CN114608870A - 一种环境检测用土壤污染物采样装置及其采样方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种环境检测用土壤污染物采样装置，包括车体，所述车体的底部安装有多个万向轮，所述车体的前侧安装有可90°旋转的转盘，所述转盘上设有导向通道，所述导向通道内导向安装有四棱柱，所述四棱柱的下端固定安装有钻头，所述车体上固定安装有安装板，所述安装板的前侧安装有可上下移动的移动板，所述移动板上设有供四棱柱的上端穿过的导向口，所述导向口和导向通道内均安装有夹紧组件，所述移动板上通过支架安装有可上下撞击四棱柱的锤击机构。利用该装置进行采样时，可深入土壤内部，自动对不同深度的土壤进行采样，不会出现混合散落的情况，采样后也能够将不同深度的土壤自动倒入对应的收集盒内收集。
Description
技术领域
本发明涉及环境检测技术领域，尤其涉及一种环境检测用土壤污染物采样装置及其采样方法。
背景技术
随着我国社会的发展，人们对食品的安全也密切关注，保证食品安全尤为重要。由于我国土壤污染日益严重，在农田或者果园中，如果土壤被污染，土壤中的有害物质将被农作物以及果树吸收，最后影响人类的健康。因此，对于土壤采样分析极为重要。
目前的采样装置大多采用采样筒直接压入或者转入土壤内进行采样，此种方式不易采集到更深层的土壤，并且在采样后需要将筒内的土壤倒出，土壤容易散落，麻烦的同时也不利于收集到不同深度的土壤。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种环境检测用土壤污染物采样装置及其采样方法，该装置可深入土壤内部，自动对不同深度的土壤进行采样，不会出现混合散落的情况，采样后也能够将不同深度的土壤自动倒入对应的收集盒内收集。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：
一种环境检测用土壤污染物采样装置，包括车体，所述车体的底部安装有多个万向轮，所述车体的前侧安装有可90°旋转的转盘，所述转盘上设有导向通道，所述导向通道内导向安装有四棱柱，所述四棱柱的下端固定安装有钻头，所述车体上固定安装有安装板，所述安装板的前侧安装有可上下移动的移动板，所述移动板上设有供四棱柱的上端穿过的导向口，所述导向口和导向通道内均安装有夹紧组件，所述移动板上通过支架安装有可上下撞击四棱柱的锤击机构，所述四棱柱中空设置，四棱柱内沿其高度方向固定连接有多个存放盒，所述多个存放盒的盒口均与四棱柱的右侧壁连通，存放盒内滑动安装有采样盒，所述四棱柱内安装有可同时将多个采样盒滑出存放盒进行取样的驱动机构。
优选地，所述车体的前侧安装有第一电机，所述第一电机的输出轴末端与转盘固定连接。
优选地，所述夹紧组件包括安装在导向口以及导向通道内的双头液压缸，所述双头液压缸的两端均固定连接有夹板。
优选地，所述导向口以及导向通道相向的内壁均转动连接有多个导向轮。
优选地，所述锤击机构包括固定安装在支架上的第一液压缸，所述第一液压缸的伸缩端固定连接有锤头。
优选地，所述安装板的前侧设有条形槽，所述条形槽内转动连接有螺纹杆，所述安装板的顶部安装有可带动螺纹杆转动的第二电机，所述螺纹杆上螺纹连接有螺母，所述移动板固定连接在螺母上。
优选地，所述驱动机构包括固定连接在采样盒前侧的齿板，所述采样盒的前侧转动连接有大齿轮，所述大齿轮与齿板啮合，大齿轮的侧壁固定连接有小齿轮，所述四棱柱的内顶部安装有第二液压缸，所述第二液压缸的伸缩端固定连接有滑条，所述滑条的侧壁设有与多个小齿轮一一对应啮合的齿条。
优选地，所述采样盒的内顶部设有滑槽，所述滑槽内固定连接有导向杆，所述导向杆上滑动安装有推板，导向杆上套设有弹簧，所述弹簧外界电源和控制开关。
优选地，所述车体的底部固定安装有托板，所述托板上放置有与多个采样盒一一对应的收集盒。
本发明还公开了一种环境检测用土壤污染物采样装置的采样方法，具体步骤包括：
S1、将车体1移动至采样位置，启动第一液压缸带动锤头快速锤击四棱柱，通过钻头钻入土壤内，锤击的同时间歇启动第二电机带动螺纹杆转动，通过螺母带动移动板间歇下移，直至将四棱柱压入土壤内；
S2、打开控制开关，电源同时为多个弹簧供电，弹簧通电收缩，拉动推板向盒内移动，再启动第二液压缸带动滑条下移，通过多个齿条和小齿轮带动大齿轮转动，进而通过齿板带动采样盒移出存放盒，***对应深度的土壤内；
S3、再次锤击四棱柱，使四棱柱下降一个采样盒的高度，使采样的土壤断开，采样盒收回存放盒，启动移动板内的双头液压缸，带动两个夹板夹紧四棱柱，第二电机反向转动将四棱柱拉出土壤，完成采样过程；
S4、移动板继续上移脱离四棱柱后，启动转盘上的双头液压缸，通过夹板夹紧四棱柱，此时启动第一电机带动转盘顺时针转动90°，使四棱柱水平，此时关闭控制开关，弹簧复位，推动推板将采样盒内的土壤推入对应的收集盒内，完成收集过程。
本发明的有益效果为：
1.通过安装四棱柱、钻头以及锤击机构，能够将较长的四棱柱打入土壤内，进而可实现深层次土壤的采样过程，在锤头锤击四棱柱的过程中，间歇的启动第二电机带动螺纹杆转动，通过螺母带动移动板间歇的下移，始终保持对四棱柱的导向过程，使四棱柱可以稳定的竖直***土壤内。
2.通过在四棱柱内安装多个采样盒、存放盒以及驱动机构，启动第二液压缸带动滑条下移，通过多个齿条和小齿轮带动大齿轮转动，进而通过齿板带动采样盒移出存放盒，***对应深度的土壤内，再次锤击四棱柱，使四棱柱下降一个采样盒的高度，使采样的土壤断开，采样盒收回存放盒内完成不同深度土壤的采集过程，各层土壤彼此分隔开，不会出现混合散落的情况。
3.通过在移动板以及转盘上均安装夹紧组件，能够在完成采样后，夹持住四棱柱的顶部，将四棱柱拉出土壤，随后转盘上的夹紧组件夹持住四棱柱，启动第一电机带动转盘顺时针转动90°，使四棱柱水平，使多个采样盒内的土壤自动落入对应的收集盒内收集。
4.通过安装弹簧以及推板，能够在四棱柱***土壤的过程中，推板保持在采样盒的盒口位置，避免土壤的进入，当采样时通过控制开关以及电源为弹簧供电，弹簧通电收缩，拉动推板收入采样盒内，不影响采样过程，当四棱柱位于水平位置时，可断电，弹簧复位，推动推板将采样盒内的土壤完全推入对应的收集盒内，完成收集过程。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明提出的条形槽内部结构示意图；
图3为本发明提出的导向口内部结构示意图；
图4为本发明提出的导向通道内部结构示意图；
图5为图1中的A处结构放大示意图；
图6为本发明提出的采样盒剖视图。
图中：1车体、2万向轮、3钻头、4转盘、5四棱柱、6移动板、7第二液压缸、8支架、9锤头、10第一液压缸、11安装板、12收集盒、13托板、14螺母、15螺纹杆、16条形槽、17第二电机、18第一电机、19导向口、20双头液压缸、21导向轮、22导向通道、23夹板、24采样盒、25推板、26滑槽、27导向杆、28弹簧、29存放盒、30齿板、31滑条、32大齿轮、33小齿轮。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。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。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”，“水平的”，“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
参照图1-6，一种环境检测用土壤污染物采样装置，包括车体1，车体1的底部安装有多个万向轮2，车体1的前侧安装有可90°旋转的转盘4，转盘4上设有导向通道22，导向通道22内导向安装有四棱柱5，四棱柱5的下端固定安装有钻头3，车体1上固定安装有安装板11，安装板11的前侧安装有可上下移动的移动板6，移动板6上设有供四棱柱5的上端穿过的导向口19，导向口19和导向通道22内均安装有夹紧组件，移动板6上通过支架8安装有可上下撞击四棱柱5的锤击机构，四棱柱5中空设置，四棱柱5内沿其高度方向固定连接有多个存放盒29，多个存放盒29的盒口均与四棱柱5的右侧壁连通，存放盒29内滑动安装有采样盒24，四棱柱5内安装有可同时将多个采样盒24滑出存放盒29进行取样的驱动机构。
进一步的，车体1的前侧安装有第一电机18，第一电机18的输出轴末端与转盘4固定连接，启动第一电机18带动转盘4顺时针转动90°，使四棱柱5水平，进行收集过程。
具体的，夹紧组件包括安装在导向口19以及导向通道22内的双头液压缸20，双头液压缸20的两端均固定连接有夹板23。
进一步的，导向口19以及导向通道22相向的内壁均转动连接有多个导向轮21，可为四棱柱5的上下移动提供导向。
具体的，锤击机构包括固定安装在支架8上的第一液压缸10，第一液压缸10的伸缩端固定连接有锤头9，启动第一液压缸10带动锤头9快速锤击四棱柱5，进而将四棱柱5打入土壤内，可完成深层次土壤的采集过程。
进一步的，安装板11的前侧设有条形槽16，条形槽16内转动连接有螺纹杆15，安装板11的顶部安装有可带动螺纹杆15转动的第二电机17，螺纹杆15上螺纹连接有螺母14，移动板6固定连接在螺母14上。
具体的，驱动机构包括固定连接在采样盒24前侧的齿板30，采样盒24的前侧转动连接有大齿轮32，大齿轮32与齿板30啮合，大齿轮32的侧壁固定连接有小齿轮33，四棱柱5的内顶部安装有第二液压缸7，第二液压缸7的伸缩端固定连接有滑条31，滑条31的侧壁设有与多个小齿轮33一一对应啮合的齿条。
进一步的，采样盒24的内顶部设有滑槽26，滑槽26内固定连接有导向杆27，导向杆27上滑动安装有推板25，导向杆27上套设有弹簧28，弹簧28外界电源和控制开关，能够在四棱柱5***土壤的过程中，推板25保持在采样盒24的盒口位置，避免土壤的进入，当采样时通过控制开关以及电源为弹簧28供电，弹簧28通电收缩，拉动推板25收入采样盒24内，不影响采样过程，当四棱柱5位于水平位置时，可断电，弹簧28复位，推动推板25将采样盒24内的土壤完全推入对应的收集盒12内，完成收集过程。
进一步的，车体1的底部固定安装有托板13，托板13上放置有与多个采样盒24一一对应的收集盒12。
利用本环境检测用土壤污染物采样装置进行采样时，具体方法包括以下步骤：
S1、将车体1移动至采样位置，启动第一液压缸10带动锤头9快速锤击四棱柱5，通过钻头3钻入土壤内，锤击的同时间歇启动第二电机17带动螺纹杆15转动，通过螺母14带动移动板6间歇下移，直至将四棱柱5压入土壤内；
S2、打开控制开关，电源同时为多个弹簧28供电，弹簧28通电收缩，拉动推板25向盒内移动，再启动第二液压缸7带动滑条31下移，通过多个齿条和小齿轮33带动大齿轮32转动，进而通过齿板30带动采样盒24移出存放盒29，***对应深度的土壤内；
S3、再次锤击四棱柱5，使四棱柱5下降一个采样盒24的高度，使采样的土壤断开，采样盒24收回存放盒29，启动移动板6内的双头液压缸20，带动两个夹板23夹紧四棱柱5，第二电机17反向转动将四棱柱5拉出土壤，完成采样过程；
S4、移动板6继续上移脱离四棱柱5后，启动转盘4上的双头液压缸20，通过夹板23夹紧四棱柱5，此时启动第一电机18带动转盘4顺时针转动90°，使四棱柱5水平，此时关闭控制开关，弹簧28复位，推动推板25将采样盒24内的土壤推入对应的收集盒12内，完成收集过程。
工作原理：将车体1通过万向轮2移动至采样位置，启动第一液压缸10带动锤头9快速锤击四棱柱5，在导向口19以及导向通道22的导向作用下，四棱柱5通过钻头3竖直钻入土壤内，锤击的同时间歇启动第二电机17带动螺纹杆15转动，通过螺母14带动移动板6间歇下移，下移的高度与每次锤击下降的深度保持一致，始终保持导向状态，直至将四棱柱5压入土壤内；打开控制开关，电源同时为多个弹簧28供电，弹簧28通电收缩，拉动推板25向盒内移动，再启动第二液压缸7带动滑条31下移，通过多个齿条和小齿轮33带动大齿轮32转动，进而通过齿板30带动采样盒24移出存放盒29，***对应深度的土壤内，再次锤击四棱柱5，使四棱柱5下降一个采样盒24的高度，使采样盒内的土壤与外界土壤分离，各层土壤彼此分隔开，不会出现混合散落的情况，再次启动第二液压缸7，使采样盒24收回存放盒29，启动移动板6内的双头液压缸20，带动两个夹板23夹紧四棱柱5的顶部，第二电机17反向转动将四棱柱5拉出土壤，完成采样过程。
移动板6继续上移脱离四棱柱5后，启动转盘4上的双头液压缸20，通过夹板23夹紧四棱柱5，此时启动第一电机18带动转盘4顺时针转动90°，使四棱柱5水平，再关闭控制开关，弹簧28断电后，弹簧28复位，推动推板25将采样盒24内的土壤推入对应的收集盒12内，完成收集过程。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种环境检测用土壤污染物采样装置，包括车体(1)，所述车体(1)的底部安装有多个万向轮(2)，其特征在于，所述车体(1)的前侧安装有可90°旋转的转盘(4)，所述转盘(4)上设有导向通道(22)，所述导向通道(22)内导向安装有四棱柱(5)，所述四棱柱(5)的下端固定安装有钻头(3)，所述车体(1)上固定安装有安装板(11)，所述安装板(11)的前侧安装有可上下移动的移动板(6)，所述移动板(6)上设有供四棱柱(5)的上端穿过的导向口(19)，所述导向口(19)和导向通道(22)内均安装有夹紧组件，所述移动板(6)上通过支架(8)安装有可上下撞击四棱柱(5)的锤击机构，所述四棱柱(5)中空设置，四棱柱(5)内沿其高度方向固定连接有多个存放盒(29)，所述多个存放盒(29)的盒口均与四棱柱(5)的右侧壁连通，存放盒(29)内滑动安装有采样盒(24)，所述四棱柱(5)内安装有可同时将多个采样盒(24)滑出存放盒(29)进行取样的驱动机构。
2.根据权利要求1所述的一种环境检测用土壤污染物采样装置，其特征在于，所述车体(1)的前侧安装有第一电机(18)，所述第一电机(18)的输出轴末端与转盘(4)固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种环境检测用土壤污染物采样装置，其特征在于，所述夹紧组件包括安装在导向口(19)以及导向通道(22)内的双头液压缸(20)，所述双头液压缸(20)的两端均固定连接有夹板(23)。
4.根据权利要求3所述的一种环境检测用土壤污染物采样装置，其特征在于，所述导向口(19)以及导向通道(22)相向的内壁均转动连接有多个导向轮(21)。
5.根据权利要求4所述的一种环境检测用土壤污染物采样装置，其特征在于，所述锤击机构包括固定安装在支架(8)上的第一液压缸(10)，所述第一液压缸(10)的伸缩端固定连接有锤头(9)。
6.根据权利要求5所述的一种环境检测用土壤污染物采样装置，其特征在于，所述安装板(11)的前侧设有条形槽(16)，所述条形槽(16)内转动连接有螺纹杆(15)，所述安装板(11)的顶部安装有可带动螺纹杆(15)转动的第二电机(17)，所述螺纹杆(15)上螺纹连接有螺母(14)，所述移动板(6)固定连接在螺母(14)上。
7.根据权利要求6所述的一种环境检测用土壤污染物采样装置，其特征在于，所述驱动机构包括固定连接在采样盒(24)前侧的齿板(30)，所述采样盒(24)的前侧转动连接有大齿轮(32)，所述大齿轮(32)与齿板(30)啮合，大齿轮(32)的侧壁固定连接有小齿轮(33)，所述四棱柱(5)的内顶部安装有第二液压缸(7)，所述第二液压缸(7)的伸缩端固定连接有滑条(31)，所述滑条(31)的侧壁设有与多个小齿轮(33)一一对应啮合的齿条。
8.根据权利要求7所述的一种环境检测用土壤污染物采样装置，其特征在于，所述采样盒(24)的内顶部设有滑槽(26)，所述滑槽(26)内固定连接有导向杆(27)，所述导向杆(27)上滑动安装有推板(25)，导向杆(27)上套设有弹簧(28)，所述弹簧(28)外界电源和控制开关。
9.根据权利要求8所述的一种环境检测用土壤污染物采样装置，其特征在于，所述车体(1)的底部固定安装有托板(13)，所述托板(13)上放置有与多个采样盒(24)一一对应的收集盒(12)。
10.一种利用权利要求9所述的环境检测用土壤污染物采样装置进行采样的方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
S1、将车体(1)移动至采样位置，启动第一液压缸(10)带动锤头(9)快速锤击四棱柱(5)，通过钻头(3)钻入土壤内，锤击的同时间歇启动第二电机(17)带动螺纹杆(15)转动，通过螺母(14)带动移动板(6)间歇下移，直至将四棱柱(5)压入土壤内；
S2、打开控制开关，电源同时为多个弹簧(28)供电，弹簧(28)通电收缩，拉动推板(25)向盒内移动，再启动第二液压缸(7)带动滑条(31)下移，通过多个齿条和小齿轮(33)带动大齿轮(32)转动，进而通过齿板(30)带动采样盒(24)移出存放盒(29)，***对应深度的土壤内；
S3、再次锤击四棱柱(5)，使四棱柱(5)下降一个采样盒(24)的高度，使采样的土壤断开，采样盒(24)收回存放盒(29)，启动移动板(6)内的双头液压缸(20)，带动两个夹板(23)夹紧四棱柱(5)，第二电机(17)反向转动将四棱柱(5)拉出土壤，完成采样过程；
S4、移动板(6)继续上移脱离四棱柱(5)后，启动转盘(4)上的双头液压缸(20)，通过夹板(23)夹紧四棱柱(5)，此时启动第一电机(18)带动转盘(4)顺时针转动90°，使四棱柱(5)水平，此时关闭控制开关，弹簧(28)复位，推动推板(25)将采样盒(24)内的土壤推入对应的收集盒(12)内，完成收集过程。
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| CN115144217A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-10-04 | 上海旻悦勘察设计有限公司 | 勘察设计用土壤取样装置及其使用方法 |
| CN115876520A (zh) * | 2022-12-15 | 2023-03-31 | 赣州市农业科学研究所(赣州市烟草科学研究所) | 一种自动取样机构的土壤硒元素检测设备 |
| CN115931436A (zh) * | 2023-02-09 | 2023-04-07 | 安徽农业大学 | 一种土地治理土壤采样器 |
| CN117091877A (zh) * | 2023-07-26 | 2023-11-21 | 生态环境部南京环境科学研究所 | 一种用于检测土壤生态毒性的采样装置及采样方法 |
| CN117330356A (zh) * | 2023-12-01 | 2024-01-02 | 中铁四局集团有限公司 | 一种隧道土壤采样装置及采样方法 |
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2022
- 2022-03-25 CN CN202210299073.XA patent/CN114608870A/zh not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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