测用钻孔取样装置，其特征在于：所述支架(4)的顶部固定有第一开关(33)，所述第一开关(33)的电源输入端与蓄电池(19)的电源输出端电性连接，所述第一开关(33)的电源输出端与电动推杆(14)的电源输入端电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种土壤检测用钻孔取样装置，其特征在于：所述支架(4)的顶部固定有第一缸体(5)，所述第一缸体(5)的内腔设有第三活塞(25)，所述第三活塞(25)的顶部铰接有第二转杆(28)，所述第二转杆(28)远离第三活塞(25)的一侧铰接有第一转杆(27)，所述第一缸体(5)的顶部固定有第二电机(26)，所述第二电机(26)的输出轴与第一转杆(27)远离第二转杆(28)的一侧固定连接，所述第一缸体(5)的底部两侧分别连通有第一管道(29)和第二管道(30)，所述第一管道(29)的一侧设有进气单向阀(31)，所述第二管道(30)的一侧设有排气单向阀(32)。

6.根据权利要求5所述的一种土壤检测用钻孔取样装置，其特征在于：所述第一管道(29)和第二管道(30)的管口处均设有与第二接头(37)相匹配的第一接头(36)。

7.根据权利要求5所述的一种土壤检测用钻孔取样装置，其特征在于：所述支架(4)的顶部固定有第三开关(35)，所述第三开关(35)的电源输入端与蓄电池(19)的电源输出端电性连接，所述第三开关(35)的电源输出端与第二电机(26)电源输入端电性连接。

8.根据权利要求1所述的一种土壤检测用钻孔取样装置，其特征在于：所述车板(1)的底部两侧均设有车轮(2)。

9.一种土壤检测用钻孔取样装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、取样准备，取样前将钻头旋拧卸下，并使用水进行清洁，清洁完成后将钻头旋拧安装在盖体内，预先确定采样地点，通过第一开关控制电动推杆推动活动盖下移，使得活动盖将通孔堵住，防止钻孔过程中泥土提前进入存储腔内，通孔的孔径为5-10厘米；

S2、配重与加固，将车板通过车轮移动至采样地点，使得钻头对准采样位置，使用重物放置在车板上，重物质量至少为100Kg，使用线缆固定车板，线缆另一端连接锚杆，并将锚杆***地下，对车板进行加固；

S3、启动钻头旋转，通过第二开关启动第一电机带动齿轮旋转，齿轮带动齿轮环旋转，齿轮环带动第一缸筒旋转，第一缸筒分别带动第二缸筒和第三缸筒旋转，第三缸筒带动钻头旋转，钻头旋转速度为3-10转/秒；

S4、启动钻头下移，通过第二接头与第一接头的配合连接将气管与第二管道相连通，通过第三开关启动第二电机带动第一转杆旋转，第一转杆通过第二转杆带动第三活塞在第一缸体内上下移动，第三活塞上移时进气单向阀打开，气体进入第一缸体内，在第三活塞下移时，第一缸体内气体从第二管道排入气管内，气体进入第一缸筒内后分别输入第二缸筒和第三缸筒内，带动第二缸筒和第三缸筒向下移动，使得钻头被推动向下移动，使得钻头能够旋转并向下对目标地点进行钻孔；

S5、取样操作，通过第一开关控制电动推杆向上拉拽活动盖，使得活动盖脱离通孔，由暴露出的通孔收集地下土壤，土壤从通孔进入存储腔内储存，取样1-3分钟后，通过第二开关停止第一电机转动，将气管与第二管道卸开后再通过第一接头和第二接头将气管与第一管道相连接，使得第一缸筒、第二缸筒和第三缸筒内气体被向外抽离，使得第二缸筒和第三缸筒向第一缸筒内进行收缩至钻头脱离地面后停止第二电机，手动旋转钻头，使得钻头脱离盖体，即可取出钻头内的存储腔内所储存的泥土样品。

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