一种用于环境保护的土壤检测装置及方法与流程

本发明涉及土壤检测，尤其涉及一种用于环境保护的土壤检测装置及方法。

背景技术：

1、近年来，随着社会的发展，推动了化学的发展，土地经常会受到来自不同的污染，包括化学肥料或金属垃圾，且污染的程度，土壤自身难以自我净化，且这些受污染的土壤经过雨水的冲刷进入河流，容易引起河流的水质富营养化，出于环境保护的考虑，往往需要使用对应的土壤检测装置定期的对需要检测区域的土壤进行抽样检测。

2、目前应用在土壤检测领域所使用的土壤检测装置为了确保取样检测结果的准确性，多需要对不同深度范围的土壤进行取样检测，而在针对不同深度范围的土壤进行取样检测的过程中，每次切换不同深度，均需要工作人员手动操作设备钻取不同深度的土壤，不能一次开机之后，便可实现对不同深度范围的土壤进行取样检测，也会导致土壤检测效率低的问题出现。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述现有一种用于环境保护的土壤检测装置及方法存在的问题，提出了本发明。

3、因此，本发明目的是提供一种用于环境保护的土壤检测装置及方法，其适用于解决每次切换不同深度，均需要工作人员手动操作设备钻取不同深度的土壤，不能一次开机之后，便可实现对不同深度范围的土壤进行取样检测，也会导致土壤检测效率低的问题。

4、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用于环境保护的土壤检测装置，包括：

5、支撑单元，其包括支撑盘以及多组铰接安装在支撑盘边缘处的支撑腿，所述支撑盘正下方设置有升降盘，所述升降盘下侧壁固定安装有导向筒，所述导向筒内转动安装有螺旋钻土杆；

6、取样驱动单元，其包括固定安装在支撑盘正上方的调速电机以及与调速电机输出轴固定连接的螺纹杆，所述螺纹杆上螺纹连接有升降螺母，所述升降螺母与升降盘通过多组位置对称的连接杆固定连接，所述升降盘上固定安装有与螺旋钻土杆顶端固定连接的伺服电机；

7、分层取样单元，其包括转动套设在导向筒外侧壁上端的转筒，所述转筒内通过隔板依次分隔呈多个分层检测腔和排废腔，每个所述分层检测腔两侧均与排废腔相邻，所述分层检测腔内均安装有对应的土壤检测仪，所述分层检测腔和排废腔靠近导向筒的一端分别开设有进土口和进废口，所述导向筒侧壁开设有一个与进土口和进废口对应的过土口，所述分层取样单元还包括用于自动切换分层检测腔依次取土的分腔切换组件。

8、作为本发明所述一种用于环境保护的土壤检测装置的一种优选方案，其中：所述分腔切换组件包括多个竖直密封滑动连接在对应分层检测腔内的升降板，最后一个所述分层检测腔下侧内壁中心处固定安装有第二弹性开关，且剩余的分层检测腔下侧内壁中心处固定安装有第一弹性开关，所述升降板下侧壁与分层检测腔下侧内壁之间固定连接有多组位置对称的复位弹簧，所述转筒下侧壁固定连接有与导向筒转动连接的齿环，所述导向筒侧壁固定安装有步进电机，所述步进电机输出轴固定连接有与齿环啮合的驱动齿轮，所述第一弹性开关和第二弹性开关均与步进电机电性连接，且第二弹性开关还与调速电机和伺服电机电性连接。

9、作为本发明所述一种用于环境保护的土壤检测装置的一种优选方案，其中：每个所述升降板与分层检测腔下侧内壁之间均固定连接有多对对应的空心筒与伸出杆，所述伸出杆与空心筒上端壁竖直滑动连接，且伸出杆顶端与升降板下侧壁固定连接，所述空心筒下端与分层检测腔下侧内壁固定连接。

10、作为本发明所述一种用于环境保护的土壤检测装置的一种优选方案，其中：所述检测装置还包括土壤摊平单元，其包括依次固定安装在分层检测腔外侧壁上端的步进马达以及与步进马达输出轴固定连接的往复丝杆，所述往复丝杆沿转筒径向布置，且往复丝杆上螺纹连接有对应的移动块，所述分层检测腔内壁固定设置有分隔板，所述移动块下侧壁通过连接柱铰接有摊平板，且分隔板上开设有与连接柱匹配的条型开口，所述摊平板位于土壤检测仪插杆正上方，所述土壤摊平单元还包括用以控制摊平板摊平土壤的摊平触发组件。

11、作为本发明所述一种用于环境保护的土壤检测装置的一种优选方案，其中：所述摊平触发组件包括多个固定安装在空心筒内侧壁并与对应步进马达电性连接的摊平触发开关，多个所述摊平触发开关竖直排列，且每个摊平触发开关远离空心筒内壁的一端均固定安装有对应的触发块，所述伸出杆下端固定安装有与触发块对应的挤压块。

12、作为本发明所述一种用于环境保护的土壤检测装置的一种优选方案，其中：每个所述摊平板两端均固定连接有对应的侧板，所述侧板与摊平板之间的夹角在90度至180度之间。

13、作为本发明所述一种用于环境保护的土壤检测装置的一种优选方案，其中：每个所述摊平板顶端与连接柱均通过对应的转柱和转套铰接。

14、作为本发明所述一种用于环境保护的土壤检测装置的一种优选方案，其中：所述转筒侧壁铰接有与排废腔对应的铰接罩，且铰接罩采用透明塑料制作而成。

15、作为本发明所述一种用于环境保护的土壤检测装置的一种优选方案，其中：所述导向筒侧壁固定安装有固定耳，所述步进电机固定安装在固定耳下侧壁中心处。

16、一种用于环境保护的土壤检测方法，所述检测方法适用于以上任意一种检测装置，且检测方法包括以下步骤：

17、s1：将多组支撑腿插入需要进行检测的土壤正上方，对支撑盘进行固定；

18、s2：启动调速电机、伺服电机，螺旋钻土杆配合导向筒对不同深度范围的土壤进行分腔取样；

19、s3：不同深度范围的土壤通过过土口和进土口进入对应的分层检测腔内，土壤检测仪对取样的土壤进行检测；

20、s4：对检测所得的不同深度的土壤湿润度、ph值等数据进行记录，并取下该检测装置。

21、本发明的有益效果：

22、进行第一次取样时，此时第一个分层检测腔上的进土口正好与导向筒上的过土口重叠，螺旋钻土杆钻取的土壤样依次经过导向筒、过土口进土口进入第一个分层检测腔内，固定安装在第一个分层检测腔内的土壤检测仪便可对进入其内的土壤进行检测，并对数据进行记录，直到最后一个分层检测腔上的进土口与导向筒上的过土口重叠时，位于区内的土壤检测仪对检测结果记录好以后，位于其内的第二弹性开关随之被挤压，此时第二弹性开关随之关闭步进电机，控制伺服电机和调速电机反转，当升降盘带动导向筒和螺旋钻土杆复位以后，工作人员便可将整套设备整理收纳，一次开机便可实现对不同深度范围的土壤进行取样检测，每次切换不同深度范围内的土壤进行取样检测时，无需工作人员从旁手动控制设备，变相的提高了该装置对不同深度范围内的土壤检测的效率；

23、位于每个分层检测腔内的升降板在下降的过程中，会挤压伸出杆向空心筒内收缩，伸出杆在下降的过程中，固定安装在其侧壁下端的挤压块会通过触发块不断的挤压对应的触发块进而开启对应的摊平触发开关，每次摊平触发开关开启，其均会控制对应的步进马达输出轴带动往复丝杆转动，与其螺纹连接的移动块随之通过连接柱带动铰接的摊平板对对应分层检测腔内的土壤进行摊平一次，当下个摊平触发开关被挤压时，移动块会带动摊平板反向摊平一次，此时移动块带动摊平板移动到远离进土口的一端，能够确保土壤检测仪插杆均匀被土壤包裹，从而保证了土壤检测仪对取样土壤检测的精准度。

24、附图说明

25、为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

26、图1为本发明提出的一种用于环境保护的土壤检测装置的整体结构示意图；

27、图2为本发明提出的一种用于环境保护的土壤检测装置的取样驱动单元结构示意图；

28、图3为本发明提出的一种用于环境保护的土壤检测装置的转筒内部结构示意图；

29、图4为本发明提出的一种用于环境保护的土壤检测装置的分层检测腔和排废腔布置结构示意图；

30、图5为本发明提出的一种用于环境保护的土壤检测装置的分腔切换组件结构示意图；

31、图6为本发明提出的一种用于环境保护的土壤检测装置的齿环与转筒配合结构示意图；

32、图7为本发明提出的一种用于环境保护的土壤检测装置的摊平触发组件结构示意图；

33、图8为本发明提出的一种用于环境保护的土壤检测装置的侧板与摊平板配合结构示意图；

34、图9为本发明提出的一种用于环境保护的土壤检测方法的步骤示意图。