一种土壤监测井快速精准土壤采集取样装置及取样方法与流程

1.本发明属于土壤监测技术领域，具体涉及一种土壤监测井快速精准土壤采集取样装置及取样方法。


背景技术：

2.土壤监测与水质、大气监测基本一致，通过采用合适的测定方法测定土壤的各种理化性质，铁、锰、总钾、有机质、总氮、有效磷、总磷、水分、总砷、有效硼、氟化物、氯化物、矿物油及全盐量等，达到土壤质量现状监测；土壤污染事故监测；污染物土地处理的动态监测；土壤背景值调查等目的，土壤监测井是指用钻孔法完成的监测地下土壤情况的专用井。
3.现有装置对土壤井中的土壤取样时，无法依据取样深度进行调节，不仅增加了装置的取样难度，降低了装置的取样效率，装置的使用范围具有局限性，装置无法依据土壤监测井的井口大小进行调节，只能用于固定规格的土壤监测井，进一步缩小了装置的使用范围。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种土壤监测井快速精准土壤采集取样装置及取样方法，以解决上述背景技术中提出的装置使用范围具有局限性的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种土壤监测井快速精准土壤采集取样装置，包括安装于土壤监测井上的支撑组件；所述支撑组件上安装有可转动的收卷组件；所述收卷组件上绕设有连接绳，且收卷组件用于收卷连接绳或放卷连接绳；所述连接绳的一端固定连接有取样组件，且连接绳用于调节取样组件在土壤监测井中的高度；所述取样组件用于取样土壤监测井中的泥土。
6.优选的，所述取样组件包括基座；所述基座固定连接于连接绳的一端，且基座相背于连接绳的一侧固定连接有第二电机；所述第二电机的输出端安装有连接头；所述连接头的内部开设有螺纹槽；所述螺纹槽的内部旋合连接有第二螺杆；所述第二螺杆延伸至螺纹槽外部的一端固定连接有取样管；所述取样管的内部开设有取样腔。
7.优选的，所述取样腔内部安装有可移动的推板，且取样管的一侧开设有侧槽；所述推板靠近侧槽的一侧固定连接有拉杆。
8.优选的，所述支撑组件包括安装架；所述安装架顶部对称固定连接有两个顶架；两个所述顶架的内部均安装有可移动的顶板，且两个顶架的顶部均旋合连接有第一螺杆；所述第一螺杆用于抵住顶架内部的顶板。
9.优选的，所述顶板顶部靠近第一螺杆的一侧开设有限位槽，且顶板的底部粘接有橡胶垫；所述橡胶垫底部开设有防滑槽。
10.优选的，所述收卷组件包括转辊；所述转辊转动连接于安装架的内部；所述连接绳绕设于转辊上；所述安装架上安装有第一电机；所述第一电机的输出端与转辊连接。
11.优选的，所述转辊对称的两端均开设有环形槽；所述安装架对称的两侧均固定连
接有第一电动推杆；所述第一电动推杆的伸缩端安装有第一移动杆；所述第一移动杆用于抵住转辊上的环形槽。
12.优选的，所述转辊底部一侧固定连接有侧架；所述侧架的一端固定连接有限位环；所述限位环上开设有导向槽；所述连接绳的一端穿过导向槽。
13.优选的，所述限位环相背于侧架的一侧固定连接有第二电动推杆；所述第二电动推杆的伸缩端安装有第二移动杆；所述第二移动杆延伸至导向槽内部的一端固定连接有压板；所述压板的一侧固定连接有凸齿。
14.一种土壤监测井快速精准土壤采集取样方法，包括以下步骤：
15.步骤一：将顶板拉动，使顶板相对于顶架移动，拧紧顶架上的第一螺杆，使第一螺杆抵住顶架内部的顶板；
16.步骤二：将调节后的顶板和安装架放置于土壤监测井上方，使安装架固定于土壤监测井上方；
17.步骤三：通过第一电机带动转辊转动，使转辊放卷连接绳，使取样管下移，直至取样管接触土壤；
18.步骤四：通过第二电机带动取样管转动，使取样管在土壤中移动，通过取样管对土壤进行取样，使土壤进入至取样腔中；
19.步骤五：通过第一电机带动转辊转动，使转辊收卷连接绳，使取样管上移，直至取样管移动回初始位置；
20.步骤六：将取样管转动，使第二螺杆与连接头内部的螺纹槽分离，拉动拉杆，通过拉杆带动推板移动，使推板推出取样腔中的土壤，完成土壤取样。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
22.(1)本发明通过第一电机带动转辊转动，使转辊收卷或放卷；连接绳，从而调节取样管的高度，让装置对土壤井中的土壤取样时，可以依据取样深度进行调节，不仅降低了装置的取样难度，提高了装置的取样效率，提高了装置的使用范围。
23.(2)在上述有效果的基础上，本发明通过第二电机带动取样管转动，使取样管钻入土壤中进行取样，让取样管便于采集土壤井中的土壤，进一步降低了装置的取样难度，提高了装置的取样效率。
24.(3)在上述有效果的基础上，本发明通过转动取样管，使第二螺杆与螺纹槽分离，即可让取样管与连接头分离，拉动拉杆，使拉杆带动推板在取样腔中移动，从而推出取样腔中的土壤，进一步降低了装置的取样难度，提高了装置的取样效率。
25.(4)本发明通过拉动顶架中的顶板，使顶板相对于顶架移动，拧紧顶架上的第一螺杆，使第一螺杆固定顶架内部的顶板，让顶板固定于使用者需要的位置处，让装置可以依据土壤监测井的井口大小进行调节，可以用于不同规格的土壤监测井，进一步提高了装置的使用范围。
附图说明
26.图1为本发明的正视图；
27.图2为本发明的俯视图；
28.图3为图1中a部的放大图；
29.图4为图1中b部的放大图；
30.图5为本发明限位环与连接绳连接时的俯视图；
31.图6为图1中c部的放大图；
32.图7为本发明取样管与连接头连接时的内部结构图；
33.图8为本发明转辊的侧视图；
34.图9为本发明推板的侧视图；
35.图中：1、连接绳；2、安装架；3、顶架；4、环形槽；5、顶板；6、橡胶垫；7、第一电动推杆；8、第一电机；9、转辊；10、基座；11、取样管；12、第二电机；13、侧架；14、限位槽；15、第一螺杆；16、取样腔；17、第一移动杆；18、第二电动推杆；19、第二移动杆；20、限位环；21、导向槽；22、凸齿；23、螺纹槽；24、压板；25、连接头；26、第二螺杆；27、推板；28、侧槽；29、拉杆。
具体实施方式
36.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。
37.请参阅图1-图9所示，本发明提供如下技术方案：
38.实施例一：
39.一种土壤监测井快速精准土壤采集取样装置，包括安装于土壤监测井上的支撑组件；
40.支撑组件上安装有可转动的收卷组件；
41.收卷组件上绕设有连接绳1，且收卷组件用于收卷连接绳1或放卷连接绳1；
42.连接绳1的一端固定连接有取样组件，且连接绳1用于调节取样组件在土壤监测井中的高度；
43.取样组件用于取样土壤监测井中的泥土。
44.通过上述技术方案，将支撑组件放置于土壤监测井上，支撑组件放置完毕后，收卷组件工作，从而将连接绳1放卷，使连接绳1和取样组件在重力作用下往下移动，直至取样组件接触土壤，取样组件接触土壤后，通过取样组件对土壤进行取样，收卷组件工作，从而将连接绳1收卷，使连接绳1和取样组件往回移动，直至取样组件移动回初始位置，将土壤从取样组件中取出，从而完成土壤取样。
45.实施例二：
46.一种土壤监测井快速精准土壤采集取样装置，包括安装于土壤监测井上的支撑组件；
47.支撑组件上安装有可转动的收卷组件；
48.收卷组件上绕设有连接绳1，且收卷组件用于收卷连接绳1或放卷连接绳1；
49.连接绳1的一端固定连接有取样组件，且连接绳1用于调节取样组件在土壤监测井中的高度；
50.取样组件用于取样土壤监测井中的泥土；
51.取样组件包括基座10；
52.基座10固定连接于连接绳1的一端，且基座10相背于连接绳1的一侧固定连接有第二电机12；
53.第二电机12的输出端安装有连接头25；
54.连接头25的内部开设有螺纹槽23；
55.螺纹槽23的内部旋合连接有第二螺杆26；
56.第二螺杆26延伸至螺纹槽23外部的一端固定连接有取样管11；
57.取样管11的内部开设有取样腔16；
58.取样腔16内部安装有可移动的推板27，且取样管11的一侧开设有侧槽28；
59.推板27靠近侧槽28的一侧固定连接有拉杆29。
60.通过上述技术方案，将支撑组件放置于土壤监测井上，支撑组件放置完毕后，收卷组件工作，从而将连接绳1放卷，使连接绳1和取样管11在重力作用下往下移动，直至取样管11接触土壤，取样管11接触土壤后，通过第二电机12带动取样管11转动，使取样管11在土壤中移动，直至土壤进入至取样管11内部的取样腔16中，收卷组件工作，从而将连接绳1收卷，使连接绳1和取样管11往回移动，直至取样管11移动回初始位置，转动取样管11和第二螺杆26，使第二螺杆26与连接头25内部的螺纹槽23分离，从而将取样管11与连接头25分离，通过侧槽28配合，拉动拉杆29，使拉杆29带动推板27移动，使推板27推动取样腔16中的土壤，使土壤从取样腔16中排出，从而完成土壤取样。
61.实施例三：
62.一种土壤监测井快速精准土壤采集取样装置，包括安装于土壤监测井上的支撑组件；
63.支撑组件上安装有可转动的收卷组件；
64.收卷组件上绕设有连接绳1，且收卷组件用于收卷连接绳1或放卷连接绳1；
65.连接绳1的一端固定连接有取样组件，且连接绳1用于调节取样组件在土壤监测井中的高度；
66.取样组件用于取样土壤监测井中的泥土；
67.取样组件包括基座10；
68.基座10固定连接于连接绳1的一端，且基座10相背于连接绳1的一侧固定连接有第二电机12；
69.第二电机12的输出端安装有连接头25；
70.连接头25的内部开设有螺纹槽23；
71.螺纹槽23的内部旋合连接有第二螺杆26；
72.第二螺杆26延伸至螺纹槽23外部的一端固定连接有取样管11；
73.取样管11的内部开设有取样腔16；
74.取样腔16内部安装有可移动的推板27，且取样管11的一侧开设有侧槽28；
75.推板27靠近侧槽28的一侧固定连接有拉杆29；
76.支撑组件包括安装架2；
77.安装架2顶部对称固定连接有两个顶架3；
78.两个顶架3的内部均安装有可移动的顶板5，且两个顶架3的顶部均旋合连接有第一螺杆15；
79.第一螺杆15用于抵住顶架3内部的顶板5；
80.顶板5顶部靠近第一螺杆15的一侧开设有限位槽14，且顶板5的底部粘接有橡胶垫6；
81.橡胶垫6底部开设有防滑槽；
82.收卷组件包括转辊9；
83.转辊9转动连接于安装架2的内部；
84.连接绳1绕设于转辊9上；
85.安装架2上安装有第一电机8；
86.第一电机8的输出端与转辊9连接；
87.转辊9对称的两端均开设有环形槽4；
88.安装架2对称的两侧均固定连接有第一电动推杆7；
89.第一电动推杆7的伸缩端安装有第一移动杆17；
90.第一移动杆17用于抵住转辊9上的环形槽4。
91.通过上述技术方案，拉动顶架3内部的顶板5，使顶板5在顶架3中移动，顶板5移动至使用者需要的位置处后，拧紧顶架3上的第一螺杆15，使第一螺杆15抵住顶架3内部的顶板5，通过限位槽14让第一螺杆15抵住顶板5时更加紧固，从而让顶板5固定于使用者需要的位置处，将安装架2放置于土壤监测井上，通过顶板5与土壤监测井两侧卡合，使安装架2固定于土壤监测井上，安装架2放置完毕后，通过橡胶垫6让安装架2放置后更加稳固，第一电机8工作，第一电机8带动转辊9转动，使转辊9将连接绳1放卷，使连接绳1和取样管11在重力作用下往下移动，直至取样管11接触土壤，取样管11接触土壤后，通过第一电动推杆7带动第一移动杆17移动，使第一移动杆17抵住转辊9上的环形槽4，避免转辊9意外转动，通过第二电机12带动取样管11转动，使取样管11在土壤中移动，直至土壤进入至取样管11内部的取样腔16中，第一电机8带动转辊9转动，使转辊9将连接绳1收卷，使连接绳1和取样管11在重力作用下往回移动，从而将连接绳1收卷，使连接绳1和取样管11往回移动，直至取样管11移动回初始位置，转动取样管11和第二螺杆26，使第二螺杆26与连接头25内部的螺纹槽23分离，从而将取样管11与连接头25分离，通过侧槽28配合，拉动拉杆29，使拉杆29带动推板27移动，使推板27推动取样腔16中的土壤，使土壤从取样腔16中排出，从而完成土壤取样。
92.实施例四：
93.一种土壤监测井快速精准土壤采集取样装置，包括安装于土壤监测井上的支撑组件；
94.支撑组件上安装有可转动的收卷组件；
95.收卷组件上绕设有连接绳1，且收卷组件用于收卷连接绳1或放卷连接绳1；
96.连接绳1的一端固定连接有取样组件，且连接绳1用于调节取样组件在土壤监测井中的高度；
97.取样组件用于取样土壤监测井中的泥土；
98.取样组件包括基座10；
99.基座10固定连接于连接绳1的一端，且基座10相背于连接绳1的一侧固定连接有第二电机12；
100.第二电机12的输出端安装有连接头25；
101.连接头25的内部开设有螺纹槽23；
102.螺纹槽23的内部旋合连接有第二螺杆26；
103.第二螺杆26延伸至螺纹槽23外部的一端固定连接有取样管11；
104.取样管11的内部开设有取样腔16；
105.取样腔16内部安装有可移动的推板27，且取样管11的一侧开设有侧槽28；
106.推板27靠近侧槽28的一侧固定连接有拉杆29；
107.支撑组件包括安装架2；
108.安装架2顶部对称固定连接有两个顶架3；
109.两个顶架3的内部均安装有可移动的顶板5，且两个顶架3的顶部均旋合连接有第一螺杆15；
110.第一螺杆15用于抵住顶架3内部的顶板5；
111.顶板5顶部靠近第一螺杆15的一侧开设有限位槽14，且顶板5的底部粘接有橡胶垫6；
112.橡胶垫6底部开设有防滑槽；
113.收卷组件包括转辊9；
114.转辊9转动连接于安装架2的内部；
115.连接绳1绕设于转辊9上；
116.安装架2上安装有第一电机8；
117.第一电机8的输出端与转辊9连接；
118.转辊9对称的两端均开设有环形槽4；
119.安装架2对称的两侧均固定连接有第一电动推杆7；
120.第一电动推杆7的伸缩端安装有第一移动杆17；
121.第一移动杆17用于抵住转辊9上的环形槽4；
122.转辊9底部一侧固定连接有侧架13；
123.侧架13的一端固定连接有限位环20；
124.限位环20上开设有导向槽21；
125.连接绳1的一端穿过导向槽21；
126.限位环20相背于侧架13的一侧固定连接有第二电动推杆18；
127.第二电动推杆18的伸缩端安装有第二移动杆19；
128.第二移动杆19延伸至导向槽21内部的一端固定连接有压板24；
129.压板24的一侧固定连接有凸齿22。
130.通过上述技术方案，拉动顶架3内部的顶板5，使顶板5在顶架3中移动，顶板5移动至使用者需要的位置处后，拧紧顶架3上的第一螺杆15，使第一螺杆15抵住顶架3内部的顶板5，通过限位槽14让第一螺杆15抵住顶板5时更加紧固，从而让顶板5固定于使用者需要的位置处，将安装架2放置于土壤监测井上，通过顶板5与土壤监测井两侧卡合，使安装架2固定于土壤监测井上，安装架2放置完毕后，通过橡胶垫6让安装架2放置后更加稳固，第一电机8工作，第一电机8带动转辊9转动，使转辊9将连接绳1放卷，使连接绳1和取样管11在重力作用下往下移动，连接绳1移动时，通过限位环20上的导向槽21对连接绳1引导，使连接绳1移动时更加平稳，直至取样管11接触土壤，取样管11接触土壤后，通过第一电动推杆7带动
第一移动杆17移动，使第一移动杆17抵住转辊9上的环形槽4，避免转辊9意外转动，并且通过第二电动推杆18带动第二移动杆19移动，通过第二移动杆19带动压板24和凸齿22移动，使压板24和凸齿22抵住导向槽21内部的连接绳1，通过第二电机12带动取样管11转动，使取样管11在土壤中移动，直至土壤进入至取样管11内部的取样腔16中，通过第二电动推杆18带动第二移动杆19移动，通过第二移动杆19带动压板24和凸齿22移动，使压板24和凸齿22与导向槽21内部的连接绳1分离，第一电机8带动转辊9转动，使转辊9将连接绳1收卷，使连接绳1和取样管11在重力作用下往回移动，从而将连接绳1收卷，使连接绳1和取样管11往回移动，直至取样管11移动回初始位置，转动取样管11和第二螺杆26，使第二螺杆26与连接头25内部的螺纹槽23分离，从而将取样管11与连接头25分离，通过侧槽28配合，拉动拉杆29，使拉杆29带动推板27移动，使推板27推动取样腔16中的土壤，使土壤从取样腔16中排出，从而完成土壤取样。
131.一种土壤监测井快速精准土壤采集取样方法，包括以下步骤：
132.步骤一：将顶板5拉动，使顶板5相对于顶架3移动，拧紧顶架3上的第一螺杆15，使第一螺杆15抵住顶架3内部的顶板5；
133.步骤二：将调节后的顶板5和安装架2放置于土壤监测井上方，使安装架2固定于土壤监测井上方；
134.步骤三：通过第一电机8带动转辊9转动，使转辊9放卷连接绳1，使取样管11下移，直至取样管11接触土壤；
135.步骤四：通过第二电机12带动取样管11转动，使取样管11在土壤中移动，通过取样管11对土壤进行取样，使土壤进入至取样腔16中；
136.步骤五：通过第一电机8带动转辊9转动，使转辊9收卷连接绳1，使取样管11上移，直至取样管11移动回初始位置；
137.步骤六：将取样管11转动，使第二螺杆26与连接头25内部的螺纹槽23分离，拉动拉杆29，通过拉杆29带动推板27移动，使推板27推出取样腔16中的土壤，完成土壤取样。
138.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
139.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。