一种土壤环境监测取样装置的制作方法

本发明涉及土壤环境监测相关设备技术领域，尤其涉及一种土壤环境监测取样装置。

背景技术：

土壤是母质、气候、生物、地形和时间等因素共同作用下形成的自然体。在不同的自然环境中，土壤的形成过程和性状各具特色。土壤在地球表面是生物圈的组成部分，它提供陆生植物的营养和水分，是植物进行光合作用、能量交换的重要场所。土壤-植物-动物系统，在人类生活中是太阳能输送的主要媒介；在陆地生态系统中，土壤生物系统进行着全球性的能量、物质循环和转化。土壤具有天然肥力和生长植物物质的能力，是农业发展和人类生存的物质基础。由于土壤肥力能保证人类获得必要的粮食和原料，因此，土壤与人类生产活动有着紧密的联系。

环境监测是通过对人类和环境有影响的各种物质的含量、排放量的检测，跟踪环境质量的变化，确定环境质量水平，为环境管理、污染治理等工作提供基础和保证，简单地说，了解环境水平，进行环境监测，是开展一切环境工作的前提，其中对土壤进行监测时需要对土壤进行取样。目前的人工取样方式难以对深处的土壤进行取样，费时费力，为此，我们提出了一种土壤环境监测取样装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种土壤环境监测取样装置，以克服现有技术中存在的技术问题。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明提供如下技术方案：

一种土壤环境监测取样装置，包括操作台，所述操作台的底部四角连接有支撑杆，所述支撑杆的下端连接有接地板，所述接地板的四角安装有地脚螺栓，所述操作台的中心处开设有通槽，所述通槽内贯穿有升降杆，所述升降杆的底部连接有取样机构；

所述操作台的上方设有升降座，所述升降座的四角开设有滑孔，所述滑孔中贯穿有金属杆，所述金属杆的下端固接操作台，所述滑孔内壁嵌合安装有电磁铁，所述升降座的中心处开设有限位槽，所述限位槽位于通槽的正上方，所述升降杆的后端面沿竖直方向开设有齿槽，所述升降座的顶部连接有第一电机，所述第一电机的动力输出端连接有主动齿轮，所述主动齿轮啮合连接齿槽，所述操作台的顶部连接有蓄电池和plc控制器，所述电磁铁和第一电机均电性连接plc控制器。

优选地，一种土壤环境监测取样装置中，所述取样机构包括壳体，所述壳体的内腔顶部连接有第二电机，所述第二电机的底部动力输出端连接有蜗杆，所述壳体的内腔顶部连接有安装架，所述安装架的下端转动连接有螺杆，所述螺杆中段连接有蜗轮，所述蜗轮啮合连接蜗杆，所述螺杆的外壁左右两侧对称螺接有螺母座，所述壳体的四周侧壁均铰接有扇门，所述扇门内壁与螺母座之间铰接有活动杆，所述螺母座的底部连接有传动盒，所述传动盒的下端转动连接有竖轴，所述竖轴的顶部连接有锥齿轮一，所述竖轴的底部连接有直齿轮，所述壳体的内腔下部连接有横向齿条，所述直齿轮啮合连接横向齿条，两组所述传动盒相远离的一端均转动连接有横轴，所述横轴伸出传动盒的一端连接有夹持座，所述夹持座端部安装有取样筒，所述横轴伸入传动盒的一端连接有锥齿轮二，所述锥齿轮二啮合连接锥齿轮一，所述壳体的下端连接有第第三电机，所述第三电机的底部连接有钻头。

优选地，一种土壤环境监测取样装置中，所述钻头具体采用锥形头，所述钻头的外壁焊接有螺旋片。

优选地，一种土壤环境监测取样装置中，所述壳体具体采用菱形外壳，所述扇门靠近蜗杆的一端通过合页铰接在壳体上。

优选地，一种土壤环境监测取样装置中，所述蜗杆的展开螺旋角小于蜗轮蜗杆接触的摩擦角。

优选地，一种土壤环境监测取样装置中，所述螺杆左右两侧的螺纹旋向相反。

优选地，一种土壤环境监测取样装置中，所述第二电机和第三电机均电性连接plc控制器。

优选地，一种土壤环境监测取样装置中，所述升降杆的左右两侧对称连接有滑条，所述滑条滑动连接限位槽内壁，所述升降杆外壁设有刻度线。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明结构设计合理，接地板通过地脚螺栓固定在地面，利用支撑杆对操作台进行支撑，升降座与操作台距离可变，利用取样机构对深层土壤进行取样，电磁铁通电吸附金属杆后升降座固定，利用主动齿轮啮合传动齿槽，使得升降杆沿限位槽上升，能够使取样机构快速提升后伸出通槽，方便取料后送检；

2、本发明中钻头转动后取样机构伸入土壤内，当壳体到达取样深度时，通过第二电机带动蜗杆转动，蜗杆啮合传动蜗轮，使得螺杆转动后两组螺母座相互远离，活动杆撑开扇门使得壳体左右两端产生开口，螺母座带动传动盒移动，利用横向齿条啮合传动直齿轮，使得竖轴带动锥齿轮一转动，锥齿轮一啮合传动锥齿轮二，使得横轴带动夹持座旋转，取样筒伸出壳体的同时进行旋转，能够在钻孔侧壁上进行取样，简单方便，降低了取样难度，能够满足不同深度的土壤取样需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图一；

图2为本发明的整体结构示意图二；

图3为本发明中升降座的结构示意图；

图4为本发明中升降杆的结构示意图；

图5为本发明中取样机构的外部结构示意图；

图6为本发明中取样机构的内部结构示意图；

图7为图6中a处的局部放大示意图。

图中：1、操作台；2、支撑杆；3、接地板；4、地脚螺栓；5、通槽；6、升降杆；7、取样机构；8、升降座；9、滑孔；10、金属杆；11、电磁铁；12、限位槽；13、齿槽；14、第一电机；15、主动齿轮；16、蓄电池；17、plc控制器；601、滑条；701、壳体；702、第二电机；703、蜗杆；704、安装架；705、螺杆；706、蜗轮；707、螺母座；708、扇门；709、活动杆；710、传动盒；711、竖轴；712、锥齿轮一；713、直齿轮；714、横向齿条；715、横轴；716、夹持座；717、取样筒；718、锥齿轮二；719、第三电机；720、钻头。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1-7所示，本实施例为一种土壤环境监测取样装置，包括操作台1，操作台1的底部四角连接有支撑杆2，支撑杆2的下端连接有接地板3，接地板3的四角安装有地脚螺栓4，操作台1的中心处开设有通槽5，通槽5内贯穿有升降杆6，升降杆6的底部连接有取样机构7；

操作台1的上方设有升降座8，升降座8的四角开设有滑孔9，滑孔9中贯穿有金属杆10，金属杆10的下端固接操作台1，滑孔9内壁嵌合安装有电磁铁11，升降座8的中心处开设有限位槽12，限位槽12位于通槽5的正上方，升降杆6的后端面沿竖直方向开设有齿槽13，升降座8的顶部连接有第一电机14，第一电机14的动力输出端连接有主动齿轮15，主动齿轮15啮合连接齿槽13，操作台1的顶部连接有蓄电池16和plc控制器17，电磁铁11和第一电机14均电性连接plc控制器17。

升降杆6的左右两侧对称连接有滑条601，滑条601滑动连接限位槽12内壁，便于升降杆6竖直升降，升降杆6外壁设有刻度线，便于观察取样深度。

本实施例的具体实施方式为：

本装置在使用时，将操作台1置于取样区域上方，接地板3通过地脚螺栓4固定在地面，利用支撑杆2对操作台1进行支撑，滑孔9中贯穿有金属杆10，升降座8与操作台1距离可变，利用取样机构7对深层土壤进行取样，取样完毕后通过plc控制器17启动电磁铁11和第一电机14，电磁铁11通电吸附金属杆10，使得升降座8高度固定，第一电机14带动主动齿轮15转动，主动齿轮15啮合传动齿槽13，使得升降杆6沿限位槽12上升，能够使取样机构7快速提升后伸出通槽5，方便取料后送检。

实施例二

在实施例一的基础上，取样机构7包括壳体701，壳体701的内腔顶部连接有第二电机702，第二电机702的底部动力输出端连接有蜗杆703，壳体701的内腔顶部连接有安装架704，安装架704的下端转动连接有螺杆705，螺杆705中段连接有蜗轮706，蜗轮706啮合连接蜗杆703，螺杆705的外壁左右两侧对称螺接有螺母座707，壳体701的四周侧壁均铰接有扇门708，扇门708内壁与螺母座707之间铰接有活动杆709，螺母座707的底部连接有传动盒710，传动盒710的下端转动连接有竖轴711，竖轴711的顶部连接有锥齿轮一712，竖轴711的底部连接有直齿轮713，壳体701的内腔下部连接有横向齿条714，直齿轮713啮合连接横向齿条714，两组传动盒710相远离的一端均转动连接有横轴715，横轴715伸出传动盒710的一端连接有夹持座716，夹持座716端部安装有取样筒717，横轴715伸入传动盒710的一端连接有锥齿轮二718，锥齿轮二718啮合连接锥齿轮一712，壳体701的下端连接有第第三电机719，第三电机719的底部连接有钻头720。

钻头720具体采用锥形头，钻头720的外壁焊接有螺旋片，壳体701具体采用菱形外壳，扇门708靠近蜗杆703的一端通过合页铰接在壳体701上，展开后壳体701左右两侧产生开口，蜗杆703的展开螺旋角小于蜗轮706蜗杆703接触的摩擦角，能够实现自锁效果，螺杆705左右两侧的螺纹旋向相反，便于两组螺母座707相对运动，第二电机702和第三电机719均电性连接plc控制器17，便于控制组件运行。

本实施例的具体实施方式为：

本装置在使用时，通过第三电机719带动钻头720转动，使得取样机构7伸入土壤内，钻头720的外壁焊接有螺旋片，钻孔效果更佳，当壳体701到达取样深度时，通过第二电机702带动蜗杆703转动，蜗杆703啮合传动蜗轮706，使得螺杆705在安装架704下端转动，两组螺母座707相互远离，使得活动杆709撑开扇门708，壳体701左右两端产生开口，螺母座707带动传动盒710移动，使得横向齿条714啮合传动直齿轮713，竖轴711带动锥齿轮一712转动，锥齿轮一712啮合传动锥齿轮二718，使得横轴715带动夹持座716旋转，取样筒717伸出壳体701的同时旋转，能够在钻孔侧壁上进行取样，简单方便，降低了取样难度，能够满足不同深度的土壤取样需求。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。