一种环境监测土壤取样装置的制作方法

本发明属于土壤取样，具体是指一种环境监测土壤取样装置。

背景技术：

1、目前，土壤环境监测是环境保护和土地利用规划中至关重要的一环。而土壤取样是评估土壤质量和污染程度的关键步骤。现有的土壤取样装置主要依赖于手持操作，并存在一些问题。

2、首先，现有的手持取样装置需要操作人员手持装置进行采样，这容易导致装置晃动和不稳定。由于土壤的松紧度和坚硬度不同，需要对取样装置施加一定的力度和角度。然而，手持操作的不稳定性会导致取样装置在入土和取样过程中产生剧烈晃动，影响取样的准确性和一致性。

3、其次，手持操作对操作人员来说是一项相对繁重和累人的任务。土壤取样装置通常为较长的取样筒，需要操作人员进行反复的弯腰、插入和取出操作，对使用者的身高和力量要求较高。长时间的手持操作不仅容易导致操作人员疲劳，而且增加了操作过程中的误差风险。

4、此外，现有的土壤取样装置在取样筒伸入土壤完成取样后，存在难以取出的问题。由于土壤的粘附性和湿度等因素的影响，取样筒可能会陷在土壤中无法顺利取出。此时，通常需要依赖操作人员的力量和技巧来取出采样器。然而，这种方法不仅增加了操作的困难度，还可能导致取样装置的损坏和样品的丢失。

5、因此，有必要设计一种新型的土壤取样装置，降低操作人员的负担，提高取样的稳定性和一致性。同时，在取样过程中和遇到困难时，能够轻松且有效地取出采样器，提高取样的成功率和效率。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术中手持设备操作进行取样不仅容易导致操作人员疲劳，而且增加了操作过程中的误差风险，以及取样筒插入土壤后难以取出的问题，本发明提出一种环境监测土壤取样装置，可无需手持使用，采用过程更精准高效，使用更方便。

2、为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：一种环境监测土壤取样装置，包括取样装置主体、稳定支架和控制器，所述取样装置主体包括安装板、驱动电机、连接杆和取样钻筒，所述驱动电机设于所述安装板上，所述连接杆连接所述取样钻筒顶部，所述驱动电机驱动所述连接杆转动，所述取样钻筒随所述连接杆一同转动，所述取样钻筒底部设有锯齿；所述稳定支架包括支架主体和支架支撑脚，所述支架主体上设有升降驱动装置，所述安装板安装在所述升降驱动装置上，所述驱动电机和所述升降驱动装置均与所述控制器电连接，所述控制器设有电机控制模块和高度控制模块，所述电机控制模块用于控制所述驱动电机，所述高度控制模块用于控制所述升降驱动装置。所述驱动电机驱动所述取样钻筒转动，所述取样钻筒底部的锯齿将土壤分开，所述升降驱动装置驱动所述取样钻筒降下，所述取样钻筒钻入地面，土壤样本进入所述取样钻筒内，所述升降驱动装置将所述安装板降低到指定位置后，所述电机控制模块控制所述驱动电机停止转动，所述升降驱动装置驱动所述取样钻筒携带土壤样本一同升起。

3、进一步地，所述取样钻筒包括内筒和外筒，所述内筒的顶部连接所述连接杆，所述连接杆带动所述内筒转动，所述外筒的内径等于所述内筒的外径，所述外筒套设于所述内筒外部，所述内筒顶部设有挡板，所述挡板抵住所述外筒顶部，所述外筒随所述内筒一同转动；所述内筒底部设有所述锯齿。所述取样钻筒向下钻取土壤样本时，土壤进入所述内筒，完成取样后，由于所述内筒的外壁不与土壤接触，抽出所述内筒时不会受到土壤的摩擦阻力，过程更省力，所述外筒留在土壤里，此时所述外筒中空，空气可进入土壤被钻出的孔里，方便取出所述外筒。

4、进一步地，所述连接杆底部设有内圈和外圈，所述内圈的内径等于所述内筒的外径，所述外圈的内径等于所述外筒的外径，所述内圈和所述外圈均设有内螺纹，所述内筒和所述外筒的顶部均设有外螺纹；所述内筒顶部的外螺纹与所述连接杆底部的所述内圈的内螺纹配合，所述内筒可拆卸；所述外筒顶部的外螺纹可与所述连接杆底部的所述外圈的内螺纹配合。所述内筒被所述连接杆拉出地面后，可拆下所述内筒，所述升降驱动装置降下所述连接杆，将所述外筒通过螺纹与所述连接杆进行连接，再启动所述升降驱动装置将所述外筒拉起，节省人力。

5、进一步地，所述外筒内壁设有限位槽，所述内筒外壁设有限位突沿，所述限位突沿嵌入所述限位槽。防止所述内筒和所述外筒间发生相对转动，使所述内筒随所述连接杆转动时可带动所述外筒一同转动。

6、进一步地，所述外筒内壁设有气道，所述气道连通所述外筒的顶部和底部。将所述内筒从所述外筒内抽出时，可使外部空气进入所述内筒与所述外筒之间，避免所述内筒抽出过程中在取样钻筒底部形成负压而阻碍所述内筒抽出。

7、进一步地，所述支架主体上还设有水平检测传感器，所述支架支撑脚上设有倾斜指示灯，所述水平检测传感器与所述控制器电连接，所述控制器设有倾斜检测模块和指示灯控制模块。所述倾斜检测模块可根据所述水平检测传感器测得数据评估所述安装板的倾斜方向，并控制最靠近高度较低一侧的所述支架支撑脚上的所述倾斜指示灯亮起，辅助使用者调整角度，确保所述取样钻筒保持竖直。

8、进一步地，所述支架主体上设有升降轨道，所述安装板的四侧均设有滑块，所述滑块安装在所述升降轨道上，所述安装板通过所述滑块安装在所述升降轨道上；所述升降驱动装置包括升降电机和螺杆，所述螺杆与所述升降轨道平行，所述滑块上设有螺纹孔，所述螺杆与所述滑块上的螺纹孔配合，所述升降电机驱动所述螺杆转动。所述螺杆转动带动所述滑块沿所述升降轨道升降。

9、进一步地，所述支架支撑脚底部设有轮子，所述支架主体的侧面设有把手。设置所述轮子和所述把手方便搬运所述稳定支架。

10、进一步地，所述支架支撑脚上设有延伸板和固定锚钉，所述延伸板上设有螺纹孔，所述固定锚钉设有外螺纹，所述固定锚钉旋入所述延伸板上的螺纹孔。可调所述固定锚钉的位置，需要固定所述稳定支架的位置时，可旋转所述固定锚钉，使所述固定锚钉向下插入地面，防止所述稳定支架移动影响土壤取样。

11、本发明的一种环境监测土壤取样装置的有益效果如下：设有稳定支架，稳定支架上设有升降驱动装置，可驱动取样装置主体升降，无需手持使用设备进行取样工作，减轻工作人员负担；取样钻筒包括内筒和外筒，取样钻筒向下钻取土壤样本时，土壤进入内筒，完成取样后，由于内筒的外壁不与土壤接触，抽出内筒时不会受到土壤的摩擦阻力，过程更省力，外筒留在土壤里，此时外筒中空，空气可进入土壤被钻出的孔里，避免形成负压，方便取出外筒；设有水平检测传感器，可检测取样装置主体的安装板是否保持水平，确保取样钻筒保持竖直插入土壤。

技术特征：

1.一种环境监测土壤取样装置，其特征在于：包括取样装置主体(1)、稳定支架(2)和控制器(3)，所述取样装置主体(1)包括安装板(11)、驱动电机(12)、连接杆(13)和取样钻筒(14)，所述驱动电机(12)设于所述安装板(11)上，所述连接杆(13)连接所述取样钻筒(14)顶部，所述驱动电机(12)驱动所述连接杆(13)转动，所述取样钻筒(14)随所述连接杆(13)一同转动，所述取样钻筒(14)底部设有锯齿(143)；所述稳定支架(2)包括支架主体(21)和支架支撑脚(22)，所述支架主体(21)上设有升降驱动装置(23)，所述安装板(11)安装在所述升降驱动装置(23)上，所述驱动电机(12)和所述升降驱动装置(23)均与所述控制器(3)电连接，所述控制器(3)设有电机控制模块(31)和高度控制模块(32)，所述电机控制模块(31)用于控制所述驱动电机(12)，所述高度控制模块(32)用于控制所述升降驱动装置(23)。

2.根据权利要求1所述的一种环境监测土壤取样装置，其特征在于：所述取样钻筒(14)包括内筒(141)和外筒(142)，所述内筒(141)的顶部连接所述连接杆(13)，所述连接杆(13)带动所述内筒(141)转动，所述外筒(142)的内径等于所述内筒(141)的外径，所述外筒(142)套设于所述内筒(141)外部，所述内筒(141)顶部设有挡板(1411)，所述挡板(1411)抵住所述外筒(142)顶部，所述外筒(142)随所述内筒(141)一同转动；所述内筒(141)底部设有所述锯齿(143)。

3.根据权利要求2所述的一种环境监测土壤取样装置，其特征在于：所述连接杆(13)底部设有内圈(131)和外圈(132)，所述内圈(131)的内径等于所述内筒(141)的外径，所述外圈(132)的内径等于所述外筒(142)的外径，所述内圈(131)和所述外圈(132)均设有内螺纹，所述内筒(141)和所述外筒(142)的顶部均设有外螺纹；所述内筒(141)顶部的外螺纹与所述连接杆(13)底部的所述内圈(131)的内螺纹配合，所述内筒(141)可拆卸；所述外筒(142)顶部的外螺纹可与所述连接杆(13)底部的所述外圈(132)的内螺纹配合。

4.根据权利要求2所述的一种环境监测土壤取样装置，其特征在于：所述外筒(142)内壁设有限位槽(1421)，所述内筒(141)外壁设有限位突沿(1412)，所述限位突沿(1412)嵌入所述限位槽(1421)。

5.根据权利要求2所述的一种环境监测土壤取样装置，其特征在于：所述外筒(142)内壁设有气道(1422)，所述气道(1422)连通所述外筒(142)的顶部和底部。

6.根据权利要求1所述的一种环境监测土壤取样装置，其特征在于：所述支架主体(21)上还设有水平检测传感器(24)，所述支架支撑脚(22)上设有倾斜指示灯(221)，所述水平检测传感器(24)与所述控制器(3)电连接，所述控制器(3)设有倾斜检测模块(33)和指示灯控制模块(34)。

7.根据权利要求1所述的一种环境监测土壤取样装置，其特征在于：所述支架主体(21)上设有升降轨道(211)，所述安装板(11)的四侧均设有滑块(111)，所述滑块(111)安装在所述升降轨道(211)上，所述安装板(11)通过所述滑块(111)安装在所述升降轨道(21)上；所述升降驱动装置(23)包括升降电机(231)和螺杆(232)，所述螺杆(232)与所述升降轨道(211)平行，所述滑块(111)上设有螺纹孔，所述螺杆(232)与所述滑块(111)上的螺纹孔配合，所述升降电机(231)驱动所述螺杆(232)转动。

8.根据权利要求1所述的一种环境监测土壤取样装置，其特征在于：所述支架支撑脚(22)底部设有轮子(222)，所述支架主体(21)的侧面设有把手(212)。

9.根据权利要求1所述的一种环境监测土壤取样装置，其特征在于：所述支架支撑脚(22)上设有延伸板(223)和固定锚钉(224)，所述延伸板(223)上设有螺纹孔，所述固定锚钉(224)设有外螺纹，所述固定锚钉(224)旋入所述延伸板(223)上的螺纹孔。

技术总结
本发明公开了一种环境监测土壤取样装置，包括取样装置主体、稳定支架和控制器，所述取样装置主体包括安装板、驱动电机、连接杆和取样钻筒，所述驱动电机设于所述安装板上，所述连接杆连接取样钻筒顶部，所述驱动电机驱动连接杆转动，所述取样钻筒随连接杆转动，所述取样钻筒底部设有锯齿；所述稳定支架包括支架主体和支架支撑脚，所述支架主体上设有升降驱动装置，所述安装板安装在所述升降驱动装置上，所述驱动电机和所述升降驱动装置均与所述控制器电连接，所述控制器设有电机控制模块用于控制所述驱动电机，设有高度控制模块用于控制所述升降驱动装置。本发明所述的一种环境监测土壤取样装置无需手持使用，采用过程更精准高效，使用更方便。

技术研发人员：李杰盛,王雨
受保护的技术使用者：四川中硕检测技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12