一种便于隔离对比的重金属土壤分层取样装置的制作方法

本发明涉及重金属土壤取样技术领域，具体为一种便于隔离对比的重金属土壤分层取样装置。

背景技术：

重金属土壤是一种被重金属物质污染的土壤，重金属分布在土壤层中，对周边的环境产生极大的影响，对于种植业或者地下水源等污染性都较强，因而现在对于重金属土壤的治理较为迫切，土壤治理前需要对该地段土壤进行取样检测，分析内部污染性重金属的含量的分布，便于采取合适的方案治理，土壤取样器是一种常见的取样装置。

随着土壤取样装置的不断使用，在使用过程中发现了下述问题：

1.现有的一些土壤取样装置在使用的过程中不便于分层对土壤进行取样，土壤取样的位置较为单一，后期检测分析数据比较性较差。

2.且在取样的过程中，地下土壤层中可能含有部分石块，在钻取开孔时堆积的石块容易崩坏钻头，装置使用的损坏性较强。

所以需要针对上述问题设计一种便于隔离对比的重金属土壤分层取样装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种便于隔离对比的重金属土壤分层取样装置，以解决上述背景技术中提出现有的一些土壤取样装置在使用的过程中不便于分层对土壤进行取样，土壤取样的位置较为单一，后期检测分析数据比较性较差，且在取样的过程中，地下土壤层中可能含有部分石块，在钻取开孔时堆积的石块容易崩坏钻头，装置使用的损坏性较强的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种便于隔离对比的重金属土壤分层取样装置，包括立筒、定位板、伸缩取样板、侧边滑杆和锥杆，所述立筒的内部贯穿连接有开孔钻头，且立筒的上表面焊接有立柱，并且立柱的上端内部固定安装有上部电机，所述定位板对称焊接在立柱的外部两侧，且定位板的外部活动连接有固定支架，所述立筒的内部固定安装有收纳桶，且收纳桶和立筒的侧面内部均开设有进料口，并且进料口的内部活动连接有密封板，同时密封板的下端通过复位弹簧与立筒相互连接，所述立筒的侧面内部预留有出料口，且出料口的内部活动设置有堵料板，所述伸缩取样板活动连接在收纳桶的内部，且伸缩取样板的侧面焊接有定位杆，并且定位杆的内部活动连接有丝杆，所述丝杆活动连接在固定柱的内部，且丝杆转动连接在内部电机的侧面，并且固定柱转动连接在收纳桶的上表面，所述侧边滑杆安装在丝杆的侧面，且侧边滑杆的上表面固定安装有齿块，所述立筒的内侧面固定安装有侧边电机，且侧边电机的侧面转动连接有侧边齿轮，所述收纳桶的上表面两侧对称开设有侧边滑槽，且收纳桶的内部通过限位弹簧与堵料板相互连接，所述开孔钻头的内部固定安装有硬度感应器，且硬度感应器与警报器电性连接。

优选的，所述开孔钻头的内部转动连接有螺旋杆，且螺旋杆的外部活动连接有调节块，并且调节块固定安装在锥杆的外部两侧。

优选的，所述收纳桶等间距在立筒的内部设置有3个，且收纳桶侧面开设的进料口的位置与立筒侧面开设的进料口的位置相互对应。

优选的，所述密封板与立筒组成伸缩结构，且密封板通过复位弹簧与立筒组成弹性结构，并且密封板的内侧面呈倾斜状结构。

优选的，所述堵料板与立筒组成伸缩结构，且堵料板通过限位弹簧与立筒组成弹性结构，并且立筒呈圆柱状结构。

优选的，所述伸缩取样板的外侧面呈倾斜状结构，且伸缩取样板与收纳桶组成滑动结构，并且伸缩取样板与定位杆为一体化结构。

优选的，所述丝杆与定位杆螺纹连接，且定位杆通过侧边滑槽与收纳桶组成滑动结构，并且丝杆、侧边滑杆为一体化结构，同时侧边滑杆与收纳桶滑动连接，齿块与侧边齿轮啮合连接。

优选的，所述锥杆下端呈圆锥状结构，且锥杆通过调节块与螺旋杆组成滑动结构，并且锥杆上表面与硬度感应器下表面相互接触，同时锥杆的下表面高度位置低于开孔钻头的下表面高度位置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该便于隔离对比的重金属土壤分层取样装置，采用新型的结构设计，使得本装置可以便捷的对不同深度位置的土壤层进行取样，取样的土壤样本对比性较强，且该装置中设置有石块检测结构，降低装置使用的损坏率：

1.等间距设置的三个收纳桶，以及滑动结构设置的伸缩取样板，在使用时，通过开孔钻头将立筒深入到地下土层相应的深度位置，通过驱动内部电机和侧边电机控制伸缩取样板向立筒外侧伸缩移动，同时控制伸缩取样板往复转动，将外侧土壤层的土壤刮下引导进入收纳桶的内部，三个收纳桶可以取样不同深度位置的土壤样本，便于后期检测进行分析对比；

2.滑动结构设置的锥杆，在开孔钻头向下钻取的过程中，如果钻取到石块，锥杆被石块推压，向上挤压硬度感应器，硬度感应器检测到的硬度达到一定的数值时将信号传递给警报器，警报器及时报警提醒操作员停止取样，换其他位置再进行土壤取样或者清理下端的石块，降低了开孔钻头钻取过程中的损坏率。

附图说明

图1为本发明正面剖视结构示意图；

图2为本发明立筒正面局部剖视结构示意图；

图3为本发明图2中a处放大结构示意图；

图4为本发明收纳桶俯视剖视结构示意图；

图5为本发明齿块俯视结构示意图；

图6为本发明固定支架俯视局部结构示意图；

图7为本发明开孔钻头正面剖视结构示意图；

图8为本发明图7中b处放大结构示意图。

图中：1、立筒；2、开孔钻头；3、立柱；4、上部电机；5、定位板；6、固定支架；7、收纳桶；8、进料口；9、密封板；10、复位弹簧；11、出料口；12、堵料板；13、伸缩取样板；14、定位杆；15、丝杆；16、固定柱；17、内部电机；18、侧边滑杆；19、齿块；20、侧边电机；21、侧边齿轮；22、侧边滑槽；23、限位弹簧；24、硬度感应器；25、警报器；26、螺旋杆；27、调节块；28、锥杆。

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。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种便于隔离对比的重金属土壤分层取样装置，包括立筒1、开孔钻头2、立柱3、上部电机4、定位板5、固定支架6、收纳桶7、进料口8、密封板9、复位弹簧10、出料口11、堵料板12、伸缩取样板13、定位杆14、丝杆15、固定柱16、内部电机17、侧边滑杆18、齿块19、侧边电机20、侧边齿轮21、侧边滑槽22、限位弹簧23、硬度感应器24、警报器25、螺旋杆26、调节块27和锥杆28，立筒1的内部贯穿连接有开孔钻头2，且立筒1的上表面焊接有立柱3，并且立柱3的上端内部固定安装有上部电机4，定位板5对称焊接在立柱3的外部两侧，且定位板5的外部活动连接有固定支架6，立筒1的内部固定安装有收纳桶7，且收纳桶7和立筒1的侧面内部均开设有进料口8，并且进料口8的内部活动连接有密封板9，同时密封板9的下端通过复位弹簧10与立筒1相互连接，立筒1的侧面内部预留有出料口11，且出料口11的内部活动设置有堵料板12，伸缩取样板13活动连接在收纳桶7的内部，且伸缩取样板13的侧面焊接有定位杆14，并且定位杆14的内部活动连接有丝杆15，丝杆15活动连接在固定柱16的内部，且丝杆15转动连接在内部电机17的侧面，并且固定柱16转动连接在收纳桶7的上表面，侧边滑杆18安装在丝杆15的侧面，且侧边滑杆18的上表面固定安装有齿块19，立筒1的内侧面固定安装有侧边电机20，且侧边电机20的侧面转动连接有侧边齿轮21，收纳桶7的上表面两侧对称开设有侧边滑槽22，且收纳桶7的内部通过限位弹簧23与堵料板12相互连接，开孔钻头2的内部固定安装有硬度感应器24，且硬度感应器24与警报器25电性连接。

本例中开孔钻头2的内部转动连接有螺旋杆26，且螺旋杆26的外部活动连接有调节块27，并且调节块27固定安装在锥杆28的外部两侧，该部分结构组成石块感应结构；

收纳桶7等间距在立筒1的内部设置有3个，且收纳桶7侧面开设的进料口8的位置与立筒1侧面开设的进料口8的位置相互对应，收纳桶7可以收取不同深度位置的土壤样本；

密封板9与立筒1组成伸缩结构，且密封板9通过复位弹簧10与立筒1组成弹性结构，并且密封板9的内侧面呈倾斜状结构，密封板9伸缩移动可以限定进料口8的开合；

堵料板12与立筒1组成伸缩结构，且堵料板12通过限位弹簧23与立筒1组成弹性结构，并且立筒1呈圆柱状结构，取样结束后，向侧面移动堵料板12，堵料板12压缩限位弹簧23进入立筒1的内部，出料口11打开，便于将收纳桶7内部取样的土壤倒出；

伸缩取样板13的外侧面呈倾斜状结构，且伸缩取样板13与收纳桶7组成滑动结构，并且伸缩取样板13与定位杆14为一体化结构，移动定位杆14的位置带动伸缩取样板13伸缩移动；

丝杆15与定位杆14螺纹连接，且定位杆14通过侧边滑槽22与收纳桶7组成滑动结构，并且丝杆15、侧边滑杆18为一体化结构，同时侧边滑杆18与收纳桶7滑动连接，齿块19与侧边齿轮21啮合连接，该部分传动结构运行便于带动定位杆14横向移动和转动；

锥杆28下端呈圆锥状结构，且锥杆28通过调节块27与螺旋杆26组成滑动结构，并且锥杆28上表面与硬度感应器24下表面相互接触，同时锥杆28的下表面高度位置低于开孔钻头2的下表面高度位置，锥杆28在石块的推力作用下向上推压硬度感应器24，硬度感应器24通过硬度感应数据检测钻取的土壤层中是否有石块存在。

工作原理：使用本装置时，首先根据图1、图2、图3、图4、图5和图6中所示的结构，选择合适的土壤取样地，展开固定支架6将该装置固定在地面上，运行上部电机4，操作员用手扶住立柱3，上部电机4带动下端的开孔钻头2转动，开孔钻头2转动的过程中向地面开孔，带动上端的立筒1深入地下，同时立柱3通过定位板5在固定支架6的内部中间位置向下移动，将立筒1移动至地下相应的深度位置后，对相应土层的土壤进行取样，先运行内部电机17带动丝杆15转动，丝杆15与定位杆14螺纹连接，因而丝杆15转动时带动定位杆14向外侧移动，定位杆14带动下端固定的伸缩取样板13向收纳桶7的外侧移动，伸缩取样板13外侧面呈倾斜状结构，通过密封板9内侧的倾斜面推动密封板9向下收缩移动，密封板9向下压缩复位弹簧10，立筒1侧面开设的进料口8打开，将伸缩取样板13移动至立筒1的外部与外侧的土壤层接触，此时定位杆14移动至侧边滑槽22的圆弧面内部，停止运行内部电机17，再运行侧边电机20控制侧边齿轮21转动，侧边齿轮21与齿块19啮合连接，在齿轮间啮合传动的作用下带动齿块19转动，齿块19下端的侧边滑杆18在收纳桶7表面滑动，同时定位杆14此时在侧边滑槽22的圆弧面内部滑动，定位杆14与伸缩取样板13固定连接，伸缩取样板13在收纳桶7内侧往复滑动（侧边电机20为市面上常见的伺服电机，使用时可以控制侧边齿轮21往复转动，通过传动结构带动伸缩取样板13往复转动），伸缩取样板13往复移动时将外侧土壤层中的土壤刮取下来，土壤通过伸缩取样板13侧边的倾斜面引导进入收纳桶7的内部，取样后反向运行内部电机17，通过传动结构控制伸缩取样板13移动进入收纳桶7的内部，密封板9在复位弹簧10的弹性作用下向上移动将进料口8密封堵住，分别将收纳桶7移动至土壤层相应的深度位置，提取不同深度的土壤样本，便于后期进行检测对比；

随后，根据图1、图4、图7以及图8中所示的结构，取样时，通过开孔钻头2深入到地下相应的位置，在钻取的过程中，如果地下土层内部混合有石块，石块的硬度较硬，钻取到石块时，开孔钻头2内部的锥杆28向上移动，锥杆28向上推压硬度感应器24，同时锥杆28的外侧面固定的调节块27在螺旋杆26的外部向上滑动，带动螺旋杆26转动，当硬度感应器24感应到的压力数据值较大时，硬度感应器24控制警报器25报警，警报器25发出警报提醒工作人员及时停止取样，将该装置取出，更换地点取样或者清理下端的石块，降低开孔钻头2被崩坏的概率，提高装置的实用性。

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。