一种土壤污染快速检测设备及其使用方法与流程

本发明属于土壤检测，特别涉及一种土壤污染快速检测设备及其使用方法。

背景技术：

1、由于土壤污染不仅停留在表面，还停留在地表以下，因此需要利用专门的取样装置实现深层次污染土壤的快速检测，现有的土壤快速检测设备在使用过程中存在以下技术问题：1）在对土壤取样过程中通过挤压的方式将取样装置挤入土层中，此种方法会破坏原有的土壤结构，造成取样装置周边土壤密度大，土壤内水分以及各种元素含量高，影响检测结果；2）无法对取样处较硬的地表层以及杂草进行清理，导致取样设备极易被杂草缠绕；3）才用气吹或擦拭的方式对检测装置进行清理，无法去除干净，导致检测仪上始终残留有细小粉末，影响检测数据。

2、经过检索，现有技术cn113984436a公开了一种土壤污染垂向检测装置，包括升降机构，升降机构上设置有若干检测机构，检测机构包括钻杆，转杆的内部开设有空腔，空腔的内部旋转连接有转轴，转轴的上端伸出空腔，转轴的上端与升降机构连接，转轴上设置有若干组上下对称的旋转套，旋转套与转轴旋转连接，旋转套的外侧固定有对称的伸缩杆，伸缩杆的另一端连接有取样筒，伸缩杆的外侧套设有拉簧，转轴上设置有若干与取样筒配合的偏心轮。通过升降机构带动检测机构下降，将钻杆插进土壤内，然后开启旋转机构，带动转轴旋转，从而使得偏心轮旋转，利用偏心轮的两个长端推动取样筒通过取样口伸出钻杆，对钻杆外侧的土壤进行取样，由于取样筒上下均匀的设置有若干个，可以实现对土壤的多层取样；并且在取样筒上设置有供检测探针插入的检测口，可利用电动伸缩杆的伸缩，使得检测探针通过检测口进入到取样筒内，对取样筒内部的土壤进行检测。上述技术方案虽然能够快速的完成取样和检测的工作，但是在使用过程中存在以下问题：1）通过挤压的方式将检测机构钻入土壤中，会造成局部土壤的挤压，影响土壤内各种元素含量；2）在检测探针周边没有设置额外的清理机构，若连续工作，则会导致检测探针上附着有上组土壤残留，影响连续进行检测工作时的稳定性。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术中不足，提供一种土壤污染快速检测设备及其使用方法，通过设置可调节的螺旋叶片ⅰ对地表硬质土层以及植被进行破碎，通过旋切套筒的设置，避免对土壤的挤压，并通过内部取样套筒中的输送腔与抽吸泵配合将内部土壤吸出，取样工作结束后统一回收检测，并可通过清洗机构对检测仪进行全方位清理，提高检测精度。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、一种土壤污染快速检测设备，包括防护箱、调节支腿、限位架、电动伸缩杆ⅰ、活动架、螺杆ⅰ、电机ⅰ、活动底座、电机ⅱ、转轴ⅰ、调节伸缩杆ⅰ、固定底座、电机ⅲ、螺旋叶片ⅰ、固定套筒、电机ⅳ、伸缩架、旋切套筒、电机ⅴ、取样套筒、提升机构、电动伸缩杆ⅱ、收集板、防滑板、电动伸缩杆ⅲ、机架ⅰ、电机ⅶ、机架ⅱ、旋转架、滑动座、电动伸缩杆ⅳ、土壤检测仪、清洗机构、取样瓶、蓄电池，所述防护箱四周设有若干调节支腿，防护箱底部设有若干限位架，限位架内设有电动伸缩杆ⅰ，限位架内设有活动架，活动架固定连接电动伸缩杆ⅰ一端，活动架内活动安装有螺杆ⅰ, 螺杆ⅰ一端固定连接电机ⅰ输出端，螺杆ⅰ上啮合活动安装有活动底座，活动底座活动安装在活动架内，活动底座上活动安装有转轴ⅰ，转轴ⅰ一端所设皮带轮与电机ⅱ输出端所设皮带轮通过皮带啮合连接，另一端活动安装有固定底座，转轴ⅰ上活动连接有调节伸缩杆ⅰ一端，调节伸缩杆ⅰ另一端活动安装在固定底座上，固定底座下方活动安装有螺旋叶片ⅰ，螺旋叶片ⅰ一端所设皮带轮与电机ⅲ输出端所设皮带轮啮合连接，电机ⅲ22固定安装在固定底座上；

4、所述防护箱两侧固定安装有固定套筒，固定套筒内部活动安装有伸缩架，伸缩架一侧所设齿条与电机ⅳ输出端所设齿轮啮合连接，电机ⅳ固定安装在固定套筒外侧，伸缩架上固定安装有取样套筒，取样套筒外侧活动套设有旋切套筒，旋切套筒一侧所设皮带轮通过皮带与电机ⅴ输出端所设皮带轮啮合连接，电机ⅴ固定安装在伸缩架一侧，旋切套筒一侧设有收集板，收集板通过机架ⅰ固定安装在防护箱内部，防护箱内部一侧设有蓄电池，机架ⅰ上设有电动伸缩杆ⅲ与电动伸缩杆ⅺ，电动伸缩杆ⅲ另一端固定连接防滑板，电动伸缩杆ⅺ另一端固定安装限位板，收集板远离防护箱侧壁一端设有固定架，固定架上设有电动伸缩杆ⅹ，电动伸缩杆ⅹ一侧收集板侧壁上对应开设有圆孔；收集板下方设有清洗机构，清洗机构一侧设有机架ⅱ，机架ⅱ上固定安装有电机ⅶ，电机ⅶ输出端固定安装有转轴ⅱ，转轴ⅱ上固定安装有旋转架，旋转架两端活动安装有两组相同的滑动座，滑动座一端固定连接电动伸缩杆ⅳ一端，电动伸缩杆ⅳ另一端固定安装在旋转架上，两组滑动座上分别安装有电动伸缩杆ⅱ与土壤检测仪，土壤检测仪型号为ygy-try，可通过私人订制或直接购买获得，土壤检测仪前端均匀分布有三组检测探针，土壤检测仪一端所设齿轮与电机ⅸ输出端所设齿轮啮合连接，电机ⅸ固定安装在滑动座上。

5、所述螺旋叶片ⅰ上设有交错开设有若干切口，切口侧壁上设有若干固定刀片，切口一侧螺旋叶片ⅰ内设有活动刀片，活动刀片一侧固定连接电动伸缩杆ⅴ一端，电动伸缩杆ⅴ另一端固定安装在螺旋叶片ⅰ主轴上。

6、所述旋切套筒与取样套筒上对应开设通孔ⅰ、通孔ⅱ、通孔ⅲ，通孔ⅰ、通孔ⅱ、通孔ⅲ一侧取样套筒上分别活动安装有挡板ⅰ、挡板ⅱ、挡板ⅲ，挡板ⅰ、挡板ⅱ、挡板ⅲ上分别固定连接笔式电推杆ⅰ、笔式电推杆ⅱ、笔式电推杆ⅲ，三组电推杆另一端均固定安装在取样套筒上；旋切套筒底部开设有锯齿槽ⅰ。

7、所述取样套筒内部设有两组隔板ⅰ，隔板ⅰ与取样套筒侧壁之间为输送腔，隔板ⅰ一端封闭，另一端固定安装有高速电机，高速电机输出端设有螺旋叶片ⅱ，输送腔与底部一端连通，顶部通过输送管固定连通抽吸泵，两组隔板ⅰ之间设有隔板ⅱ，隔板ⅱ一侧分隔为存储腔ⅰ与存储腔ⅱ，存储腔ⅰ用来存放待使用的取样瓶，存储腔ⅱ用来存放使用过的取样瓶，隔板ⅱ另一侧设有电动伸缩杆ⅱ，电动伸缩杆ⅱ一端活动安装在旋转底座上，电动伸缩杆ⅱ上所设齿轮与电机ⅵ输出端所设齿轮啮合安装，电机ⅵ固定安装在隔板ⅱ上，电动伸缩杆ⅱ上方设有提升机构。

8、所述存储腔ⅰ侧壁上与通孔ⅰ连通，存储腔ⅱ侧壁与通孔ⅲ连通，通孔ⅱ与旋转底座同圆心开设，存储腔ⅰ一侧隔板ⅱ内活动安装有调节杆，调节杆一端通过安装板固定连接电动伸缩杆ⅵ一端，电动伸缩杆ⅵ固定安装在隔板ⅱ上方，存储腔ⅰ底部设有斜坡滑台，存储腔ⅱ一侧隔板ⅱ上活动安装有活动板，活动板一侧活动连接调节伸缩杆ⅱ一端，调节伸缩杆ⅱ另一端活动安装在存储腔ⅰ与存储腔ⅱ上的隔板ⅱ上，存储腔ⅱ底部设有弧形底座。

9、所述提升机构包括电动伸缩杆ⅶ、连接板、电机ⅷ、螺杆ⅱ、安装架、固定夹持臂、活动夹持臂、电动伸缩杆ⅷ，电动伸缩杆ⅶ一端固定安装在隔板ⅰ上，另一端设有连接板，连接板下方活动安装有螺杆ⅱ，螺杆ⅱ一端固定连接电机ⅷ输出端，螺杆ⅱ上啮合活动安装有安装架，安装架顶部与连接板底部啮合活动安装，安装架底部一侧固定安装有固定夹持臂，固定夹持臂上活动安装有活动夹持臂，活动夹持臂上固定连接电动伸缩杆ⅷ一端，电动伸缩杆ⅷ另一端固定安装在固定夹持臂上；电动伸缩杆ⅶ带动连接板下降，控制固定夹持臂与活动夹持臂落到取样瓶两侧，随后通过电动伸缩杆ⅷ带动活动夹持臂移动，配合固定夹持臂将取样瓶夹住，电动伸缩杆ⅶ带动连接板提升至指定高度后，电机ⅷ带动螺杆ⅱ转动，从而控制安装架可带动取样瓶移动至存储腔ⅱ一侧。

10、所述电动伸缩杆ⅱ前部设有电动伸缩杆ⅸ，电动伸缩杆ⅸ一端固定连接有滑动环，滑动环活动安装在电动伸缩杆ⅱ上，电动伸缩杆ⅱ前端固定安装有顶板，顶板上活动安装有锁紧臂，锁紧臂一端活动连接有连杆ⅰ，连杆ⅰ另一端活动安装在滑动环上。

11、所述清洗机构包括水箱、水泵、连接管、旋转接头、支撑底座、电机ⅹ、清洗套管、内齿圈、机架ⅲ，水箱上设有水泵，水泵输入端深入水箱中，输出端通过连接管连通旋转接头，旋转接头另一端活动连通清洗套管，旋转接头固定安装在支撑底座上，支撑底座通过机架ⅲ安装在水箱上方，支撑底座上方设有电机ⅹ，电机ⅹ输出端所设皮带轮通过皮带与内齿圈外侧所设皮带轮啮合连接，内齿圈与清洗套管上所设齿轮啮合安装。

12、所述清洗套管内设有供水腔，供水腔上开设有若干喷水孔，清洗套管内壁上设有若干软毛刷。

13、所述取样瓶开口端侧壁上设有锯齿槽ⅱ，另一端开设有排气孔，取样瓶尾部固定安装有啮合扣，啮合扣上设有限位块；啮合扣能够配合锁紧臂锁紧的同时，限位块能够限制锁紧臂旋转。

14、一种土壤污染快速检测设备使用方法，其步骤如下：

15、1）设备安装：通过调节防护箱四周调节支腿，将设备整体调平；

16、2）清理取样窗口：通过调节支腿，使螺旋叶片ⅰ贴合地面，随后启动电机ⅱ与电机ⅲ，控制转轴ⅰ与螺旋叶片ⅰ的转动，并根据现场土地平整度，通过调节伸缩杆ⅰ调节螺旋叶片ⅰ角度，并配合电动伸缩杆ⅰ可完成清理深度的控制，并配合螺旋叶片ⅰ上切口内固定刀片与活动刀片，完成地表植被与硬质土层的破碎清理，从而完成取样窗口的清理；

17、3）调节取样深度：通过电机ⅴ带动旋切套筒高速旋转，并配合电机ⅳ输出端齿轮带动伸缩架上下移动，从而将旋切套筒带动取样套筒达到指定深度，在钻土过程中，旋切套筒切下的圆柱形土柱，经过高速电机带动螺旋叶片ⅱ打碎后，利用抽吸泵的吸力，通过输送腔将底部沙土泵出，达到指定深度后调节旋切套筒与取样套筒完成通孔的对齐；

18、4）定深取样：待使用的取样瓶通过存储腔ⅰ底部斜坡滑台的引导，滚动至通孔ⅱ一侧，随后通过笔式电推杆ⅱ带动挡板ⅱ打开通孔ⅱ，隔板ⅰ内电动伸缩杆ⅱ伸长，电动伸缩杆ⅱ前端顶板顶住取样瓶后，电动伸缩杆ⅸ带动滑动环移动，并通过连杆ⅰ带动锁紧臂与取样瓶一端啮合扣啮合锁紧，在电动伸缩杆ⅱ伸长过程中，电机ⅵ带动电动伸缩杆ⅱ进行转动，锁紧臂被啮合扣上限位块限制，带动取样瓶同步转动，配合取样瓶前端锯齿槽ⅱ，旋转顶入土壤后完成土壤取样；

19、5）样本存储：取样瓶完成取样后，通过电动伸缩杆ⅱ收缩，将取样瓶收回取样套筒内，随后锁紧臂脱离，电动伸缩杆ⅱ复位，提升机构带动取样瓶移动至存储腔ⅱ一侧，并通过调节伸缩杆ⅱ带动活动板移动至取样瓶下方，随后活动夹持臂松开取样瓶，使其掉落在活动板上，并滚落至存储腔ⅱ中暂时存储；

20、6）进行样本检测：待取样完毕后，通过电机ⅳ带动伸缩架上升，从而带动旋切套筒与取样套筒上升至指定位置，随后通过笔式电推杆ⅲ带动挡板ⅲ将通孔ⅲ打开，随后防护箱内电动伸缩杆ⅱ伸长，并通过控制前端锁紧臂锁紧啮合扣并将取样瓶拉出至收集板上，随后电动伸缩杆ⅺ带动限位板压住取样瓶以及堵住开口端，随后通过电机ⅶ通过转轴ⅱ带动旋转架转动调节，将土壤检测仪对准取样瓶，并通过电机ⅸ调节检测探针位置，对准取样瓶一侧排气孔，通过电动伸缩杆ⅳ带动滑动座移动，从而将检测探针插入取样瓶内进行快速检测；

21、7）样本收集：检测完毕后土壤检测仪复位，限位板复位，取样瓶被收集板侧面电动伸缩杆ⅹ顶动，滚动至收集板一侧，并通过电动伸缩杆ⅲ带动防滑板移动防止取样瓶滑动；

22、8）清洗检测仪：土壤检测仪跟随旋转架转动至清洗机构一侧进行检测探针的清洁，等待下次检测使用。

23、本发明与现有技术相比较有益效果表现在：

24、1）通过调节支腿，使螺旋叶片ⅰ贴合地面，随后启动电机ⅱ与电机ⅲ，控制转轴ⅰ与螺旋叶片ⅰ的转动，并根据现场土地平整度的变化，通过调节伸缩杆ⅰ调节螺旋叶片ⅰ角度，并配合电动伸缩杆ⅰ可完成清理深度的控制，并配合螺旋叶片ⅰ上切口内固定刀片与活动刀片，完成地表植被与硬质土层的破碎清理，从而保证待取样地点的地表整洁，能够有效避免取样机构的过度磨损以及植被缠绕影响正常使用；

25、2）通过取样套筒与旋切套筒的活动安装，首先利用中空的旋切套筒进行钻孔，中心的土柱会经过高速电机带动螺旋叶片ⅱ打碎，随后利用抽吸泵的吸力，通过输送腔将底部沙土泵出取样套筒，从而避免对深层土壤的挤压，避免破坏原有土壤结构，从而保证取样土壤中的真实性与准确性，能够较好的反映土壤实际情况；

26、3）在取样过程中，位于取样套筒内部的电动伸缩杆ⅱ，不仅能够带动取样瓶伸缩，还能通过电机ⅵ输出端的齿轮啮合，带动电动伸缩杆ⅱ旋转，从而通过电动伸缩杆ⅱ前端锁紧臂与取样瓶尾部啮合扣上所设限位块的限位锁紧带动取样瓶旋转，配合取样瓶开口端所设锯齿槽ⅱ，在取样瓶伸缩过程中加以旋转，能够完成深层次较硬土壤的取样工作，能够有效避免取样瓶被堵塞、卡主造成的取样效果不佳。

27、4）在对土壤检测仪进行清洗时，通过电机ⅸ调节检测探针位置，对准清洗套管，随后通过电动伸缩杆ⅳ带动滑动座移动，从而将检测探针插入清洗套管内部，随后水泵将水箱内水泵至供水腔内在喷水孔喷出，并且电机ⅹ通过带动内齿圈转动，内齿圈带动三组清洗套管分别单独转动，通过水流与软毛刷的配合完成检测探针的彻底清洗工作，能够大大提高土壤检测仪精度，避免受残留土壤的影响。