一种土壤检测的分段式梯度大容量采样器的制作方法

本发明涉及土壤检测设备相关领域，具体是涉及一种土壤检测的分段式梯度大容量采样器。

背景技术：

1、土壤环境监测是指通过对影响土壤环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量(或污染程度)及其变化趋势。土壤采样的设备多种多样，如针对十五米以内深度采样，可采用很多手动采样的小型设备，而针对十五至三十米深度采样，又可采用履带式液压直推采样设备。现有的小型手动采样设备，大多采用与钻井设备相类似的钻管采样，钻进形式又大致可分为冲击钻进和旋转钻进两种，即将圆管状钻管向下高频冲击后钉入土层中，或者与大多钻井设备一般，将圆管状钻管旋转向下钻入土层中，而取样方式也大致可分为两种，第一种直接采用钻管钻入土层内，钻管的下端成型为缩口结构，通过缩口结构对土壤的限位以及土壤与钻管内壁的摩擦力，再向上拔出钻管后取出钻管内的土壤，此种取样方式钻管内壁上可能附着较多土壤且土壤与钻管分离不便，第二种则在钻管内提前放置亚克力薄管，亚克力薄管的下端成型特殊结构以防止土壤脱出，此种方式避免了钻管内壁与土壤的直接接触，且亚克力薄管的成本低，易回收再利用。

2、传统的小型土壤采样设备具有以下不足：通过将钻管打入土层中采集土壤而钻进深度大于单节钻管长度时，便需要在钻管上再接续一节钻管，然后继续冲击上方新接续的钻管，以将下方钻管继续钻入更深土层中，但是此方法配合亚克力薄管对土壤取样时，需要反复更换亚克力薄管，且钻管钻进至特定深度时，受钻管尺寸的限制，仅能取出对应容量的土壤，在对应深度需要取出更多土壤时，只能首先取出亚克力薄管，并重新取出多节钻管，在附近另选一处地点重新钻入取样，钻管的拔出费时费力，效率不高，且土壤采集量较大而采样深度稍深时，还需取出多节钻管，并反复更换地点钻进，操作繁杂且无形中增加了成本(钻进需要燃油设备驱动)。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种土壤检测的分段式梯度大容量采样器。

2、为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：

3、一种土壤检测的分段式梯度大容量采样器，包括用于首次竖直向下钻进的主钻管和若干根依次向上首尾固连的同轴固定设置于主钻管上的第一延长管，主钻管和第一延长管均呈圆管结构，还包括沿轴向不可旋转的同轴插设于主钻管中的主限位管、若干根依次向上首尾固连的同轴固定设置于主限位管上的辅限位管、沿轴向不可旋转的同轴插设于主限位管中的分段式采样管、若干根依次向上首尾固连的同轴固定设置于分段式采样管上的第二延长管、与分段式采样管顶端或最上方第二延长管顶端同轴固连的升降丝杆、与主钻管顶端或最上方第一延长管顶端相固连的固定座以及轴向限位的轴接设置于固定座上且与升降丝杆同轴螺纹连接的旋转驱动件，所述固定座能够将主限位管和若干根辅限位管沿轴向压紧在主钻管和若干根第一延长管内，若干根第二延长管一一对应的同轴设置于若干根辅限位管内，且若干根辅限位管一一对应的同轴设置于若干根第一延长管内，主限位管和主钻管的下端分别开设有用于供分段式采样管下端先后斜向下穿出的第一斜槽和第二斜槽，所述分段式采样管包括若干根首尾相连且相互铰接的短管，每根所述短管内均同轴设置有用于承接土壤的接土内管，接土内管的下端成型有用于供土壤进入并能够防止土壤反向下落掉出的上凸开口部。

4、优选的，第一延长管顶端结构与主钻管顶端结构一致，相邻两根第一延长管的相向端螺纹连接，且每根第一延长管的底端均可与主钻管顶端螺纹连接，相邻辅限位管的相向端螺纹连接，且每根辅限位管的下端均可与主限位管上端螺纹连接，相邻第二延长管的相向端螺纹连接，且每根第二延长管的底端均可与分段式采样管顶端螺纹连接，每根第二延长管的顶端均可与升降丝杆底部螺纹连接，主钻管的顶端开设有六个沿圆周方向均匀分布且可配合扳手旋转的沉槽部，主钻管的下端成型有可防止主限位管下落掉出的钻进缩口部，主限位管的外圆柱壁上成型有两个对称设置的第一凸条，主钻管内壁上和第一延长管内壁上分别成型有适应两个第一凸条结构的第一沉槽，短管和升降丝杆的外圆柱壁上分别成型有六个沿圆周方向均匀分布的第二凸条和第三凸条，第二凸条和第三凸条的结构一致，主限位管内壁上和辅限位管内壁上分别成型有适应六个第二凸条结构的第二沉槽和第三沉槽。

5、优选的，所述分段式采样管还包括上下设置的第一圆管和第二圆管，第一圆管的下端与第二圆管上端相铰接，第一圆管的上端与升降丝杆的下端螺纹连接，第二圆管的下端与最上方短管上端铰接相连。

6、优选的，每个短管均包括上下设置且总体均呈圆管状结构的管体和顶盖，管体和对应顶盖的相向端螺纹连接，管体的下端成型有用于向土壤中钻进并能够防止对应接土内管脱出的尖口部，顶盖的内圈成型有用于配合尖口部对接土内管限位的凸环部，上方短管的管体与下方管体的顶盖的相向端相铰接，最上方短管的顶盖与第二圆管下端相铰接。

7、优选的，所述固定座上滑动设置有两个能够相向夹紧主钻管或最上方第一延长管的夹块，固定座的中部成型有向下突出的下凸圆管，下凸圆管的下端成型有六个适应第二沉槽结构的第四凸条。

8、优选的，两个夹紧的相向端均成型有适应主钻管上端结构的半圆柱槽，且每个半圆柱槽内圈均成型有与对应三个沉槽部相配合的内壁凸块。

9、优选的，所述旋转驱动件包括螺纹套管和与螺纹套管顶端同轴固连的转盘，螺纹套管轴向限位的轴接设置于固定座上，螺纹套管同轴套设于升降丝杆上且与升降丝杆螺纹连接。

10、优选的，所述转盘的外圆柱壁上固连有六个沿圆周方向均匀分布的手转柄。

11、本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

12、其一，本发明通过在主钻管内设置主限位管、分段式采样管、升降丝杆、固定座和旋转驱动件等，在主钻管钻进至指定深度仍需采集更多土壤时，可通过主限位管、升降丝杆、固定座和旋转驱动件等的配合，带动分段式采样管由主钻管底部斜向下钻进，继而取出主钻管外的土壤，避免了主钻管的反复取出和钻入；

13、其二，本发明在通过分段式采样管取出主钻管外一处土壤后，还可通过适当旋转主钻管，并再次放入分段式采样管，来对主钻管附近多点采集土壤；

14、其三，本发明可视钻进深度，即在主钻管上接续的第一延长管的数量，在放入分段式采样管和主限位管时，相应增加对于数量的第二延长管和辅限位管，继而实现主钻管钻进至不同深度时，均能够通过分段式采样管进行采样。

技术特征：

1.一种土壤检测的分段式梯度大容量采样器，包括用于首次竖直向下钻进的主钻管(1)和若干根依次向上首尾固连的同轴固定设置于主钻管(1)上的第一延长管(2)，主钻管(1)和第一延长管(2)均呈圆管结构，其特征在于，还包括沿轴向不可旋转的同轴插设于主钻管(1)中的主限位管(3)、若干根依次向上首尾固连的同轴固定设置于主限位管(3)上的辅限位管(4)、沿轴向不可旋转的同轴插设于主限位管(3)中的分段式采样管(5)、若干根依次向上首尾固连的同轴固定设置于分段式采样管(5)上的第二延长管(6)、与分段式采样管(5)顶端或最上方第二延长管(6)顶端同轴固连的升降丝杆(7)、与主钻管(1)顶端或最上方第一延长管(2)顶端相固连的固定座(8)以及轴向限位的轴接设置于固定座(8)上且与升降丝杆(7)同轴螺纹连接的旋转驱动件(9)，所述固定座(8)能够将主限位管(3)和若干根辅限位管(4)沿轴向压紧在主钻管(1)和若干根第一延长管(2)内，若干根第二延长管(6)一一对应的同轴设置于若干根辅限位管(4)内，且若干根辅限位管(4)一一对应的同轴设置于若干根第一延长管(2)内，主限位管(3)和主钻管(1)的下端分别开设有用于供分段式采样管(5)下端先后斜向下穿出的第一斜槽(10)和第二斜槽(11)，所述分段式采样管(5)包括若干根首尾相连且相互铰接的短管(12)，每根所述短管(12)内均同轴设置有用于承接土壤的接土内管(13)，接土内管(13)的下端成型有用于供土壤进入并能够防止土壤反向下落掉出的上凸开口部(14)。

2.根据权利要求1所述的一种土壤检测的分段式梯度大容量采样器，其特征在于，第一延长管(2)顶端结构与主钻管(1)顶端结构一致，相邻两根第一延长管(2)的相向端螺纹连接，且每根第一延长管(2)的底端均可与主钻管(1)顶端螺纹连接，相邻辅限位管(4)的相向端螺纹连接，且每根辅限位管(4)的下端均可与主限位管(3)上端螺纹连接，相邻第二延长管(6)的相向端螺纹连接，且每根第二延长管(6)的底端均可与分段式采样管(5)顶端螺纹连接，每根第二延长管(6)的顶端均可与升降丝杆(7)底部螺纹连接，主钻管(1)的顶端开设有六个沿圆周方向均匀分布且可配合扳手旋转的沉槽部(19)，主钻管(1)的下端成型有可防止主限位管(3)下落掉出的钻进缩口部(20)，主限位管(3)的外圆柱壁上成型有两个对称设置的第一凸条(21)，主钻管(1)内壁上和第一延长管(2)内壁上分别成型有适应两个第一凸条(21)结构的第一沉槽(22)，短管(12)和升降丝杆(7)的外圆柱壁上分别成型有六个沿圆周方向均匀分布的第二凸条(23)和第三凸条(24)，第二凸条(23)和第三凸条(24)的结构一致，主限位管(3)内壁上和辅限位管(4)内壁上分别成型有适应六个第二凸条(23)结构的第二沉槽(25)和第三沉槽。

3.根据权利要求1所述的一种土壤检测的分段式梯度大容量采样器，其特征在于，所述分段式采样管(5)还包括上下设置的第一圆管(26)和第二圆管(27)，第一圆管(26)的下端与第二圆管(27)上端相铰接，第一圆管(26)的上端与升降丝杆(7)的下端螺纹连接，第二圆管(27)的下端与最上方短管(12)上端铰接相连。

4.根据权利要求3所述的一种土壤检测的分段式梯度大容量采样器，其特征在于，每个短管(12)均包括上下设置且总体均呈圆管状结构的管体(28)和顶盖(29)，管体(28)和对应顶盖(29)的相向端螺纹连接，管体(28)的下端成型有用于向土壤中钻进并能够防止对应接土内管(13)脱出的尖口部(30)，顶盖(29)的内圈成型有用于配合尖口部(30)对接土内管(13)限位的凸环部(31)，上方短管(12)的管体(28)与下方管体(28)的顶盖(29)的相向端相铰接，最上方短管(12)的顶盖(29)与第二圆管(27)下端相铰接。

5.根据权利要求2所述的一种土壤检测的分段式梯度大容量采样器，其特征在于，所述固定座(8)上滑动设置有两个能够相向夹紧主钻管(1)或最上方第一延长管(2)的夹块(32)，固定座(8)的中部成型有向下突出的下凸圆管(33)，下凸圆管(33)的下端成型有六个适应第二沉槽(25)结构的第四凸条(34)。

6.根据权利要求5所述的一种土壤检测的分段式梯度大容量采样器，其特征在于，两个夹紧的相向端均成型有适应主钻管(1)上端结构的半圆柱槽，且每个半圆柱槽内圈均成型有与对应三个沉槽部(19)相配合的内壁凸块(35)。

7.根据权利要求1所述的一种土壤检测的分段式梯度大容量采样器，其特征在于，所述旋转驱动件(9)包括螺纹套管(36)和与螺纹套管(36)顶端同轴固连的转盘(37)，螺纹套管(36)轴向限位的轴接设置于固定座(8)上，螺纹套管(36)同轴套设于升降丝杆(7)上且与升降丝杆(7)螺纹连接。

8.根据权利要求7所述的一种土壤检测的分段式梯度大容量采样器，其特征在于，所述转盘(37)的外圆柱壁上固连有六个沿圆周方向均匀分布的手转柄(38)。

技术总结
本发明涉及土壤检测设备相关领域，具体是涉及一种土壤检测的分段式梯度大容量采样器，包括主钻管和若干根第一延长管，还包括主限位管、若干根辅限位管、分段式采样管、若干根第二延长管、升降丝杆、固定座以及旋转驱动件，主限位管和主钻管的下端分别开设有第一斜槽和第二斜槽，分段式采样管包括若干根短管，每根短管内均同轴设置有接土内管，接土内管的下端成型有上凸开口部。本发明可视钻进深度，即在主钻管上接续的第一延长管的数量，在放入分段式采样管和主限位管时，相应增加对于数量的第二延长管和辅限位管，继而实现主钻管钻进至不同深度时，均能够通过分段式采样管进行采样。

技术研发人员：陈大伟,张婕,陈婷,张龙
受保护的技术使用者：嘉合检测科技（浙江）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13