一种碳排放监测取样装置及监测方法

本发明涉及取样装置，更具体地说，涉及一种碳排放监测取样装置及监测方法。

背景技术：

1、土壤碳排放是指土壤中已被捕获的碳将会再次释放到大气层中，从而成为碳排放的一个来源，在土壤碳排放监测中需对土壤监测区域土壤进行取样。

2、进行土壤检测时，如果直接检测的话，检测不准确，因此就要对土壤进行取样检测，现有的取样装置存在取样操作复杂、费时费力、取样效率低、无法取到深层土壤的缺点，因此亟需研发一种取样操作简单、省时省力、取样效率高、能够取到深层土壤的环境检测用不同深度土壤取样装置。

3、现有专利一：授权公开号为cn106596175a的中国专利公开了一种环境检测用不同深度土壤取样装置，用人工转动螺杆的形式，对土壤进行取样，同时还可以根据需要取到不同深度的土壤，达到了取样操作简单、省时省力、取样效率高、能够取到深层土壤的效果；

4、该一种环境检测用不同深度土壤取样装置，使用时还存在一定的问题，该装置所谓的对不同深度的土壤进行取样，是在该装置结构螺杆长度范围内进行不同深度取样，其存在很大的限制，若是工作人员想取样的深度超出该装置的螺杆长度，其便失去了原有的功能，无法延长去取样杆的长度，进而造成一般只能在土壤表面取样，无法对深层次土壤进行取样，导致其实际使用的限制性较大，同时该装置缺少收纳取样部位的结构，在对其进行运输时，多为不便，其无法将其结构分离拆开，进而使其运输时，取样部位容易与外部坚硬物体接触，导致其取样部位的损坏，防护效果较差。

5、现有专利二：授权公开号为cn115452464a的中国专利公开了一种土壤碳排放监测用取样机，通过采用所述螺纹块的表面安装有螺纹座，配合伺服电机输出端安装的大齿轮，可以在大齿圈的作用下带动螺纹块进行转动，进而可以带动第一取样套筒向螺纹块的底部转动，因第一取样套筒、第二取样套筒和第三取样套筒结构一样，可以根据实际使用深度，增加相应的取样套筒，进而达到使该装置取样时，可以适用于不同深度的取样，并且不再局限取样杆的长度；

6、该一种土壤碳排放监测用取样机虽然不再局限取样杆的长度，但是在实际使用的过程中，多是采用多次插入的方式将表层土壤剔除，直至插入需要取样的深度后，方可进行取样作业，取样比较麻烦，而且取样设备采集土壤后，需要将采集土壤的取样部件从取样设备上一一卸下，再通过其他方式将取样部件上的土壤取出，导致土壤取出步骤繁琐，取样效率低。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种碳排放监测取样装置及监测方法，可实现快速取样，可有效提升取样地土壤的取样速率，提升了使用体验。

2、为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

3、一种碳排放监测取样装置，包括箱体，所述箱体的上端面固定安装有控制主板，所述箱体的左端面与右端面上侧均固定安装有把手，所述箱体的下端面四角处均固定安装有支撑腿，所述箱体的前端面右下侧开设有存放口，所述箱体的内部铰接有转套，所述箱体的内部下端面中部开设有空洞，所述转套的内部设置有传动机构，所述转套的外侧呈环形分散设置有钻孔机构、取样机构与转向机构，所述箱体的下侧设置有切换机构，所述传动机构包括转套的内部前端面固定安装的单轴电机，所述单轴电机的后端输出轴的后端固定安装螺纹杆，所述螺纹杆的外表面前侧螺旋传动连接有螺纹套一，所述螺纹套一的外表面上端固定安装有伸缩杆一，所述螺纹套一的外表面下端左侧与右侧均固定安装有伸缩杆二，所述传动机构可针对使用情况，分别选择对钻孔机构、取样机构与转向机构进行调节，所述转向机构利用传动机构的传动调节钻孔机构与取样机构的位置，进行钻孔与取样作业，所述切换机构利用调节转向机构传动实现保存多组样品。

4、进一步的，所述传动机构还包括螺纹杆的外表面后侧螺旋传动连接的螺纹套二，所述螺纹套二的外表面上端固定安装有伸缩杆三，所述螺纹套二的外表面下端左侧与右侧均固定安装有伸缩杆四。

5、进一步的，所述转套的外表面开设有滑槽，所述滑槽内部前侧滑动连接有滑块一，所述滑块一的下端面开设有卡槽一，所述滑块一的上端转动连接有连杆一，所述滑槽内部后侧滑动连接有滑块二，所述滑块二的下端面开设有卡槽二，所述滑块二的上端转动连接有连杆二，所述转套的上侧设置有顶块，所述连杆一与连杆二均与顶块转动连接。

6、进一步的，所述滑槽、滑块一、卡槽一、连杆一、滑块二、卡槽二、连杆二、滑块二与顶块均对应设置有三组，并呈环形分散设置。

7、进一步的，所述钻孔机构包括一组顶块的上端面转动连接的钻杆，所述钻杆的外表面下侧固定安装有蜗轮，所述顶块的左端面固定安装有支撑框，所述支撑框的内部转动连接蜗杆，所述蜗杆与蜗轮相互啮合，所述蜗杆的左端与右端均固定安装有齿轮一，所述箱体的内部下端面固定安装有支撑齿条。

8、进一步的，所述取样机构包括其中一组顶块的上端固定安装的取样管，所述取样管的内部下端面固定安装有伸缩杆五，所述伸缩杆五的上端固定安装有推板，所述推板与取样管滑动连接，所述取样管的上侧内壁固定安装有倒刺。

9、进一步的，所述转向机构包括其中一组顶块的上端固定安装的双轴电机，所述双轴电机的后端输出轴的端部固定安装的齿轮二，所述箱体的内部上端对应齿轮二固定安装的弧形齿条。

10、进一步的，所述切换机构包括双轴电机的前端输出轴的端部固定安装的齿轮三，所述箱体的内部前端面上侧转动连接的转杆，所述转杆的后端对应齿轮三固定安装有齿轮四，所述转杆的外表面固定安装有传动轮一。

11、进一步的，所述切换机构还包括箱体的内部左下方开设有的滑轨，所述存放口与滑轨相互连通，所述滑轨的内部转动连接有往复丝杆，所述往复丝杆的外表面前侧固定安装有传动轮二，所述传动轮一与传动轮二的外侧套设有皮带，并通过皮带传动连接，所述往复丝杆的外表面螺旋传动连接有螺纹套管，所述螺纹套管的上端固定安装有存放盒，所述存放盒滑动连接在滑轨的内部，且存放盒的内部设置多组存放腔。

12、一种碳排放监测取样装置的监测方法，包括如下步骤：

13、s1：调节钻孔：首先，通过控制主板启动伸缩杆一与伸缩杆三，向上延伸，与转向机构上的滑块一与滑块二进行固定连接，随后启动单轴电机，螺纹套一与螺纹套二相向运动，并通过滑块一与滑块二使连杆一与连杆二相向运动，使得顶块驱动双轴电机上升，使双轴电机后端输出轴上的齿轮二与弧形齿条啮合进行啮合传动，随后启动双轴电机，使齿轮二转动，从而调节钻孔机构与取样机构的方位，使钻孔机构垂直与空洞即可，此时断开伸缩杆一与伸缩杆三并恢复原位，启动与钻孔机构对应的伸缩杆二与伸缩杆四，使顶块驱动钻杆下降，并通过空洞钻入地面，并在蜗杆与蜗轮的作用下进行旋转深入，可根据需要选择钻孔深度；

14、s2：土壤取样：钻洞完毕后，上述传动反转恢复原状，并切断伸缩杆二与伸缩杆四，再次利用传动机构启动转向机构使得取样机构与空洞垂直，并使与取样机构对应的伸缩杆二与伸缩杆四进行传动连接，使取样管深入钻过的孔洞当中，取样管插入泥土当中进行取样作业，随后反转回缩，在倒刺的作用下泥土留在取样管的端部，并跟随取样管收回箱体的内部；

15、s3：切换存放：再次使传动机构对转向机构进行传动，使得取样管转动至存放盒处，随后启动伸缩杆五，利用推板将取样管当中的样品倾倒至存放盒当中，且还可利用传动机构对切换机构进行传动，使存放盒进行位移，配合取样机构对多组样品进行取样存放。

16、相比于现有技术，本发明的有益效果：

17、(1)本方案通过设置钻孔机构与取样机构，钻孔机构对地面进行深度钻孔，随后取样机构直接对该深度的土壤进行取样，可有效对不同分层的土壤快速取出，提升了使用体验；

18、(2)本方案通过设置传动机构与转向机构，相互配合，利用伸缩杆一与伸缩杆二根据需要对转向机构进行传动连接，从而并配合双轴电机，使得转套进行转动，切换钻孔机构与取样机构的方位，以实现不同的效果，相对提升了设备的实用性；

19、(3)本方案通过设置切换机构，配合取样机构，能够实现对多组取样样品的存储，无需手动拆卸存储样品，相对提升了设备的实用性。