一种土壤生态环境监测装置及其使用方法与流程

本发明涉及土壤监测，尤其涉及一种土壤生态环境监测装置及其使用方法。

背景技术：

1、土壤生态环境监测，是指了解土壤环境质量状况的重要措施，以防治土壤污染危害为目的，对土壤污染程度、发展趋势的动态分析测定。包括土壤环境质量的现状调查、区域土壤环境背景值的调查、土壤污染事故调查和污染土壤的动态观测。

2、土壤环境监测一般包括准备、布点、采样、制样、分析测试、评价等步骤。目前在对土壤进行取样时大多采用取样筒进行钻土，当需要特定深度的土壤样品时，往往将取样筒钻取到该深度并进行土壤采用，所采集的土样体积大，且大部分都是采样点以上不需要的土样，需要再次确认并分离所需土样，以得到所要保留的采样点土样，操作上相当不便。

3、中国专利cn202110520764.3公开了一种土壤生态环境监测装置，包括带支撑脚的台面，所述台面上设有安装架，所述台面在安装架的下方位置设有上下贯通的活动套，所述活动套内活动设有组合管件，所述组合管件的底部设有带监测探头的钻头，且在组合管件底部外壁设有螺旋片，所述安装架上设有用于驱动组合管件转动的驱动件，所述台面上设有太阳能板、蓄电池和无线信号发射器，所述太阳能板将太阳能转换为电能储存在蓄电池中并用于为监测探头供电，所述监测探头的监测信号通过无线信号发射器远程发出。该土壤生态环境监测装置将探头安装在钻头上，可通过电力驱动将探头送至土壤内指定深度处，省去了人工开挖操作，省时省力，且减少了对土壤环境的破坏。

4、中国发明专利cn202110217835.2公开了一种生态环境监测用土壤取样装置，通过钻进筒体钻进到需采样的深度后，顺时针转动钻进筒体中的转动动力杆，螺母沿转动动力杆向下移动，同时所述封堵盖在齿轮、齿条带动下向钻进筒体中心移动，从而打开所述土壤样品入口，与此同时所述刀头伸出土壤样品入口并与所要采集的土壤相接触，随着螺母沿转动动力杆继续向下移动，刀头将土壤样品从上至下切削下来，使得土壤样品从所述土壤样品入口落入所述钻进筒体内部下端所述的土壤样品储存腔；土壤样品采集结束后，逆时针转动动力杆，同步实现封堵盖封堵土壤样品入口以及刀头向上运动滑入钻进筒体内部，完成土壤采样。本发明结构简单，操作方便，非常适合携带至野外进行土壤采样操作。

5、但是，上述专利在土壤采样过程中，往往是采用钻头对土壤直接进行掘进采样，采样后的土壤混合后，就不能分析出土壤不同深度的土质情况，从而对土壤生态环境的监测数据并不够具体和准确。

技术实现思路

1、本发明提供了一种土壤生态环境监测装置及其使用方法，以能够对土壤不同深度的土质情况进行实时监测。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种土壤生态环境监测装置，包括支撑底座，所述支撑底座上通过支撑架固定有采样盘，所述支撑底座一侧设置有电机，所述电机的输出轴固定连接有驱动齿轮，所述采样盘下方转动连接有收集管，所述收集管下方固定有与驱动齿轮啮合的从动齿轮，所述收集管与所述支撑底座转动连接，且所述收集管底部固定连接有集土盘，所述集土盘底部固体连接有采土机构，所述采样盘上方通过支撑杆固定连接有灰尘检测组件。

4、作为本技术方案的进一步改进方案：所述采样盘包括转动槽及由多个挡板均匀分割成的若干分仓，所述挡板上部开设有滑槽，所述挡板上方固定连接有过滤板，所述采样盘的顶板与过滤板之间构成吸气腔室，所述顶板上设置有两组吸气泵，所述吸气泵的吸气口与所述吸气腔室连通。

5、作为本技术方案的进一步改进方案：所述收集管上方固定连接有盖板，所述盖板上开设有与任一所述分仓相连通的通气槽，且所述收集管在靠近通气槽的位置开设有出料槽，所述盖板与滑槽滑动配合，所述收集管顶部与转动槽转动配合。

6、作为本技术方案的进一步改进方案：所述灰尘检测组件包括检测箱，所述检测箱的左右两侧壁上分别开设有进风通道和出风通道，所述进风通道与出风通道相互连通，所述进风通道的一端设有吹风机，所述出风通道的侧壁上固定连接有激光发射器，所述光线强度传感器固定连接在出风通道的侧壁上。

7、作为本技术方案的进一步改进方案：所述采土机构包括转轴及围绕转轴设置的螺旋刀片，所述转轴底部固定连接有钻头。

8、作为本技术方案的进一步改进方案：所述检测箱在出风通道的出口位置固定有挡尘罩，所述挡尘罩下方连接有集尘箱。

9、作为本技术方案的进一步改进方案：所述集土盘顶部开设有进料口，所述进料口与收集管连通，所述集土盘底部固定连接有挡土罩。

10、作为本技术方案的进一步改进方案：每个所述分仓靠近所述转动槽的位置设置有台阶。

11、作为本技术方案的进一步改进方案：所述过滤板在每个所述分仓的顶部设置有过滤网。

12、一种土壤生态环境监测装置的使用方法，包括以下步骤：

13、s1.监测前，确定采样点，将采土机构的钻头插入采样点的土壤表层；

14、s2.启动电机，电机带动驱动齿轮、从动齿轮进行转动，进而带动收集管转动，收集管转动时带动底部的集土盘及采土机构进行转动，采土机构向下掘进；

15、s3.在s2采土机构向下掘进的过程中，土壤由上至下的层次被螺旋刀片带到挡土罩内，并通过进料口进入收集管内；

16、s4.在吸气泵的作用下，收集管内的土壤进入到与出料槽相对应的分仓内；

17、s5.由于收集管和盖板同步转动，只有与通气槽及出料槽相对应的分仓才能收集到土壤，随着采土机构向下不断地掘进，各层土壤能够分别被筛选到不同的分仓内；

18、s6.在采土机构采样的过程中，吹风机同步启动，将周围的空气吸入进风通道，然后从出风通道流出，此时激光发射器发射激光光线到光线强度传感器中，当空气中的灰尘越多，光线强度传感器中接收到的光线强度越弱，故可根据光线强度信号判断空气中的灰尘浓度强度，进而可以确定土壤的干燥度。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

20、本发明通过采样盘的顶板与过滤板之间构成吸气腔室，过滤板在每个分仓的顶部设置有过滤网，顶板上设置有两组吸气泵，吸气泵的吸气口与吸气腔室连通，这样的话，采土机构工作时，在吸气泵的作用下，收集管内的土壤进入到与出料槽相对应的分仓内，从而便于土壤分层收集，进而能够准确地监测不同深度的土壤环境状况，监测的数据更加准确，更利于分析土壤生态环境数据。

21、本发明能够在采土机构采样的过程中，吹风机同步启动，将周围的空气吸入进风通道，然后从出风通道流出，此时激光发射器发射激光光线到光线强度传感器中，当空气中的灰尘越多，光线强度传感器中接收到的光线强度越弱，故可根据光线强度信号判断空气中的灰尘浓度强度，进而可以确定土壤的干燥度，同时，集尘箱能够收集的土壤表面灰尘，进而便于完整采集土壤周围环境的各个土质，提高土壤生态环境监测的准确性。

技术特征：

1.一种土壤生态环境监测装置，其特征在于，包括支撑底座（1），所述支撑底座（1）上通过支撑架（2）固定有采样盘（3），所述支撑底座（1）一侧设置有电机（4），所述电机（4）的输出轴固定连接有驱动齿轮（5），所述采样盘（3）下方转动连接有收集管（6），所述收集管（6）下方固定有与驱动齿轮（5）啮合的从动齿轮（7），所述收集管（6）与所述支撑底座（1）转动连接，且所述收集管（6）底部固定连接有集土盘（10），所述集土盘（10）底部固体连接有采土机构（8），所述采样盘（3）上方通过支撑杆固定连接有灰尘检测组件（9）；

2.根据权利要求1所述的一种土壤生态环境监测装置，其特征在于，所述采土机构（8）包括转轴（81）及围绕转轴设置的螺旋刀片（82），所述转轴（81）底部固定连接有钻头（83）。

3.根据权利要求1所述的一种土壤生态环境监测装置，其特征在于，每个所述分仓（33）靠近所述转动槽（31）的位置设置有台阶（35）。

4.根据权利要求1所述的一种土壤生态环境监测装置，其特征在于，所述过滤板（36）在每个所述分仓（33）的顶部设置有过滤网（37）。

5.一种土壤生态环境监测装置的使用方法，采用1-4任一所述的一种土壤生态环境监测装置，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种土壤生态环境监测装置，涉及土壤环境监测技术领域，包括支撑底座，所述支撑底座上通过支撑架固定有采样盘，所述支撑底座一侧设置有电机，所述电机的输出轴固定连接有驱动齿轮，所述采样盘下方转动连接有收集管，所述收集管下方固定有与驱动齿轮啮合的从动齿轮，所述收集管与所述支撑底座转动连接，且所述收集管底部固定连接有集土盘，所述集土盘底部固体连接有采土机构，所述采样盘上方通过支撑杆固定连接有灰尘检测组件。本发明收集管内的土壤进入到与出料槽相对应的分仓内，从而便于土壤分层收集，进而能够准确地监测不同深度的土壤环境状况，监测的数据更加准确，更利于分析土壤生态环境数据。

技术研发人员：许晓霞,邓丽,王贵,马登乐,柏晓红
受保护的技术使用者：甘肃省张掖生态环境监测中心
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25