一种土壤环境监测用精确取样系统及土壤取样方法与流程

本发明涉及土壤环境监测技术领域，具体涉及一种土壤环境监测用精确取样系统及土壤取样方法。

背景技术：

目前我国土壤环境形势严峻，我国土壤污染的总体形势不容乐观，部分地区土壤污染严重，由土壤污染引发的农产品质量安全问题和群体性事件逐年增多，成为影响群众身体健康和社会稳定的重要因素。

土壤环境监测，是指了解土壤环境质量状况的重要措施。以防治土壤污染危害为目的，对土壤的污染程度和发展趋势的动态进行分析测定。土壤环境监测包括土壤环境质量的现状调查、区域土壤环境背景值的调查、土壤污染事故调査和污染土壤的动态观测。

为了对土壤环境以及污染程度进行了解，土壤取样是土壤污染防治工作中不可缺少的一步，现有的土壤取样方法多种多样，但是最主要的方法还是人工挖掘取样，但是人工挖掘这种方式对于工作人员来说费时费力，往往需要挖至较深的土层才能得到较好的土壤样本，同时取回的土壤样本中多掺杂有粗细不同的石子，这就要求工作人员需要对取回的样本进行筛分，从而将土壤与石子进行分离，得到最佳的土壤样本，而这一操作无疑加大了工作人员的工作强度，降低了土壤监测的效率。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种土壤环境监测用精确取样系统及土壤取样方法，针对现有技术的不足，该设计方案可以快速的进行土壤取样，同时具备对取回的土壤进行筛分的优点，解决了原有的取样方式费时费力的问题。

本发明的一种土壤环境监测用精确土壤取样方法

包括如下步骤：

s1、将该取样平台移至工作位置，使用插钉将整个工作平台进行稳固；

s1-2、清理地面上的杂草树木和石子；

s1-3、将集土筒插入到内缸中，并与限位块相抵触，然后启动液压气缸，使内缸向下伸出并贯穿限位板上开设的通孔后进入到土层中；

s1-4、将内缸进入到土层的深度控制在20-30cm，当内缸缓慢进入到土层中时，土壤则会逐渐的嵌入到集土筒中；

s1-5、调整液压气缸的伸缩方向，使内缸回到液压腔中，并将土壤通过集土筒带出；

s1-6、工作人员将筛选板取下，并将筛选板放置在限位板上，使内缸的底部正对筛选框的内腔；

s1-7、启动电动伸缩杆，使电动伸缩杆的内杆推动推块，推块则贴合集土筒的内壁，顺势将集土筒中下段的土壤推出到筛选框中；

s2、将筛选板放回到固定框中，使筛选板的两端位于两个顶板的顶部；

s2-1、启动振动马达，振动马达的顶部带动连接板进行振动，并通过振动弹簧和顶板带动整个筛选板开始振动；

s2-2、筛选板开始振动时，较细的泥土通过滤板掉入到收集盒中，较粗的石子则停留在筛选框中；该滤板选择孔径为3～4mm的滤板；

s2-3、将收集盒抽出，得到较细的土壤，并完成整个土壤精确取样的过程，使得该装置具备对土壤精确取样的功能；

s3、土壤取样结束后，移除该装置，并抽出集土筒，将残留在集土筒中的土壤和筛选框中的土壤倒出至取土位置，实现土壤回填；

s4、取样完成后，对筛选板、滤板和集土筒进行清洗。

本发明的一种土壤环境监测用精确取样系统，其中，工作台下端面的中部安装有液压气缸，液压气缸包括液压腔和内缸，内缸位于液压腔中，内缸的内腔为中空构造，该内缸的内腔且靠近中段的位置沿环形固定连接有限位块，内缸的内腔且位于限位块底部的位置活动插接有集土筒，内缸内腔的顶部设有电动伸缩杆，电动伸缩杆内杆的底部固定连接有推块，该推块的外侧与集土筒的内壁紧密贴合在一起，且该推块的缩回终点为靠近限位块的位置；

工作台的上端面固定连接有固定框，固定框的正面纵向插接有收集盒，固定框内腔的四角均固定连接有固定盒，每个固定盒内腔的中部均安装有振动马达，每个固定盒的内腔且位于振动马达两侧的位置处均设有铰链，每个振动马达的顶部均横向固定连接有连接板，每个连接板的上端面均横向固定连接有三个振动弹簧，三个振动弹簧的顶部固定连接有顶板，四块顶板的上端面放置有一筛选板，筛选板上端面的左、右两侧均纵向固定连接有手柄，筛选板上端面的中部卡接有滤板，筛选板的上端面且位于滤板外侧的位置固定连接有筛选框，每个固定盒的外侧均固定连接有卡合块；

工作台下端面的四角进固定连接有第一固定杆，每个第一固定杆的底部均固定连接有第一液压杆，每个第一液压杆的内腔均设有活动杆，每个活动杆的底部均活动连接有第二液压杆，每个第二液压杆的底部均固定连接有第二固定杆，每个第一液压杆、第二液压杆和活动杆的外表面均套设有减震弹簧，每个第二固定杆的底部均固定连接有接地板，每个接地板上端面的四角均开设有插孔，且每个插孔中均插接有插钉。

本发明的一种土壤环境监测用精确取样系统，其中，每个卡合块且远离固定盒的一侧均纵向开设有滑轨，收集盒的左、右两侧均纵向一体成型有滑块，收集盒通过两块滑块滑动插接在卡合块开设的滑轨中。

本发明的一种土壤环境监测用精确取样系统，其中，内缸底部边框上沿环形开设有锯齿，内缸的内壁和集土筒的外壁均为一种光滑的镜面构造，且集土筒底部的边框为一种倾斜式刀口状。

本发明的一种土壤环境监测用精确取样系统，其中，每个铰链包括有两根转动杆，且每个铰链均通过两根转动杆与连接板和固定盒进行连接。

本发明的一种土壤环境监测用精确取样系统，其中，四根第二固定杆的内侧面且靠下的位置固定连接有限位板，该限位板上端面的中部垂直开设有通孔，且该通孔正对于内缸的下端。

本发明的一种土壤环境监测用精确取样系统，其中，每个第一固定杆和第二固定杆的连接位置处均套设有保护套，该保护套为一种波纹套。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过工作台、液压气缸、电动伸缩杆和集土筒等设计，该设计方案结构简单，操作方便，能够快速的进入到土层下实现土壤取样，同时取样结束后能够快速的将土壤样本进行取出，通过将人工挖掘取样的方式替代成机器取样，能够大大的减轻工作人员的工作负担，取样时省时省力，有效的解决了原有的取样方式对于工作人员来说费时费力且取样效率不高的问题；同时该方案通过固定框、固定盒、振动马达和筛选板等设计，该设计不再需要工作人员手动筛分较大的石子，通过筛选框即能够有效的将取出的土壤样本进行筛分，从而方便工作人员更好的对土壤样本进行监测，省时省力，提高监测效率。

2、本发明通过接地板和插钉的设计，能够有效的将整个装置固定在土层上，保证取样和振动的过程中整个装置具备更好的稳定性；通过锯齿的设计，能够保证内缸更好的进入到土层中，从而更好的实现取样操作；通过第一液压杆、第二液压杆、活动杆和减震弹簧等结构的设计，能够有效的提升该装置在工作过程中的稳定性，可以有效的提升该装置的抗干扰能力，使其具备减震减压的效果；通过收集盒等结构的设计，能够有效的将筛分后的土壤进行收集，从而方便工作人员更好的进行检测工作。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为取样装置的正视结构示意图；

图2为取样装置正视面的剖视结构示意图；

图3为图2中a处放大结构示意图；

图4为图2中b处放大结构示意图；

图5为图2中c处放大结构示意图；

图6为工作台的俯视面结构示意图；

图7为筛选板的立体结构示意图；

图8为收集盒的立体结构示意图；

图9为集土筒的立体结构示意图；

图10为限位板的立体结构示意图。

图中：1、工作台；2、固定框；3、液压气缸；31、液压腔；32、限位块；33、电动伸缩杆；34、推块；35、集土筒；4、内缸；41、锯齿；5、限位板；6、第一固定杆；61、第一液压杆；7、保护套；71、活动杆；72、减震弹簧；8、第二固定杆；81、第二液压杆；9、接地板；10、插钉；11、收集盒；111、滑块；12、筛选板；121、手柄；13、筛选框；14、滤板；15、固定盒；16、振动马达；17、连接板；18、振动弹簧；19、顶板；20、铰链；21、卡合块。

具体实施方式

以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，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。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明的一种土壤环境监测用精确土壤取样方法

包括如下步骤：

s1、将该取样平台移至工作位置，使用插钉10将整个工作平台进行稳固；

s1-2、清理地面上的杂草树木和石子，避免对设备造成损坏；

s1-3、将集土筒35插入到内缸4中，并与限位块32相抵触，然后启动液压气缸3，使内缸4向下伸出并贯穿限位板5上开设的通孔后进入到土层中；

s1-4、将内缸4进入到土层的深度控制在20-30cm，当内缸4缓慢进入到土层中时，土壤则会逐渐的嵌入到集土筒35中；

s1-5、调整液压气缸3的伸缩方向，使内缸4回到液压腔31中，并将土壤通过集土筒35带出；

s1-6、工作人员将筛选板12取下，并将筛选板12放置在限位板5上，使内缸4的底部正对筛选框13的内腔；

s1-7、启动电动伸缩杆33，使电动伸缩杆33的内杆推动推块34，推块34则贴合集土筒35的内壁，顺势将集土筒35中下段的土壤推出到筛选框13中；

s2、将筛选板12放回到固定框2中，使筛选板12的两端位于两个顶板19的顶部；

s2-1、启动振动马达16，振动马达16的顶部带动连接板17进行振动，并通过振动弹簧18和顶板19带动整个筛选板12开始振动；

s2-2、筛选板12开始振动时，较细的泥土通过滤板14掉入到收集盒11中，较粗的石子则停留在筛选框13中；该滤板14选择孔径为3～4mm的滤板；

s2-3、将收集盒11抽出，得到较细的土壤，并完成整个土壤精确取样的过程，使得该装置具备对土壤精确取样的功能；

s3、土壤取样结束后，移除该装置，并抽出集土筒35，将残留在集土筒35中的土壤和筛选框13中的土壤倒出至取土位置，实现土壤回填；

s4、取样完成后，对筛选板12、滤板14和集土筒35进行清洗；

工作台1下端面的中部安装有液压气缸3，液压气缸3包括液压腔31和内缸4，内缸4位于液压腔31中，内缸4的内腔为中空构造，该内缸4的内腔且靠近中段的位置沿环形固定连接有限位块32，内缸4的内腔且位于限位块32底部的位置活动插接有集土筒35，内缸4内腔的顶部设有电动伸缩杆33，电动伸缩杆33内杆的底部固定连接有推块34，该推块34的外侧与集土筒35的内壁紧密贴合在一起，且该推块34的缩回终点为靠近限位块32的位置；

工作台1的上端面固定连接有固定框2，固定框2的正面纵向插接有收集盒11，固定框2内腔的四角均固定连接有固定盒15，每个固定盒15内腔的中部均安装有振动马达16，每个固定盒15的内腔且位于振动马达16两侧的位置处均设有铰链20，每个振动马达16的顶部均横向固定连接有连接板17，每个连接板17的上端面均横向固定连接有三个振动弹簧18，三个振动弹簧18的顶部固定连接有顶板19，四块顶板19的上端面放置有一筛选板12，筛选板12上端面的左、右两侧均纵向固定连接有手柄121，筛选板12上端面的中部卡接有滤板14，筛选板12的上端面且位于滤板14外侧的位置固定连接有筛选框13，每个固定盒15的外侧均固定连接有卡合块21；

工作台1下端面的四角进固定连接有第一固定杆6，每个第一固定杆6的底部均固定连接有第一液压杆61，每个第一液压杆61的内腔均设有活动杆71，每个活动杆71的底部均活动连接有第二液压杆81，每个第二液压杆81的底部均固定连接有第二固定杆8，每个第一液压杆61、第二液压杆81和活动杆71的外表面均套设有减震弹簧72，每个第二固定杆8的底部均固定连接有接地板9，每个接地板9上端面的四角均开设有插孔，且每个插孔中均插接有插钉10。

每个卡合块21且远离固定盒15的一侧均纵向开设有滑轨，收集盒11的左、右两侧均纵向一体成型有滑块111，收集盒11通过两块滑块111滑动插接在卡合块21开设的滑轨中，该设计的出现，能够使收集盒11更好的收集掉落下来的土壤，同时能够方便工作人员抽取整个收集盒11。

内缸4底部边框上沿环形开设有锯齿41，内缸4的内壁和集土筒35的外壁均为一种光滑的镜面构造，且集土筒35底部的边框为一种倾斜式刀口状，该设计的出现，能方便工作人员取出内缸4，同时通过锯齿41，能使内缸4更好的进入到土层中。

每个铰链20包括有两根转动杆，且每个铰链20均通过两根转动杆与连接板17和固定盒15进行连接，该设计的出现，能够更有效的稳定连接板17。

四根第二固定杆8的内侧面且靠下的位置固定连接有限位板5，该限位板5上端面的中部垂直开设有通孔，且该通孔正对于内缸4的下端，该设计的出现，一方面能够提升四根第二固定杆8的稳定性，另一方便也能对内缸4进行保护，防止出内缸4在工作时出现移位。

每个第一固定杆6和第二固定杆8的连接位置处均套设有保护套7，该保护套7为一种波纹套，该设计的出现，能够有效的对第一固定杆6和第二固定杆8的连接位置进行保护，防止暴露在外出现损坏，同时保证该装置的美观性。

实施例1；

本发明根据s1-4的方法；将内缸4进入到土层的深度控制在20cm。

本发明根据s2-2的方法；在这一过程中，需要替换掉原有的滤板14，然后选择孔径为3mm的滤板14，将该滤板14卡合进筛选框13中，完成更换。

采用本实施例，通过将内缸4进入到土层的深度控制在20cm，选择孔径为3mm的滤板14，该实施例实际取出的土壤样本效果较好，取出的土壤较为干燥，同时在进行筛分时，能够筛分出更细的土壤样本，最终得到的土壤样本符合土壤环境监测用精确取样的标准。

实施例2；

与实施例1不同的地方为；本发明根据s1-4的方法；将内缸4进入到土层的深度控制在30cm。

本发明根据s2-2的方法；在这一过程中，需要替换掉原有的滤板14，然后选择孔径为4mm的滤板14，将该滤板14卡合进筛选框13中，完成更换。

采用本实施例，通过将内缸4进入到土层的深度控制在30cm，选择孔径为4mm的滤板14，该实施例实际取出的土壤样本效果较好，取出的土壤较为湿润，同时在进行筛分时，筛分过后的土壤颗粒较大，最终得到的土壤样本略高于土壤环境监测用精确取样的标准。

以上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。