一种水文地质取样装置的制作方法

本发明涉及水文地质技术领域，具体是一种水文地质取样装置。

背景技术：

水文地质学地质学分支学科，其研究自然界中地下水的各种变化和运动的现象，包括地下水的分布和形成规律，地下水的物理性质和化学成分，地下水资源及其合理利用，地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治等。随着科学的发展和生产建设的需要，水文地质学又分为区域水文地质学、地下水动力学、水文地球化学、供水水文地质学、矿床水文地质学、土壤改良水文地质学等分支学科。

为了对水文地质进行科学分析，需要对土壤进行样本的采集，并根据土壤样本的检测分析结果判断水文地质状况，但是目前的土壤取样装置操作过程大多采用人工取样，操作劳动强度较大，土壤采集的效率较低，为此，现提供一种水文地质取样装置，以解决上述技术问题。

技术实现要素：

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种水文地质取样装置，可以实现机械化的采样。

技术方案：本发明采用如下技术方案：

一种水文地质取样装置，包括支撑板、固定安装在支撑板上的支撑架(1)、安装于支撑板下部的导柱，支撑板中间设置第一开口，取样筒开口朝下安装于第一开口处，取样筒的外壁设置有螺纹，第一开口处安装有螺纹套管，所述螺纹套管的外径与第一开口的内径相等，所述螺纹套管内壁设置螺纹，所述螺纹套管外壁设置有外齿圈；取样筒安装于螺纹套管内部，取样筒外壁的螺纹与螺纹套管内壁上螺纹相旋合；支撑架上固定安装有正反转电机，正反转电机的输出轴同轴固定安装有驱动齿轮，螺纹套管外壁设置的外齿圈与驱动齿轮啮合。

进一步地，所述取样筒的顶部设置有第一螺纹孔，支撑架的顶部设置有与第一螺纹孔对应的开孔，螺纹杆贯穿第一螺纹孔和开孔，螺纹杆在取样筒的一端设置有推板，螺纹杆在支撑架外侧的一端安装有手轮；螺纹杆与第一螺纹孔的螺纹相旋合；推板的形状与取样筒截面的形状相同。

进一步地，所述开孔处安装有滚动轴承，所述滚动轴承外圈的外径与开孔的孔径相等，所述滚动轴承内圈的内径与螺纹杆的直径相等，螺纹杆贯穿第一螺纹孔和滚动轴承。

进一步地，还包括支撑套筒，所述导柱滑动安装在支撑套筒内，支撑套筒外侧壁固定有延伸板，延伸板上枢接有升降丝杆，所述升降丝杆螺纹连接贯穿支撑板。

进一步地，所述支撑套筒外侧壁横向固定有容纳套板，容纳套板内有中空腔，中空腔内滑动安装有集料板，集料板上开设有集料槽。

进一步地，所述容纳套板的数量为两个或两个以上。

进一步地，所述容纳套板内水平设有限位弹簧，所述限位弹簧一端与容纳套板靠近支撑套筒的内壁连接，另一端与集料板靠容纳套板的外侧连接；集料板靠容纳套板的一端设置有竖直板，竖直板上穿设有锁紧螺钉；容纳套板的上顶板设有第二开口，竖直板从第二开口伸出，所述第二开口的长度等于集料板从收纳到完全拉伸的运动路径长度；支撑套筒侧壁开设有与锁紧螺钉螺纹相旋合的第二螺纹孔。

有益效果：本发明通过控制正反转电机正转或反转即可实现取样筒向下或向上移动，实现对土壤的采样操作，采样过程简单高效。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中容纳套板与集料板的连接内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明。

图1-图2中：1-支撑架、2-开孔、3-第一螺纹孔、4-手轮、5-螺纹杆、6-滚动轴承、7-取样筒、8-外齿圈、9-升降丝杆、10-延伸板、11-容纳套板、12-集料板、13-推板、14-螺纹套管、15-导柱、16-支撑套筒、17-支撑板、18-驱动齿轮、19-正反转电机、20-第二螺纹孔、21-限位弹簧、22-竖直板、23-锁紧螺钉、24-集料槽、25-第一开口。

实施例1：

如图1所示，一种水文地质取样装置，包括支撑板17，支撑板17上固定安装有支撑架1，支撑板17下部安装有导柱15，导柱起到支撑的作用，并将支撑板抬高，支撑板17中间设置第一开口25，取样筒7开口朝下安装于第一开口25处，取样筒7的外壁设置有螺纹，第一开口25处安装有螺纹套管14，所述螺纹套管14的外径与第一开口25的内径相等，所述螺纹套管14内壁设置螺纹，所述螺纹套管14外壁设置有外齿圈8；取样筒7安装于螺纹套管14内部，取样筒7外壁的螺纹与螺纹套管14内壁上螺纹相旋合；支撑架1上固定安装有正反转电机19，正反转电机19的输出轴同轴固定安装有驱动齿轮18，螺纹套管14外壁设置的外齿圈8与驱动齿轮18啮合。

在进行水文地质研究的土壤取样时，启动正反转电机19，设置为正转，正反转电机19带动驱动齿轮18旋转，此时驱动齿轮18与外齿圈8进行啮合传动，实现螺纹套管14旋转，螺纹套管14带动与之螺纹配合连接的取样筒7向下旋进，取样筒7伸入到土壤中，土壤进入到取样筒7内部实现采样。启动正反转电机19，设置为反转，驱动齿轮18带动外齿圈8反向转动，此时取样筒7向上旋进将其内部采集的样本进行提升。

为了便于将采集的土壤样本取出，取样筒7的顶部设置有第一螺纹孔3，支撑架1的顶部设置有与第一螺纹孔3对应的开孔2，螺纹杆5贯穿第一螺纹孔3和开孔2，螺纹杆5在取样筒7的一端设置有推板13，螺纹杆5在支撑架1外侧的一端安装有手轮4；螺纹杆5与第一螺纹孔3的螺纹相旋合；推板13的形状与取样筒7截面的形状相同。当采集到土壤样本后，取样筒7带动其内部的土壤样本向上提升，旋转手轮4带动螺纹杆5转动，螺纹杆5在第一螺纹孔3的限位作用下向下旋进，此时推板13向下移动并将取样筒7内的土壤样本推出，即可得到所采集的土壤样本，样本取出过程简单快速。

为了减少螺纹杆5转动时与开孔2的摩擦，在开孔2处安装滚动轴承6，所述滚动轴承6外圈的外径与开孔2的孔径相等，所述滚动轴承6内圈的内径与螺纹杆5的直径相等，螺纹杆5贯穿第一螺纹孔3和滚动轴承6。

实施例2：

为了能实现本装置的高度升降，实现更加便捷的土壤采样，在实施例1的基础上，导柱15滑动安装在支撑套筒16内，支撑套筒16外侧壁固定有延伸板10，延伸板10上枢接有升降丝杆9，所述升降丝杆9螺纹连接贯穿支撑板17。

通过上述设置，在进行土壤采样之前，旋转升降丝杆9，此时支撑板17向下移动，支撑板17下部的导柱15沿着支撑套筒16向下滑动，实现取样筒7高度的初步调节，使得取样筒7下端能更加靠近土壤，便于随后的土壤采集。

为了对采集的土壤样本进行分类放置，在支撑套筒16外侧壁横向固定有容纳套板11，容纳套板11内有中空腔，中空腔滑动安装有集料板12，集料板12上开设有集料槽24。容纳套板11可以设置多个，上下排列在同一侧的支撑套筒16外侧壁，或设置在不同的支撑套筒16外侧壁上。

土壤采集后，将集料板12从容纳套板11上伸出，旋转手轮4，推板13将取样筒7内的土壤挤出一部分到靠上的集料板12的集料槽24内，之后将集料板12带动其内的土壤收纳到容纳套板11内，随后继续旋转手轮4，再将取样筒7内的土壤挤出一部分到靠下的集料板12的集料槽24内，此时进入到两个集料板12内的土壤为不同深度的土壤样本，实现了土壤样本采集后的分类放置。

如图2所示，容纳套板11内水平设有限位弹簧21，所述限位弹簧21一端与容纳套板11靠近支撑套筒16的内壁连接，另一端与集料板12靠容纳套板(11)的外侧连接；当集料板12完全拉出容纳套板11时，限位弹簧21处于松弛状态。集料板12靠容纳套板11的一端设置有竖直板22，竖直板22上穿设有锁紧螺钉23；容纳套板11的上顶板设有第二开口，竖直板22从第二开口伸出，所述第二开口的长度等于集料板12从收纳到完全拉伸的运动路径长度；支撑套筒16侧壁开设有与锁紧螺钉23螺纹相旋合的第二螺纹孔20。设置的限位弹簧21方便集料板12从容纳套板11内滑出；当需要将集料板12收纳到容纳套板11内部时，将集料板12推入容纳套板11的中空腔内部，限位弹簧21压缩，通过锁紧螺钉23与螺纹孔20螺纹连接，实现集料板12进入到容纳套板11内部后的固定。