一种土壤环境检测用取样检测一体装置的制作方法

本发明涉及取样检测装置领域，具体是一种土壤环境检测用取样检测一体装置。

背景技术：

重金属超标会造成环境污染，同时重金属在生物体内的积累效应会对人类的健康造成潜在地威胁。

随着经济的发展，通过各种途径进入土壤环境中的有害重金属(如Zn、Cu、Pb、Cd、Cr等)不断增加，对农产品造成日益严重的污染和危害，随着人们生活水平的提高，人们也更加关注果品和农产品的卫生质量问题。土壤环境直接影响植物的生长发育和质量，当重金属积累到一定程度就会对土壤造成污染，影响果树和农产品的生长发育和品质，再通过食物链对人体健康造成危害。因此，对土壤重金属含量进行监测和评价具有一定的现实意义。现有技术中对土壤环境中离子检测，一般是根据植物生长所在的土层深度对土层进行全方位定量取样，然后加入蒸馏水对每个方位的样品土壤内的金属离子进行溶解、过滤，对样品溶液进行检测，再对每个方位的检测结果求平均值。现有技术中对土壤环境中离子检测有以下不足：

1、土壤中有多种金属离子，现有技术中的检测方法一次只能对一种金属离子进行取样检测，当对多种金属离子逐一进行检测时，检测过程耗费时间长、效率低。

2、被测土层面积较大的情况下对土壤进行取样时，由于每个方位所取的土壤样本很少，土壤中离子浓度在整个被测土层面积中分布不均，使用现有技术中的测量方法会导致测量结果很不准确。

3、现有技术中对土壤中离子检测时，取样和检测一般都是分步进行，需要将样品运送到检测室室内进行检测，整个取样检测过程繁琐。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种土壤环境检测用取样检测一体装置，它能够一次性的对多种金属离子进行检测；而且检测结果更加的准确；能一次性的完成取样和检测两个步骤。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种土壤环境检测用取样检测一体装置，包括外围套管、集液瓶、检测装置总成和控制报警装置，所述外围套管底部设有螺旋锥头，所述螺旋锥头内部设有置瓶槽，所述外围套管侧壁上设有第一进液孔，所述集液瓶顶部设有螺纹连接头，所述检测装置总成包括保护套管、液位传感器、调节装置和取样检测总成，所述保护套管底部与螺纹连接头螺纹连接，所述保护套管上设有第二进液孔，所述液位传感器与保护套管内壁滑动连接，所述液位传感器底部设有感应触头，所述感应触头伸入到集液瓶内，所述调节装置包括绕线轮和调节绳，所述绕线轮设置于保护套管外围侧壁上，所述调节绳一端与绕线轮连接，所述调节绳另一端穿过保护套管侧壁与液位传感器顶部连接，所述保护套管内部设有第一过滤网，所述取样检测总成包括取样纵管、取样连接管和真空取样检测瓶，所述取样纵管与取样连接管连接处设有电磁阀，所述真空取样检测瓶上设有刻度线，所述外围套管顶部设有控制箱，所述控制报警装置设置于控制箱内，所述控制报警装置包括蓄电池、控制器和警示灯，所述蓄电池与控制器、液位传感器通过导线连接，所述控制器与液位传感器通过数据线连接，所述控制器还通过数据线与电磁阀、警示灯连接。

所述置瓶槽内设有内花键，所述集液瓶外侧设有与内花键相适应的外花键，所述置瓶槽与集液瓶通过花键连接。

所述第一进液孔上设有第二过滤网。

所述保护套管顶部螺纹连接有胶盖，所述胶盖上设有拉环。

所述外围套管包括基体套管、连接套管和顶部套管，所述基体套管与连接套管螺纹连接，所述连接套管与顶部套管螺纹连接。

所述取样检测总成为5个。

所述螺纹连接头顶部设有胶塞，所述胶塞上设有透气孔，所述取样纵管和感应触头均穿过胶塞伸入到集液瓶内部。

所述控制箱上设有箱门。

对比现有技术，本发明的有益效果在于：

1、本装置通过设置集液瓶，将装置放置到规定土层深度的待测土层中，控制箱露出地表，控制箱以下的装置埋入土层中，金属离子溶解在土壤的地下水中，土壤中的地下水会通过第一进液孔和第二进液孔进入到集液瓶中，当集液瓶中收集到的地下水达到液位传感器底部感应触头所在的高度时，液位传感器就将信号传递到控制器，控制器会控制电磁阀打开，警示灯变亮。根据现有技术中水质重金属铁离子检测试剂盒的检测方法，真空取样检测瓶内预先放置反应试剂，电磁阀打开后真空取样检测瓶会将集液瓶中的地下水吸入，地下水中的金属离子与各金属离子对应的反应试剂进行反应，将装置从土层中取出后，根据现有技术中的测定原理，将真空取样检测瓶中的溶液与比色卡进行比色，与真空取样检测瓶中的溶液色调相同的标准色阶即为水中金属离子的含量，然后将真空取样检测瓶中的溶液的体积减去预先放置的反应试剂的体积即可得出地下水的体积，这样就能测出相应金属离子在土壤溶液中的密度含量。由于待测土层都会有一定的土壤湿度数据，即每平方米的土壤中含有一定体积的水分，通过将测定的特定金属离子在土壤溶液中的密度含量乘以每平方米的土壤中含有的水分的体积，就可得出每平方米的土壤中含有的金属离子的含量。通过在待测土层的各个方位均设置此取样检测一体装置，多次测量求平均值后即可得出标准数据，检测结果更加的准确，能一次性的完成取样和检测两个步骤，整个取样检测过程简单方便，在室外就能够完成。

2、置瓶槽内设置内花键，集液瓶外侧设置与内花键相适应的外花键，通过置瓶槽与集液瓶的花键连接，能够使集液瓶稳定的固定在置瓶槽中，当将装置放置到土层的过程中，集液瓶更加的稳定，避免磕碰损坏。

3、通过在第一进液孔上设置第二过滤网，第二过滤网用于过滤地下水中的土壤沙粒或地下水中的悬浮物，保证了进入到集液瓶中地下水的纯净。

4、通过在保护套管顶部螺纹连接有胶盖，胶盖能够将保护套管的内部结构与外界隔离，更好的保护内部结构，胶盖上设置拉环，当需要将集液瓶和检测装置总成从外围套管中取出时，用手指或挂钩钩住拉环，即可方便的将集液瓶和检测装置总成从外围套管中拉出。

5、通过将外围套管设置为基体套管、连接套管和顶部套管，由于不同的植被根系的深度不同，当需要测量的土层深度较深时，可以在基体套管和顶部套管之间螺纹连接多层连接套管，保证螺旋锥头达到规定深度的同时，控制箱露出地表。

6、通过将取样检测总成设置为5个，能够同时检测Zn、Cu、Pb、Cd、Cr五种常测金属离子，能够一次性的对多种金属离子进行检测。

7、通过在螺纹连接头顶部设有胶塞，长期多次使用过程中能够防止保护套管内部的粉尘、漂浮物等进入到集液瓶中，胶塞上设有透气孔，透气孔的直径很小，仅仅用于在集液瓶收集地下水过程中将集液瓶内的空气排出，保证集液瓶能够顺利的收集地下水，取样纵管和感应触头均穿过胶塞伸入到集液瓶内部，取样纵管、感应触头与胶塞的接触处均为过盈配合、密封连接。

8、通过在控制箱上设置箱门，能够方便的对控制报警装置进行定期的检查和维修。

附图说明

附图1是本发明具体结构示意图。

附图2是本发明附图1中I部放大图。

附图3是本发明附图2中I部放大图。

附图4是本发明附图1中II部放大图。

附图5是本发明附图1中III部放大图。

附图6是本发明附图1中沿A-A方向剖视图。

附图7是本发明控制原理图。

附图8是本发明使用原理图。

附图中所示标号：

1、外围套管；2、集液瓶；3、螺旋锥头；4、置瓶槽；5、第一进液孔；6、螺纹连接头；7、保护套管；8、液位传感器；9、第二进液孔；10、感应触头；11、绕线轮；12、调节绳；13、第一过滤网；14、取样纵管；15、取样连接管；16、真空取样检测瓶；17、电磁阀；18、控制箱；19、蓄电池；20、控制器；21、警示灯；22、内花键；23、外花键；24、第二过滤网；25、胶盖；26、拉环；27、基体套管；28、连接套管；29、顶部套管；30、胶塞；31、透气孔；32、箱门。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

本发明所述是一种土壤环境检测用取样检测一体装置，主体结构包括外围套管1、集液瓶2、检测装置总成和控制报警装置，所述外围套管1底部设有螺旋锥头3，通过设置螺旋锥头3，能够更加方便的将装置旋入到待测土层中，能够最大限度的保证待测土层中规定深度的土壤样本不与外界环境接触，用其他工具先进行挖坑再对装置进行掩埋的方法，容易对待测土层的松软程度以及待测土层中规定深度的土壤样本进行破坏，影响测定的数据。所述螺旋锥头3内部设有置瓶槽4，置瓶槽4与集液瓶2的大小相适应，用来放置集液瓶2。所述外围套管1侧壁上设有第一进液孔5，土壤中的地下水通过第一进液孔5进入到外围套管1与保护套管7之间的缝隙中，地下水中掺杂的微型土壤沙粒会在次缝隙中沉淀。所述集液瓶2顶部设有螺纹连接头6，螺纹连接头6的设置用于集液瓶2和保护套管7的螺纹连接。所述检测装置总成包括保护套管7、液位传感器8、调节装置和取样检测总成，所述保护套管7底部与螺纹连接头6螺纹连接，所述保护套管7上设有第二进液孔9，第二进液孔9用于将外围套管1与保护套管7之间缝隙中经过沉淀的地下水导流到保护套管7内部空腔。所述液位传感器8与保护套管7内壁滑动连接，通过设置液位传感器8与保护套管7内壁滑动连接，当根据实际需要测定金属离子的种数为一种、两种等较少种时，集液瓶2中收集的地下水的体积也较少，通过将液位传感器8向下滑动，液位传感器8的感应触头10也会相应的向下移动，当集液瓶2中收集到的地下水达到液位传感器8的感应触头10所在的位置，集液瓶2还没收集满瓶时，液位传感器8将信号传递到控制器20，控制器20控制警示灯21亮，电磁阀17打开，真空取样检测瓶16会将集液瓶2中的地下水吸入，地下水中的金属离子与各金属离子对应的反应试剂进行反应，将装置从土层中取出后，根据现有技术中的测定原理，对相应的金属离子进行测定；当根据实际需要测定金属离子的种数为多种时，集液瓶2中收集的所需地下水的体积也较多，通过将液位传感器8向上滑动，液位传感器8的感应触头10也会相应的向上移动，集液瓶2中收集到的地下水也多，保证了多种金属离子同时进行测量。所述液位传感器8底部设有感应触头10，感应触头10用来感应集液瓶2中地下水的液位。所述感应触头10伸入到集液瓶2内，所述调节装置包括绕线轮11和调节绳12，所述绕线轮11设置于保护套管7外围侧壁上，所述调节绳12一端与绕线轮11连接，所述调节绳12另一端穿过保护套管7侧壁与液位传感器8顶部连接，装置放入待测土层之前，手动调节绕线轮11和调节绳12，用来根据实际需要调节液位传感器8的高低。所述保护套管7内部设有第一过滤网13，第一过滤网13为细过滤网，能够对进入到保护套管7内部空腔的地下水进行再次的更加精细的过滤。所述取样检测总成包括取样纵管14、取样连接管15和真空取样检测瓶16，取样纵管14、取样连接管15用来连接真空取样检测瓶16和集液瓶2。所述取样纵管14与取样连接管15连接处设有电磁阀17，电磁阀17用来控制取样纵管14与取样连接管15的连通。所述真空取样检测瓶16上设有刻度线，刻度线用来对真空取样检测瓶16内的液体体积进行测量。所述外围套管1顶部设有控制箱18，所述控制报警装置设置于控制箱18内，所述控制报警装置包括蓄电池19、控制器20和警示灯21，所述蓄电池19与控制器20、液位传感器8通过导线连接，所述控制器20与液位传感器8通过数据线连接，所述控制器20还通过数据线与电磁阀17、警示灯21连接。本装置通过设置集液瓶2，将装置放置到规定土层深度的待测土层中，控制箱18露出地表，控制箱18以下的装置埋入土层中，金属离子溶解在土壤的地下水中，土壤中的地下水会通过第一进液孔5和第二进液孔9进入到集液瓶2中，当集液瓶2中收集到的地下水达到液位传感器8底部感应触头10所在的高度时，液位传感器8就将信号传递到控制器20，控制器20会控制电磁阀17打开，警示灯21变亮。根据现有技术中水质重金属铁离子检测试剂盒的检测方法，真空取样检测瓶16内预先放置反应试剂，电磁阀17打开后真空取样检测瓶16会将集液瓶2中的地下水吸入，地下水中的金属离子与各金属离子对应的反应试剂进行反应，将装置从土层中取出后，根据现有技术中的测定原理，将真空取样检测瓶16中的溶液与比色卡进行比色，与真空取样检测瓶16中的溶液色调相同的标准色阶即为水中金属离子的含量，然后将真空取样检测瓶16中的溶液的体积减去预先放置的反应试剂的体积即可得出地下水的体积，这样就能测出相应金属离子在土壤溶液中的密度含量。由于待测土层都会有一定的土壤湿度数据，即每平方米的土壤中含有一定体积的水分，通过将测定的特定金属离子在土壤溶液中的密度含量乘以每平方米的土壤中含有的水分的体积，就可得出每平方米的土壤中含有的金属离子的含量。通过在待测土层的各个方位均设置此取样检测一体装置，多次测量求平均值后即可得出标准数据，检测结果更加的准确，能一次性的完成取样和检测两个步骤，整个取样检测过程简单方便，在室外就能够完成。

为了保证集液瓶2更加稳定的固定在置瓶槽4中，避免磕碰损坏，所述置瓶槽4内设有内花键22，所述集液瓶2外侧设有与内花键22相适应的外花键23，所述置瓶槽4与集液瓶2通过花键连接。

为了保证进入到集液瓶2中地下水的纯净，所述第一进液孔5上设有第二过滤网24。第二过滤网24能够过滤地下水中的土壤沙粒或地下水中的悬浮物，保证进入到集液瓶2中地下水的纯净。

为了能够将保护套管7的内部结构与外界隔离，更好的保护内部结构，所述保护套管7顶部螺纹连接有胶盖25，所述胶盖25上设有拉环26。当需要将集液瓶2和检测装置总成从外围套管1中取出时，用手指或挂钩钩住拉环26，即可方便的将集液瓶2和检测装置总成从外围套管1中拉出。

为了保证装置的适应性更强，所述外围套管1包括基体套管27、连接套管28和顶部套管29，所述基体套管27与连接套管28螺纹连接，所述连接套管28与顶部套管29螺纹连接。由于不同的植被根系的深度不同，当需要测量的土层深度较深时，可以在基体套管27和顶部套管29之间螺纹连接多层连接套管28，保证螺旋锥头3达到规定深度的同时，控制箱18露出地表。

为了能够一次性的对多种金属离子进行检测，所述取样检测总成为5个。能够同时检测Zn、Cu、Pb、Cd、Cr五种常测金属离子。

为了能够防止保护套管7内部的粉尘、漂浮物等进入到集液瓶2中，所述螺纹连接头6顶部设有胶塞30，所述胶塞30上设有透气孔31，所述取样纵管14和感应触头10均穿过胶塞30伸入到集液瓶2内部。胶塞30上设有透气孔31，透气孔31的直径很小，仅仅用于在集液瓶2收集地下水过程中将集液瓶2内的空气排出，保证集液瓶2能够顺利的收集地下水，取样纵管14和感应触头10均穿过胶塞30伸入到集液瓶2内部，取样纵管14、感应触头10与胶塞30的接触处均为过盈配合、密封连接。

为了能够方便的对控制报警装置进行定期的检查和维修，所述控制箱18上设有箱门32。

使用方法：

如说明书附图8所示，圆圈表示本装置，方框表示待测土层面积，使用时，首先将多个本装置有规律的分布在待测土层的各个方位，对各个方位、同等深度土壤中的金属离子浓度进行取样检测，将装置放置到规定土层深度的待测土层中，控制箱18露出地表，控制箱18以下的装置埋入土层中。本装置内部设置集液瓶2，金属离子溶解在土壤的地下水中，土壤中的地下水会通过第一进液孔5和第二进液孔9进入到集液瓶2中，当集液瓶2中收集到的地下水达到液位传感器8底部感应触头10所在的高度时，液位传感器8就将信号传递到控制器20，控制器20会控制电磁阀17打开，警示灯21变亮。根据现有技术中水质重金属铁离子检测试剂盒的检测方法，真空取样检测瓶16内预先放置反应试剂，电磁阀17打开后真空取样检测瓶16会将集液瓶2中的地下水吸入，地下水中的金属离子与各金属离子对应的反应试剂进行反应，将装置从土层中取出后，根据现有技术中的测定原理，将真空取样检测瓶16中的溶液与比色卡进行比色，与真空取样检测瓶16中的溶液色调相同的标准色阶即为水中金属离子的含量，然后将真空取样检测瓶16中的溶液的体积减去预先放置的反应试剂的体积即可得出地下水的体积，这样就能测出相应金属离子在土壤溶液中的密度含量。由于待测土层都会有一定的土壤湿度数据，即每平方米的土壤中含有一定体积的水分，通过将测定的特定金属离子在土壤溶液中的密度含量乘以每平方米的土壤中含有的水分的体积，就可得出每平方米的土壤中含有的金属离子的含量。通过在待测土层的各个方位均设置此取样检测一体装置，多次测量求平均值后即可得出标准数据，检测结果更加的准确，能一次性的完成取样和检测两个步骤，整个取样检测过程简单方便，在室外就能够完成。

实施例：

本发明所述是一种土壤环境检测用取样检测一体装置，主体结构包括外围套管1、集液瓶2、检测装置总成和控制报警装置，所述外围套管1底部设有螺旋锥头3，所述螺旋锥头3内部设有置瓶槽4，所述外围套管1侧壁上设有第一进液孔5，第一进液孔5为倾斜孔，所述集液瓶2顶部设有螺纹连接头6，集液瓶2与保护套管7的连接方式可以是螺纹连接，也可以是插接、卡接，本实施例使用的是螺纹连接。所述检测装置总成包括保护套管7、液位传感器8、调节装置和取样检测总成，所述保护套管7底部与螺纹连接头6螺纹连接，所述保护套管7上设有第二进液孔9，第二进液孔9也是倾斜孔。所述液位传感器8与保护套管7内壁滑动连接，也可在保护套管7内壁的各个高度设置传感器放置座，用来根据需要调整液位传感器8的高度，本实施例中使用的是液位传感器8与保护套管7内壁滑动连接来调节液位传感器8的高度。所述液位传感器8底部设有感应触头10，所述感应触头10伸入到集液瓶2内，所述调节装置包括绕线轮11和调节绳12，所述绕线轮11设置于保护套管7外围侧壁上，所述调节绳12一端与绕线轮11连接，所述调节绳12另一端穿过保护套管7侧壁与液位传感器8顶部连接，调节装置也可用定滑轮、齿轮齿条等能够调节高度的机构实现，本实施例中使用的是绕线轮11和调节绳12进行调节。所述保护套管7内部设有第一过滤网13，所述取样检测总成包括取样纵管14、取样连接管15和真空取样检测瓶16，所述取样纵管14与取样连接管15连接处设有电磁阀17，所述真空取样检测瓶16上设有刻度线，取样纵管14和取样连接管15也可为一体装置，电池阀可以设置在取样纵管14或取样连接管15上，也可设置在取样连接管15与真空取样检测瓶16的连接处。所述外围套管1顶部设有控制箱18，所述控制报警装置设置于控制箱18内，所述控制报警装置包括蓄电池19、控制器20和警示灯21，所述蓄电池19与控制器20、液位传感器8通过导线连接，所述控制器20与液位传感器8通过数据线连接，所述控制器20还通过数据线与电磁阀17、警示灯21连接。所述置瓶槽4内设有内花键22，所述集液瓶2外侧设有与内花键22相适应的外花键23，所述置瓶槽4与集液瓶2通过花键连接。置瓶槽4与集液瓶2的连接方式也可用普通平键连接等方式。所述第一进液孔5上设有第二过滤网24。所述保护套管7顶部螺纹连接有胶盖25，所述胶盖25上设有拉环26。胶盖25与保护套管7顶部的连接方式也可为扣接、卡接等方式。所述外围套管1包括基体套管27、连接套管28和顶部套管29，所述基体套管27与连接套管28螺纹连接，所述连接套管28与顶部套管29螺纹连接。所述取样检测总成为5个。取样检测总成可靠更具实际检测需要来设定使用的个数，本实施例中使用的是5个。所述螺纹连接头6顶部设有胶塞30，所述胶塞30上设有透气孔31，所述取样纵管14和感应触头10均穿过胶塞30伸入到集液瓶2内部。所述控制箱18上设有箱门32。