一种高效手动土柱无损取样装置的制作方法

本发明属于土壤取样，涉及一种高效手动土柱无损取样装置。

背景技术：

1、高效钻进、高质量取样一直是污染土勘察的主要难题之一。准确的污染场地调查是进行环境修复的前提条件。当前土壤样品(土柱)探取样主要有回转取样、振动取样和直推式取样3种形式。目前国内环境取样钻机主要以回转取样为主，土壤取样机器笨重造成运输不便、转场效率低，同时由于回转取样过程中扭力，及取样塑料管收口结构，造成土壤样品取出后会受到不同程度的压缩，无法保证取样土柱结构原有状态，严重影响到取样土柱厚度判断及地质层情况分析。

2、中国专利2020212906766提供的一种手动式土壤采样器，包括底座、支撑臂、传动仓和第一轴承，支撑臂固定连接在底座上表面，传动仓开设在支撑臂内部，第一轴承穿设在传动仓表面，第一轴承中穿设有第一转轴，第一转轴上端固定连接有第一把手，第一转轴下端固定连接有螺纹柱；该专利，通过设置螺纹柱和螺纹帽，当人们需要对载有取样器本体的升降台的高度进行调节时，人们只需要通过转动第一把手，从而带动第一螺纹柱转动，在第一螺纹柱和第一螺纹帽的配合下，从而方便了人们对载有取样器本体的升降台的高度进行调节；但该发明为旋转取样器，在取样工作过程中，取样器的旋转将影响到土层结构的破坏，影响土层结构判断。

3、中国专利202021488825x提供一种土壤快速取样装置，包括底板，底板的上端设置有支撑板，支撑板的上端设置有顶板，顶板的顶端安装有液压缸，液压缸的下端设置有液压伸缩杆，液压伸缩杆的下端设置有取样筒，取样筒的外表壁设置有连接杆。本实用新型通过增设液压缸、液压伸缩杆、连接杆、滑块和滑槽，解决了现有的取样装置需手动转动螺杆使得取样筒下降取样致使取样筒下降速度较慢的问题；通过在固定杆的底端增设加长块和埋桩，且埋桩的外表壁设置有凹槽，能够有效的增加了固定杆在土地内的稳定性，避免了固定杆在土地内的稳定性较差致使在取样时取样装置容易出现晃动而导致不便于进行取样的问题。该发明为液压结构，体积较大，且取样口没有封口设计，容易造成取样后土柱形变，对土层结构判断不利。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了提供一种高效手动土柱无损取样装置，该装置土壤推进效率高、取样后土壤状态保持性好，还避免了取样过程中取样器封口难等问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、一种高效手动土柱无损取样装置，包括：

4、支撑架；

5、设置在所述支撑架上并可上下移动的推进机构；

6、与所述推进机构相连接的取样机构，其包括取样桶上段、取样桶下段、取样内胆和弹性皮膜，所述取样桶上段和取样桶下段相互拼接，并具有上下贯通的中空通道，所述中空通道内还固定设置所述取样内胆，所述取样桶上段和取样桶下段的侧壁还沿中空通道方向加工有相连通的通气孔道，所述通气孔道的上端开口还与外部进气管道相连接，所述取样桶下段内还设有围绕中空通道中心轴线并位于取样内胆下方的弹性皮膜，并在弹性皮膜与所述取样桶下段内壁之间形成连通所述通气孔道下端开口的皮膜腔室。

7、进一步的，所述取样桶上段和取样桶下段之间通过螺纹固定，在取样桶上段和取样桶下段的交界区域还设有围绕所述通气孔道的密封圈。

8、进一步的，所述取样桶下段的内壁还侧向突出，形成定位挡块，当所述取样桶下段与所述取样桶上段拼接固定时，所述定位挡块顶住所述取样内胆的底端，并配合所述取样桶上段顶部固定所述取样内胆。

9、进一步的，所述取样桶下段内壁还加工有呈圆台状并连通所述通气孔道的环形槽，所述弹性皮膜通过紧固件固定在所述取样桶下段内，并与所述环形槽内壁之间配合形成所述皮膜腔室。弹性皮膜鼓起虽然会对周边土壤及取样桶内部的土壤形成一定程度的挤压作用，但是，由于该弹性皮膜的变量范围可控，并且锥形端出的土壤在取样结束后会去除，因此，弹性皮膜挤压取样桶内土壤效应可以忽略不计。

10、更进一步的，所述环形槽呈“上大下小”，且其内径不小于所述取样内胆的内径，所谓上大下小，指上段的环形槽比下段的环形槽要宽，且同心设置。由于取样桶上段和取样桶下段链接后，可以会存在一定的偏差，采用上大下小设计，可以一定程度克服偏差产生的影响。

11、进一步的，所述推进机构包括用于连接安装所述取样机构的推进平台、以及设置在所述支撑架并用于推动所述推进平台上下移动的推进单元。

12、更进一步的，所述推进单元包括齿轮组、从动上臂、从动下臂、主动摇杆上臂和主动摇杆下臂，所述齿轮组安装在所述支撑架顶部，所述主动摇杆上臂和所述从动上臂分别与所述齿轮组中相啮合的两个齿轮相连接，所述从动下臂的一端与所述从动上臂转动连接，另一端则转动连接所述推进平台，所述主动摇杆下臂的一端与所述主动摇杆上臂相连接。

13、更优选的，所述齿轮组中心、推进平台的几何中心、以及取样桶上段和取样桶下段的中心轴线处于同一竖直平面上。

14、更优选的，所述从动上臂、从动下臂、主动摇杆上臂、主动摇杆下臂、推进平台和齿轮组所围成图形呈对称分布。

15、进一步的，所述支撑架的底部还设有用于支撑固定的固定锥，在支撑架上的水平端还设有水平尺。

16、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

17、(1)该装置可单人操作，齿轮及杠杆结构，组成简单，携带方便，便于探勘时随时取样，提高工作效率。

18、(2)该装置为推进取样结构，取样后收口结构保证了取样后的土壤原样的同时还解决了取样过程中取样器封口难等问题。

技术特征：

1.一种高效手动土柱无损取样装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种高效手动土柱无损取样装置，其特征在于，所述取样桶上段和取样桶下段之间通过螺纹固定，在取样桶上段和取样桶下段的交界区域还设有围绕所述通气孔道的密封圈。

3.根据权利要求1所述的一种高效手动土柱无损取样装置，其特征在于，所述取样桶下段的内壁还侧向突出，形成定位挡块，当所述取样桶下段与所述取样桶上段拼接固定时，所述定位挡块顶住所述取样内胆的底端，并配合所述取样桶上段顶部固定所述取样内胆。

4.根据权利要求1所述的一种高效手动土柱无损取样装置，其特征在于，所述取样桶下段内壁还加工有呈圆台状并连通所述通气孔道的环形槽，所述弹性皮膜通过紧固件固定在所述取样桶下段内，并与所述环形槽内壁之间配合形成所述皮膜腔室。

5.根据权利要求4所述的一种高效手动土柱无损取样装置，其特征在于，所述环形槽呈“上大下小”，且其内径不小于所述取样内胆的内径。

6.根据权利要求1所述的一种高效手动土柱无损取样装置，其特征在于，所述推进机构包括用于连接安装所述取样机构的推进平台、以及设置在所述支撑架并用于推动所述推进平台上下移动的推进单元。

7.根据权利要求6所述的一种高效手动土柱无损取样装置，其特征在于，所述推进单元包括齿轮组、从动上臂、从动下臂、主动摇杆上臂和主动摇杆下臂，所述齿轮组安装在所述支撑架顶部，所述主动摇杆上臂和所述从动上臂分别与所述齿轮组中相啮合的两个齿轮相连接，所述从动下臂的一端与所述从动上臂转动连接，另一端则转动连接所述推进平台，所述主动摇杆下臂的一端与所述主动摇杆上臂相连接。

8.根据权利要求7所述的一种高效手动土柱无损取样装置，其特征在于，所述齿轮组中心、推进平台的几何中心、以及取样桶上段和取样桶下段的中心轴线处于同一竖直平面上。

9.根据权利要求7所述的一种高效手动土柱无损取样装置，其特征在于，所述从动上臂、从动下臂、主动摇杆上臂、主动摇杆下臂、推进平台和齿轮组所围成图形呈对称分布。

10.根据权利要求1所述的一种高效手动土柱无损取样装置，其特征在于，所述支撑架的底部还设有用于支撑固定的固定锥，在支撑架上的水平端还设有水平尺。

技术总结
本发明涉及一种高效手动土柱无损取样装置，包括：支撑架；可上下移动的推进机构；与所述推进机构相连接的取样机构，其包括取样桶上段、取样桶下段、取样内胆和弹性皮膜，所述取样桶上段和取样桶下段相互拼接，并具有上下贯通的中空通道，所述中空通道内还固定设置所述取样内胆，所述取样桶上段和取样桶下段的侧壁还沿中空通道方向加工有相连通的通气孔道，所述通气孔道的上端开口还与外部进气管道相连接，所述取样桶下段内还设有弹性皮膜，并与所述取样桶下段内壁之间形成连通所述通气孔道下端开口的皮膜腔室。与现有技术相比，本发明的推进式取样及特殊设计的封口结构，保证了取样后的土壤原样的，解决了取样过程中取样器封口难等问题。

技术研发人员：张长波,马晓宇,余锦涛,唐晓勇,杨桂兰,谭树波,岑静,轩宇宁
受保护的技术使用者：上海化工院环境工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13