CN112326322A - 一种沼泽土智能取样装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种沼泽土智能取样装置,其包括支座、行走机构、遥控机构、支撑机构、取样机构和调节机构。支座包括第一支座和第二支座;行走机构包括驱动件和转向件;遥控机构包括控制器和遥控器;支撑机构包括第一升降件、第一伸缩件和固定件;取样机构包括动力件、取样件和封口件;调节机构包括第二升降件、第二伸缩件、弹性件和压力传感器。本发明能够解决操作人员不方便进入沼泽的问题,能够提高取样效率,保证取样结果的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及土壤取样技术领域,具体涉及一种沼泽土智能取样装置。
背景技术
生态环境与人们的生活和生产活动密切相关,土壤监测是环境监测的重要内容,环境监测机构通过监测反映土壤环境质量的各项指标,从而对土壤环境质量进行评估。土壤类型多种多样,其中,沼泽土大多尚未充分利用,亟待研究。沼泽土剖面的形态一般分为两个或三个层次,即泥炭层和潜育层,或腐殖质层和潜育层,或泥炭层、腐殖质层和潜育层。沼泽土的泥炭是非常有价值的自然资源,泥炭层较厚的沼泽土,可用于制作肥料或者燃料,用途广泛,因此,监测沼泽土对其开发利用具有重要意义。
目前,为便于土壤监测,通常需要先进行土壤取样。沼泽土通常分布在低洼地区,地表长期或季节性积水,被积水浸泡过的沼泽土较为松软,操作人员踩踏沼泽土可能会使其周边的沼泽土层变形,影响取样结果,而且操作人员可能会陷入松软的沼泽土中,存在危险性,所以,操作人员不方便进入沼泽进行取样。
土壤取样装置通常包括取样筒,取样筒一般采用高速旋转的方式钻入土壤,但是如果土壤中含有砾石或其他坚硬物体,而取样筒旋转速度过快,这样可能会对取样筒或土壤取样装置的其他结构造成损坏。另外,在将取样筒从土壤中取出的过程中,为防止取样筒中的土壤脱落,现有土壤取样装置的取样筒设有封口结构,例如,在将取样筒从土壤中取出前,先通过封口盖封闭取样口,但是较为黏重的沼泽土对封口盖的阻碍较大,在封口时封口盖可能会卡住,导致封闭效果不好,而且封口盖容易损坏。
为保证监测结果的准确性,操作人员通常需要在同一区域的多个位置进行取样。在下一位置取样前,需要将取样筒内的沼泽土取出,但是取出的沼泽土不方便存放,而且沼泽土比较黏重,可能会残留一部分沼泽土黏附在取样筒的内壁上,如果取样筒没有清理干净,在下一位置取样时,残留的沼泽土和新取得的沼泽土混合,可能会对监测结果造成干扰,为此操作人员可能需要耗费大量的时间对取样筒进行清理,导致取样效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种沼泽土智能取样装置,能够解决操作人员不方便进入沼泽的问题,提高取样效率,保证取样结果的准确性。
为实现上述目的,本发明提供一种沼泽土智能取样装置,其包括支座、行走机构、遥控机构、支撑机构、取样机构和调节机构。支座包括第一支座和第二支座,第一支座和第二支座设有相互对应的通槽,通槽由支座中部延伸至支座边缘。行走机构包括驱动件和转向件,驱动件包括第一驱动部和驱动轮,第一驱动部与驱动轮连接,驱动轮与第二支座连接,第一驱动部能够使驱动轮转动,转向件包括第二驱动部和转向轮,第二驱动部和转向轮连接,转向轮与第二支座连接,第二驱动部能够使转向轮摆动。遥控机构包括控制器和遥控器,遥控器和控制器信号连接,能够向控制器发送控制信号。支撑机构和第二支座连接,支撑机构包括第一升降件、第一伸缩件和固定件,第一伸缩件能够通过缩短或伸长使第一升降件压缩或拉伸,从而使固定件向上或向下移动。
取样机构包括动力件、取样件和封口件,动力件与第一支座连接,动力件包括铰接端和连接端,铰接端能够使动力件相对第一支座转动,连接端与第一支座可拆卸连接,取样件与动力件连接,取样件能够穿过通槽,动力件能够驱动取样件在通槽内旋转,取样件能够通过铰接端在通槽内摆动,取样件包括外壳和内壳,内壳套设于外壳内部,外壳和内壳可拆卸连接,外壳的外壁设有螺旋刀片,内壳形成取样腔,外壳底部设有取样口,封口件包括储存部、输送部和连接管,储存部和输送部连接,输送部和连接管连接,储存部能够储存封口剂,输送部能够将储存部的封口剂输送至连接管,外壳内壁和外壁之间设有进管腔,进管腔的顶端设有第一进管孔,进管腔的底端封闭,进管腔包括第一进管腔和第二进管腔,第一进管腔和第二进管腔通过第二进管孔连通,连接管能够依次伸入第一进管孔、第一进管腔、第二进管孔和第二进管腔,第二进管腔的外壳内壁设有进浆孔,储存部的封口剂能够通过连接管进入取样腔,从而封闭取样口。调节机构设于第一支座和第二支座之间,调节机构包括第二升降件、第二伸缩件、弹性件和压力传感器,第二升降件的两端分别与第一支座和第二支座连接,第二伸缩件与第一支座和第二升降件连接,第二伸缩件能够通过缩短或伸长使第二升降件压缩或拉伸,从而使取样件向下或向上移动,压力传感器与第二支座连接,弹性件与第二升降件和压力传感器连接,弹性件能够将压力传递至压力传感器从而调整动力件转速,进而调整取样件转速。
操作人员能够操作遥控机构的遥控器,遥控器能够向控制器传递信号,控制器能够控制本装置执行相关操作。行走机构的驱动轮能够转动,转向轮能够在驱动轮的带动下一同转动,使本装置向前行驶;转向轮能够通过摆动调整行驶方向,驱动轮能够在转向轮的带动下一同调整方向,从而使本装置行驶至指定的取样地点,解决了操作人员不方便进入沼泽的问题。
本装置在行驶的过程中,支撑机构的第一伸缩件处于缩短状态,第一升降件处于压缩状态,从而使固定件底端所处的位置高于行驶地面;调节机构的第二伸缩件处于伸长状态,第二升降件处于拉伸状态,使取样件底端所处的位置高于行驶地面,从而防止固定件或取样件底端接触行驶地面而增大摩擦,避免影响本装置行驶。本装置到达指定取样地点时,支撑机构的第一伸缩件伸长,第一升降件拉伸,固定件向下移动,抵靠在地面上,从而使本装置固定在指定位置上,防止在取样过程中,本装置发生移动。
取样时,取样机构的动力件带动取样件旋转,同时,调节机构的第二伸缩件缩短,第二升降件压缩,取样件沿竖直方向向下移动,取样件外壳的螺旋刀片使取样件能够更容易的钻入沼泽土中。在取样件向下旋转钻入沼泽土的过程中,如果出现坚硬的物体,可能会使取样件向下移动的速度变慢,而第二升降件仍按照原有速度向下压缩,从而使弹性件压缩并将压力传递至压力传感器,压力传感器接收到压力增大的信号,从而降低动力件转速,进而降低取样件转速,防止取样件转速过快而受到损坏。当弹性件恢复至原有状态时,压力减小,动力件逐渐恢复至原有转速,从而使取样件恢复至原有转速而继续进行工作。
沼泽土填满内壳的取样腔时,取样件停止向下钻入。在封口件的输送部的作用下,储存部的封口剂进入连接管,混入取样腔底端的沼泽土中,增加底端沼泽土的黏性,降低沼泽土的流动性,防止取样件从沼泽土中取出时,取样腔中的沼泽土脱落。连接管与第二进管孔紧密配合,能够防止封口剂从第二进管腔溢出第二进管孔,避免封口剂污染取样腔底端以外的沼泽土。
本装置行驶至陆地后,操作人员将动力件的连接端拆卸,使动力件和取样件通过铰接端在通槽内摆动,从而使取样件由竖直方向摆动至其他任意方向,为操作人员提供操作空间,方便将取样件的沼泽土取出。操作人员可以将取样件底端与封口剂混合的沼泽土清理掉,方便将内壳从外壳内抽取下来,沼泽土可以储存在内壳中,从而解决了沼泽土不方便储存的问题。操作人员可以将另一未使用的内壳安装至外壳内,再到另一取样地点取样,节省了清理取样件的时间,提高了取样效率,并且能够防止取样件中残留的沼泽土和新取得的沼泽土混合,保证取样结果的准确性。
在沼泽土智能遥控取样装置优选的实现方式中,动力件包括电机和磁力传动件,磁力传动件包括外磁转子、内磁转子和隔离套,电机和外磁转子连接,从而驱动外磁转子旋转,外磁转子能够带动内磁转子旋转,取样件和内磁转子连接,内磁转子能够带动取样件旋转。
动力件采用磁力传动器代替减速机,磁力传动器不需要通过齿轮传动和蜗杆传动,能够直接实现取样件在竖直方向上转动,保证竖直方向的力足够大,而且磁力传动器不容易损坏,还能够实现取样机构的轻量化,避免本装置过于笨重,防止本装置因自身重力过大而陷入沼泽土中。另外,为将取样件的沼泽土取出,操作人员需要通过动力件的铰接端转动动力件,从而将取样件由竖直方向转动至合适的方向,轻量化的动力件能够更加省力,方便操作人员转动动力件。
在沼泽土智能遥控取样装置优选的实现方式中,内壳为塑料材质,外壳内壁设有数个凸出的卡接部,内壳能够通过卡接部固定于外壳内。
内壳为塑料材质,其套入外壳内时,外壳内壁凸出的卡接部能够实现内壳与外壳过盈配合,内壳与卡接部相互挤压,从而增大外壳和内壳之间的压力,使内壳与外壳装配更加牢固,能够防止内壳脱落。取完沼泽土后,操作人员能够使用刀片或其他工具将内壳划开,方便将沼泽土从内壳取出,从而方便对沼泽土进行监测。
在沼泽土智能遥控取样装置优选的实现方式中,内壳的长度小于外壳的长度。
塑料材质的内壳硬度不高,内壳的长度小于外壳的长度,能够防止钻土过程中损坏内壳底部,还能够提高取样件底端的强度,更有利于钻土。
在沼泽土智能遥控取样装置优选的实现方式中,取样件还包括限位部,限位部可拆卸安装于外壳内,内壳顶端能够抵接限位部底端。
外壳的长度是固定的,可以根据实际需要更换不同长度的内壳,以取不同深度的沼泽土。限位部可拆卸安装于外壳内,不同长度的限位部与不同长度的内壳相配合,从而限定取样深度。
在沼泽土智能遥控取样装置优选的实现方式中,外壳内壁的纵截面为四方形,外壳外壁的纵截面为梯形。
外壳内壁的纵截面为四方形,由取样口进入取样腔的沼泽土层能够保持原有状态,防止不同的沼泽土层在取样腔中混合,并且方便安装和拆卸内壳。外壳外壁的纵截面为梯形,外壳底端与沼泽土表面的接触面积较小,压强大,方便钻入沼泽土中,外壳外壁形成斜面,能够减小阻力,利于取样件钻入沼泽土中。
在沼泽土智能遥控取样装置优选的实现方式中,外壳和内壳设有数个排水孔,外壳和内壳的排水孔一一对应。
排水孔能够使沼泽土表面的水排出取样腔,防止水占用取样腔过多的空间,在取得所需深度的沼泽土的基础上,能够减小取样件的长度,从而减小本装置的体积。
在沼泽土智能遥控取样装置优选的实现方式中,固定件包括固定板和固定钉,数个固定钉设于固定板底部。
固定板能够增大本装置和地面的接触面积,能够更稳固的支撑本装置,固定板底部的固定钉能够***地面,进一步提高支撑的稳定性,防止在取样过程中,本装置发生移动。
在沼泽土智能遥控取样装置优选的实现方式中,支座还包括通孔,第一驱动部包括主动齿轮、被动齿轮和链条,主动齿轮和支座连接,被动齿轮和驱动轮连接,主动齿轮和被动齿轮通过链条连接,链条能够穿过通孔。
电机使主动齿轮转动,主动齿轮通过链条使被动齿轮转动,被动齿轮连接于驱动轮的转动轴上,带动驱动轮转动,从而使本装置能够行驶至指定的位置。本实现方式的第一驱动部结构简单,能够减轻本装置的重量,防止本装置陷入沼泽土中。
在沼泽土智能遥控取样装置优选的实现方式中,第二驱动部包括平行四边形连杆、伸缩缸和直线位移传感器,平行四边形连杆的两端分别与第二支座和转向轮连接,伸缩缸的两端分别与第二支座和四边形连杆连接,伸缩缸能够通过伸长或缩短使平行四边形连杆变形,从而推动转向轮摆动。
伸缩缸能够通过伸长或缩短使平行四边形连杆变形,从而使转向轮摆动,本装置能够朝不同的方向行驶。直线位移传感器能够限制转向轮调整的角度,以使取样装置向指定的方向行驶,从而到达指定的位置。本实施方式的第二驱动部结构简单,能够减轻本装置的重量,防止本装置陷入沼泽土中。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为一种实施方式中沼泽土智能遥控取样装置的结构示意图。
图2为一种实施方式中支座的结构示意图。
图3为一种实施方式中驱动轮的结构示意图。
图4为一种实施方式中转向轮的结构示意图。
图5为一种实施方式中动力件的结构示意图。
图6为一种实施方式中螺旋刀片的结构示意图。
图7为一种实施方式中取样件的结构示意图。
图8为图1中A的局部结构示意图。
图9为一种实施方式中第一驱动部的结构示意图。
附图标记列表:
1、支座;101、第一支座;102、第二支座;103、通槽;104、通孔;
2、行走机构;201、驱动件;2011、第一驱动部;20111、主动齿轮;20112、被动齿轮;20113、链条;2012、驱动轮;202、转向件;2021、第二驱动部;20211、平行四边形连杆;20212、伸缩缸;20213、直线位移传感器;2022、转向轮;
3、遥控机构;301控制器;
4、支撑机构;401、第一升降件;402、第一伸缩件;403、固定件;4031、固定板;4032、固定钉;
5、取样机构;501、动力件;5011、铰接端;5012;连接端;5013;电机;5014、磁力传动器;50141、外磁转子;50142、内磁转子;50143、隔离套;502、取样件;5021、外壳;50211、螺旋刀片;50212、第一进管腔;50213、第二进管腔;50214、第一进管孔;50215、第二进管孔;50216、进浆孔;5022、内壳;50221、取样腔;50222、取样口;5023、卡接部;5024、限位部;5025、排水孔;503、封口件;5031、储存部;5032、输送部;5033、连接管;
6、调节机构;601、第二升降件;602、第二伸缩件;603、弹性件;604、压力传感器。
具体实施方式
为了更清楚的阐释本发明的整体构思,下面再结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。
需说明,在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施方式的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“竖直”、“顶”、“底”、“内”、“外”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装置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。在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。但注明直接连接则说明连接地两个主体之间并不通过过度结构构建连接关系,只通过连接结构相连形成一个整体。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。
如图1-9所示,在一种实施方式中,沼泽土智能遥控取样装置包括支座1、行走机构2、遥控机构3、支撑机构4、取样机构5和调节机构6。如图1和图2所示,支座1包括第一支座101和第二支座102,第一支座101和第二支座102设有相互对应的通槽103,通槽103由支座1中部延伸至支座1边缘。如图1、图3和图4所示,行走机构2包括驱动件201和转向件202,驱动件201包括第一驱动部2011和驱动轮2012,第一驱动部2011与驱动轮2012连接,驱动轮2012与第二支座102连接,第一驱动部2011能够使驱动轮2012转动,转向件202包括第二驱动部2021和转向轮2022,第二驱动部2021和转向轮2022连接,转向轮2022与第二支座102连接,第二驱动部2021能够使转向轮2022摆动。如图1所示,遥控机构3包括控制器301和遥控器(未图示),遥控器和控制器301信号连接,能够向控制器301发送控制信号。支撑机构4和第二支座102连接,支撑机构4包括第一升降件401、第一伸缩件402和固定件403,第一伸缩件402能够通过缩短或伸长使第一升降件401压缩或拉伸,从而使固定件403向上或向下移动。
如图1所示,取样机构5包括动力件501、取样件502和封口件503,动力件501与第一支座101连接,如图5所示,动力件501包括铰接端5011和连接端5012,铰接端5011能够使动力件501相对第一支座101转动,连接端5012与第一支座101可拆卸连接,取样件502与动力件501连接,取样件502能够穿过通槽103,动力件501能够驱动取样件502在通槽103内旋转,取样件502能够通过铰接端5011在通槽103内摆动,如图5-7所示,取样件502包括外壳5021和内壳5022,内壳5022套设于外壳5021内部,外壳5021和内壳5022可拆卸连接,外壳5021的外壁设有螺旋刀片50211,内壳5022形成取样腔50221,外壳5021底部设有取样口50222,封口件503包括储存部5031、输送部5032和连接管5033,储存部5031和输送部5032连接,输送部5032和连接管5033连接,储存部5031能够储存封口剂,输送部5032能够将储存部5031的封口剂输送至连接管5033,外壳5021内壁和外壁之间设有进管腔,进管腔的顶端设有第一进管孔50214,进管腔的底端封闭,进管腔包括第一进管腔50212和第二进管腔50213,第一进管腔50212和第二进管腔50213通过第二进管孔50215连通,连接管5033能够依次伸入第一进管孔50214、第一进管腔50212、第二进管孔50215和第二进管腔50213,第二进管腔50213的外壳5021内壁设有进浆孔50216,储存部5031的封口剂能够通过连接管5033进入取样腔50221,从而封闭取样口50222。
如图1所示,调节机构6设于第一支座101和第二支座102之间,调节机构6包括第二升降件601、第二伸缩件602、弹性件603和压力传感器604,第二升降件601的两端分别与第一支座101和第二支座102连接,第二伸缩件602与第一支座101和第二升降件601连接,第二伸缩件602能够通过缩短或伸长使第二升降件601压缩或拉伸,从而使取样件502向下或向上移动,压力传感器604与第二支座102连接,弹性件603与第二升降件601和压力传感器604连接,弹性件603能够将压力传递至压力传感器604从而调整动力件501转速,进而调整取样件502转速。
操作人员能够操作遥控机构3的遥控器,遥控器能够向控制器301传递信号,控制器301能够控制本装置执行相关操作,本装置可以采用蓄电池供电。行走机构2的驱动轮2012能够转动,转向轮2022能够在驱动轮2012的带动下一同转动,使本装置向前行驶;转向轮2022能够通过摆动调整行驶方向,驱动轮2012能够在转向轮2022的带动下一同调整方向,从而使本装置行驶至指定的取样地点,解决了操作人员不方便进入沼泽的问题。为准确定位取样地点,可以在支座1上设置定位***,通过定位***进行导航。
本装置在行驶的过程中,支撑机构4的第一伸缩件402处于缩短状态,第一升降件401处于压缩状态,从而使固定件403底端所处的位置高于行驶地面;调节机构6的第二伸缩件602处于伸长状态,第二升降件601处于拉伸状态,使取样件502底端所处的位置高于行驶地面,从而防止固定件403或取样件502底端接触行驶地面而增大摩擦,避免影响本装置行驶。本装置到达指定取样地点时,支撑机构4的第一伸缩件402伸长,第一升降件401拉伸,固定件403向下移动,抵靠在地面上,从而使本装置固定在指定位置上,防止在取样过程中,本装置发生移动。
取样时,取样机构5的动力件501带动取样件502旋转,同时,调节机构6的第二伸缩件602缩短,第二升降件601压缩,取样件502沿竖直方向向下移动,取样件502外壳5021的螺旋刀片50211使取样件502能够更容易的钻入沼泽土中。第一伸缩件402和第二伸缩件602可以采用伸缩缸,第一升降件401和第二升降件601可以采用铰接的菱形连杆结构。在取样件502向下旋转钻入沼泽土的过程中,如果出现坚硬的物体,可能会使取样件502向下移动的速度变慢,而第二升降件601仍按照原有速度向下压缩,从而使弹性件603压缩并将压力传递至压力传感器604,压力传感器604接收到压力增大的信号,从而降低动力件501转速,进而降低取样件502转速,防止取样件502转速过快而受到损坏。当弹性件603恢复至原有状态时,压力减小,动力件501逐渐恢复至原有转速,从而使取样件502恢复至原有转速而继续进行工作。弹性件603可以采用弹性好的弹簧。
沼泽土填满内壳5022的取样腔50221时,取样件502停止向下钻入。封口件503的输送部5032可以采用泵,在泵的作用下储存部5031的封口剂进入连接管5033,混入取样腔50221底端的沼泽土中,增加底端沼泽土的黏性,降低沼泽土的流动性,防止取样件502从沼泽土中取出时,取样腔50221中的沼泽土脱落。封口剂可以采用电解质溶液,电解质溶液能够提高土壤的黏度。连接管5033与第二进管孔50215紧密配合,能够防止封口剂从第二进管腔50213溢出第二进管孔50215,避免封口剂污染取样腔50221底端以外的沼泽土。
本装置行驶至陆地后,操作人员将动力件501的连接端5012拆卸,使动力件501和取样件502通过铰接端5011在通槽103内摆动,从而使取样件502由竖直方向摆动至其他任意方向,为操作人员提供操作空间,方便将取样件502的沼泽土取出。操作人员可以将取样件502底端与封口剂混合的沼泽土清理掉,方便将内壳5022从外壳5021内抽取下来,沼泽土可以储存在内壳5022中,从而解决了沼泽土不方便储存的问题。操作人员可以将另一未使用的内壳5022安装至外壳5021内,再到另一取样地点取样,节省了清理取样件502的时间,提高了取样效率,并且能够防止取样件502中残留的沼泽土和新取得的沼泽土混合,保证取样结果的准确性。
在一种优选的实施方式中,如图1和图5所示,动力件501包括电机5013和磁力传动件,磁力传动件包括外磁转子50141、内磁转子50142和隔离套50143,电机5013和外磁转子50141连接,从而驱动外磁转子50141旋转,外磁转子50141能够带动内磁转子50142旋转,取样件502和内磁转子50142连接,内磁转子50142能够带动取样件502旋转。
动力件501采用磁力传动器5014代替减速机,磁力传动器5014不需要通过齿轮传动和蜗杆传动,能够直接实现取样件502在竖直方向上转动,保证竖直方向的力足够大,而且磁力传动器5014不容易损坏,还能够实现取样机构5的轻量化,避免本装置过于笨重,防止本装置因自身重力过大而陷入沼泽土中。另外,为将取样件502的沼泽土取出,操作人员需要通过动力件501的铰接端5011转动动力件501,从而将取样件502由竖直方向转动至合适的方向,轻量化的动力件501能够更加省力,方便操作人员转动动力件501。
在一种优选的实施方式中,如图8所示,内壳5022为塑料材质,外壳5021内壁设有数个凸出的卡接部5023,内壳5022能够通过卡接部5023固定于外壳5021内。
内壳5022为塑料材质,其套入外壳5021内时,外壳5021内壁凸出的卡接部5023能够实现内壳5022与外壳5021过盈配合,卡接部5023可以采用硅胶,内壳5022与卡接部5023相互挤压,从而增大外壳5021和内壳5022之间的压力,使内壳5022与外壳5021装配更加牢固,能够防止内壳5022脱落。取完沼泽土后,操作人员能够使用刀片或其他工具将内壳5022划开,方便将沼泽土从内壳5022取出,从而方便对沼泽土进行监测。
在本实施方式下一种优选的实施方式中,如图1和图7所示,内壳5022的长度小于外壳5021的长度。
塑料材质的内壳5022硬度不高,内壳5022的长度小于外壳5021的长度,能够防止钻土过程中损坏内壳5022底部,还能够提高取样件502底端的强度,更有利于钻土。
在一种优选的实施方式中,如图7所示,取样件502还包括限位部5024,限位部5024可拆卸安装于外壳5021内,内壳5022顶端能够抵接限位部5024底端。
外壳5021的长度是固定的,可以根据实际需要更换不同长度的内壳5022,以取不同深度的沼泽土。限位部5024可拆卸安装于外壳5021内,不同长度的限位部5024与不同长度的内壳5022相配合,从而限定取样深度。
在一种优选的实施方式中,如图1和图7所示,外壳5021内壁的纵截面为四方形,外壳5021外壁的纵截面为梯形。
外壳5021内壁的纵截面为四方形,由取样口50222进入取样腔50221的沼泽土层能够保持原有状态,防止不同的沼泽土层在取样腔50221中混合,并且方便安装和拆卸内壳5022。外壳5021外壁的纵截面为梯形,外壳5021底端与沼泽土表面的接触面积较小,压强大,方便钻入沼泽土中,外壳5021外壁形成斜面,能够减小阻力,利于取样件502钻入沼泽土中。
在一种优选的实施方式中,如图8所示,外壳5021和内壳5022设有数个排水孔5025,外壳5021和内壳5022的排水孔5025一一对应。
排水孔5025能够使沼泽土表面的水排出取样腔50221,防止水占用取样腔50221过多的空间,在取得所需深度的沼泽土的基础上,能够减小取样件502的长度,从而减小本装置的体积。
在一种优选的实施方式中,如图1所示,固定件403包括固定板4031和固定钉4032,数个固定钉4032设于固定板4031底部。
固定板4031能够增大本装置和地面的接触面积,能够更稳固的支撑本装置,固定板4031底部的固定钉4032能够***地面,进一步提高支撑的稳定性,防止在取样过程中,本装置发生移动。
在一种优选的实施方式中,如图1和图2所示,支座1还包括通孔104,如图3和图9所示,第一驱动部2011包括主动齿轮20111、被动齿轮20112和链条20113,主动齿轮20111和支座1连接,被动齿轮20112和驱动轮2012连接,主动齿轮20111和被动齿轮20112通过链条20113连接,链条20113能够穿过通孔104。
电机使主动齿轮20111转动,主动齿轮20111通过链条20113使被动齿轮20112转动,被动齿轮20112连接于驱动轮2012的驱动轴上,从而带动驱动轮2012转动,使本装置能够在行驶至指定的位置。本实施方式的第一驱动部2011结构简单,易于生产制造。
在一种优选的实施方式中,如图4所示,第二驱动部2021包括平行四边形连杆20211、伸缩缸20212和直线位移传感器20213,平行四边形连杆20211的两端分别与第二支座102和转向轮2022连接,伸缩缸20212的两端分别与第二支座102和四边形连杆连接,伸缩缸20212能够通过伸长或缩短使平行四边形连杆20211变形,从而推动转向轮2022摆动。
如图4所示,转向轮2022能够在驱动轮2012的作用下绕转向轴转动,从而向前行驶,转向轴通过支架与第二支座102转动连接,平行四边形连杆20211通过支架与转向轮2022连接,伸缩缸20212能够通过伸长或缩短使平行四边形连杆20211变形,从而使转向轮2022摆动。如图3所示,驱动轮2012的驱动轴可以与第二支座102转动连接,能够在转向轮2022的作用下摆动,从而使本装置能够向前并朝不同的方向行驶。直线位移传感器20213能够限制转向轮2022调整的角度,以使本装置向指定的方向行驶,从而到达指定的位置。本实施方式的第二驱动部2021结构简单,易于生产制造。
本发明所保护的技术方案,并不局限于上述实施例,应当指出,任意一个实施例的技术方案与其他一个或多个实施例中技术方案的结合,在本发明的保护范围内。虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种沼泽土智能取样装置,其特征在于,包括,
支座,所述支座包括第一支座和第二支座,所述第一支座和所述第二支座设有相互对应的通槽,所述通槽由所述支座中部延伸至所述支座边缘;
行走机构,所述行走机构包括驱动件和转向件,所述驱动件包括第一驱动部和驱动轮,所述第一驱动部与所述驱动轮连接,所述驱动轮与所述第二支座连接,所述第一驱动部能够使所述驱动轮转动,所述转向件包括第二驱动部和转向轮,所述第二驱动部和所述转向轮连接,所述转向轮与所述第二支座连接,所述第二驱动部能够使所述转向轮摆动;
遥控机构,所述遥控机构包括控制器和遥控器,所述遥控器和所述控制器信号连接,能够向控制器发送控制信号;
支撑机构,所述支撑机构和所述第二支座连接,所述支撑机构包括第一升降件、第一伸缩件和固定件,所述第一伸缩件能够通过缩短或伸长使所述第一升降件压缩或拉伸,从而使所述固定件向上或向下移动;
取样机构,所述取样机构包括动力件、取样件和封口件,所述动力件与所述第一支座连接,所述动力件包括铰接端和连接端,所述铰接端能够使所述动力件相对所述第一支座转动,所述连接端与所述第一支座可拆卸连接,所述取样件与所述动力件连接,所述取样件能够穿过所述通槽,所述动力件能够驱动所述取样件在所述通槽内旋转,所述取样件能够通过所述铰接端在所述通槽内摆动,所述取样件包括外壳和内壳,所述内壳套设于所述外壳内部,所述外壳和所述内壳可拆卸连接,所述外壳的外壁设有螺旋刀片,所述内壳形成取样腔,所述外壳底部设有取样口,所述封口件包括储存部、输送部和连接管,所述储存部和所述输送部连接,所述输送部和所述连接管连接,所述储存部能够储存封口剂,所述输送部能够将所述储存部的封口剂输送至所述连接管,所述外壳内壁和外壁之间设有第一进管腔和第二进管腔,所述第一进管腔的顶端设有第一进管孔,所述第二进管腔的底端封闭,所述第一进管腔和所述第二进管腔通过第二进管孔连通,所述连接管能够依次伸入所述第一进管孔、所述第一进管腔、所述第二进管孔和所述第二进管腔,所述第二进管腔的外壳内壁设有进浆孔,所述储存部的封口剂能够通过所述连接管进入所述取样腔,从而封闭所述取样口;
调节机构,所述调节机构设于所述第一支座和所述第二支座之间,所述调节机构包括第二升降件、第二伸缩件、弹性件和压力传感器,所述第二升降件的两端分别与所述第一支座和所述第二支座连接,所述第二伸缩件与所述第一支座和所述第二升降件连接,所述第二伸缩件能够通过缩短或伸长使所述第二升降件压缩或拉伸,从而使所述取样件向下或向上移动,所述压力传感器与所述第二支座连接,所述弹性件与所述第二升降件和所述压力传感器连接,所述弹性件能够将压力传递至所述压力传感器从而调整所述动力件转速,进而调整所述取样件转速。
2.根据权利要求1所述的一种沼泽土智能取样装置,其特征在于,所述动力件包括电机和磁力传动器,所述磁力传动器包括外磁转子、内磁转子和隔离套,所述电机和所述外磁转子连接,从而驱动所述外磁转子旋转,所述外磁转子能够带动所述内磁转子旋转,所述取样件和所述内磁转子连接,所述内磁转子能够带动所述取样件旋转。
3.根据权利要求1所述的一种沼泽土智能取样装置,其特征在于,所述内壳为塑料材质,所述外壳内壁设有数个凸出的卡接部,所述内壳能够通过所述卡接部固定于所述外壳内。
4.根据权利要求3所述的一种沼泽土智能取样装置,其特征在于,所述内壳的长度小于所述外壳的长度。
5.根据权利要求1所述的一种沼泽土智能取样装置,其特征在于,所述取样件还包括限位部,所述限位部可拆卸安装于所述外壳内,所述内壳顶端能够抵接所述限位部底端。
6.根据权利要求1所述的一种沼泽土智能取样装置,其特征在于,所述外壳内壁的纵截面为四方形,所述外壳外壁的纵截面为梯形。
7.根据权利要求1所述的一种沼泽土智能取样装置,其特征在于,所述外壳和所述内壳设有数个排水孔,所述外壳和所述内壳的排水孔一一对应。
8.根据权利要求1所述的一种沼泽土智能取样装置,其特征在于,所述固定件包括固定板和固定钉,数个所述固定钉设于所述固定板底部。
9.根据权利要求1所述的一种沼泽土智能取样装置,其特征在于,所述支座还包括通孔,所述第一驱动部包括主动齿轮、被动齿轮和链条,所述主动齿轮和所述支座连接,所述被动齿轮和所述驱动轮连接,所述主动齿轮和所述被动齿轮通过所述链条连接,所述链条能够穿过所述通孔。
10.根据权利要求1所述的一种沼泽土智能取样装置,其特征在于,所述第二驱动部包括平行四边形连杆、伸缩缸和直线位移传感器,所述平行四边形连杆的两端分别与所述第二支座和所述转向轮连接,所述伸缩缸的两端分别与所述第二支座和所述四边形连杆连接,所述伸缩缸能够通过伸长或缩短使所述平行四边形连杆变形,从而推动所述转向轮摆动。
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