一种光释光样品取样装置的制作方法

1.本发明涉及地质取样技术领域，具体为一种光释光样品取样装置。


背景技术：

2.光释光测年技术是建立第四纪地层年代格架的重要方法，广泛应用于第四纪地质与水文地质、环境地质等地质专业，乃至考古专业，随着测年技术水平的不断提高，其应用前景十分广泛。光释光测年的原理是通过激光去激发矿物石英颗粒能隙中的陷阱电子，并测量其中以光的形式释放出来的辐射剂量(即等效剂量)，然后分析样品中的微量放射性元素铀、钍、钾的含量及宇宙射线的强度来获得剂量率，通过等效剂量与剂量率的比值最终恢复沉积物埋藏的年代。
3.由于光释光测年是测试沉积物样品中石英释放出的光辐射剂量，所以需要对地层沉积物在避光状态下进行精确取样，确保科研数据的准确性。当前的光释光取样方法主要是采用手动方式，用锤子将不锈钢管水平砸进沉积物中，然后使用镐头挖出，再用黑塑料袋包装好。但这种采集样品方法的缺点是；其一，在遇到质地较坚硬的沉积物时，仅通过人工锤砸容易使钢管变形，造成样品的避光性遭到严重破坏；其二，人工取样较为费力，取样效率较差，也无法取到足够符合要求的沉积物样品，从而影响后期的测试精度。
4.为此需要设计一种光释光样品取样装置，以便于解决上述中提出的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种光释光样品取样装置，以解决上述背景技术提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种光释光样品取样装置，包括运载具，所述运载具呈矩形框架状，且运载具的内部滑动安装有取样操控台，所述取样操控台的顶部对称固定安装有两个液压气缸，且液压气缸的输出端固定连接有安装封板，所述安装封板底面的中部固定安装有钻电机，且钻电机的输出端固定连接有加强连杆，所述加强连杆的底端固定连接有钻取机构，所述取样操控台的中部开设有导向孔，且钻取机构贯穿导向孔。
7.优选的，所述钻取机构包括外钻管、内取样管、合金钻头和密封活塞，所述内取样管固定安装于外钻管内，且外钻管的内壁与内取样管的外壁贴合，所述合金钻头呈环形阵列固定安装于外钻管的底部，所述密封活塞密封滑动安装于内取样管内，且密封活塞上连接有驱动推送机构。
8.优选的，所述驱动推送机构包括支撑具、安装槽、电动伸缩杆和密封外环，所述支撑具固定连接于加强连杆的底端，且支撑具的底部开设有安装槽，所述电动伸缩杆固定安装于安装槽的槽底，且电动伸缩杆的输出端与密封活塞固定相连，所述支撑具的底部固定安装于外钻管的顶部，所述密封外环固定套于支撑具与外钻管的连接处。
9.优选的，所述运载具底部的四角处均固定安装有支腿，且四个支腿的底部均安装
有自锁万向轮。
10.优选的，所述运载具的内壁转动连接有整距螺杆，所述运载具上安装有驱动整距螺杆转动的动力机构，所述运载具的内壁还固定连接有顺位滑杆，且取样操控台滑动安装于顺位滑杆上，所述取样操控台螺纹安装于整距螺杆上。
11.优选的，所述动力机构可以是伺服电机或步进电机。
12.优选的，所述运载具顶部的左侧固定连接有定位推架，且定位推架上固定连接有扶手。
13.优选的，所述定位推架上还安装有侧固板，且侧固板靠近取样操控台的一侧固定连接有u型延伸具，所述u型延伸具的顶部固定连接有两个对称设置的袋挂钩。
14.优选的，所述u型延伸具位于取样操控台的左上方。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
16.(1)该光释光样品取样装置，将运载具移动至待取样环境中，并使钻取机构对准需要取样的地层沉积物，启动液压气缸和钻电机，钻电机通过加强连杆带动钻取机构转动，与此同时液压气缸带动安装封板下移，进而使钻电机和钻取机构同步下移，从而使合金钻头对地质进行钻孔，避免遭遇质地较硬的土壤而影响取样，提高取样的效率，同时外钻管继续下移，使沉积物填满内取样管，整个过程有效避免阳光照射，并且取样结束后将样品用黑色塑料袋包装即可，自动化钻孔取样，大大降低了取样难度，提升取样的精度，使用便捷。
17.(2)该光释光样品取样装置，当沉积物被取样于内取样管内后，此时液压气缸伸长将钻取机构抬升起来，使外钻管升至取样操控台的上方，启动伺服电机，伺服电机驱动整距螺杆转动，进而使取样操控台向着u型延伸具的方向移动，将黑色塑料袋挂靠于两个袋挂钩上，当外钻管移动至黑色塑料袋上方时再次启动液压气缸，使外钻管伸至黑色塑料袋内，此时电动伸缩杆启动，电动伸缩杆推动密封活塞，使密封活塞在内取样管内向下滑动，进而将内取样管内的沉积物推至黑色塑料袋内，摈弃人工取样操作不便的弊端，使其取料更加快速稳定，降低沉积物被破坏的概率，有利于后续的检测。
附图说明
18.图1为本发明整体结构立体图；
19.图2为本发明结构钻取机构的剖视图；
20.图3为本发明结构图2中a部的放大图；
21.图4为本发明结构取样工作的示意图；
22.图5为本发明整体结构俯视图；
23.图6为本发明结构另一种工作状态的示意图；
24.图7为本发明结构u型延伸具的立体图。
25.图中：1、运载具；2、取样操控台；3、液压气缸；4、安装封板；5、钻电机；6、加强连杆；7、钻取机构；71、外钻管；72、内取样管；73、合金钻头；74、密封活塞；75、支撑具；76、安装槽；77、电动伸缩杆；78、密封外环；8、导向孔；9、支腿；10、自锁万向轮；11、整距螺杆；12、顺位滑杆；13、伺服电机；14、定位推架；15、扶手；16、侧固板；17、u型延伸具；18、袋挂钩。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.请参阅图1
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7，本发明提供一种技术方案：一种光释光样品取样装置，包括运载具1，运载具1呈矩形框架状，且运载具1的内部滑动安装有取样操控台2，取样操控台2的顶部对称固定安装有两个液压气缸3，且液压气缸3的输出端固定连接有安装封板4，安装封板4底面的中部固定安装有钻电机5，且钻电机5的输出端固定连接有加强连杆6，加强连杆6的底端固定连接有钻取机构7，取样操控台2的中部开设有导向孔8，且钻取机构7贯穿导向孔8。
28.钻取机构7包括外钻管71、内取样管72、合金钻头73和密封活塞74，内取样管72固定安装于外钻管71内，且外钻管71的内壁与内取样管72的外壁贴合，合金钻头73呈环形阵列固定安装于外钻管71的底部，密封活塞74密封滑动安装于内取样管72内，且密封活塞74上连接有驱动推送机构。
29.驱动推送机构包括支撑具75、安装槽76、电动伸缩杆77和密封外环78，支撑具75固定连接于加强连杆6的底端，且支撑具75的底部开设有安装槽76，电动伸缩杆77固定安装于安装槽76的槽底，且电动伸缩杆77的输出端与密封活塞74固定相连，支撑具75的底部固定安装于外钻管71的顶部，密封外环78固定套于支撑具75与外钻管71的连接处。
30.运载具1底部的四角处均固定安装有支腿9，且四个支腿9的底部均安装有自锁万向轮10，使运载具1的移动更加方便，进而提高使用的灵活性。
31.运载具1的内壁转动连接有整距螺杆11，运载具1上安装有驱动整距螺杆11转动的动力机构，运载具1的内壁还固定连接有顺位滑杆12，且取样操控台2滑动安装于顺位滑杆12上，取样操控台2螺纹安装于整距螺杆11上。
32.动力机构可以是伺服电机13或步进电机，运载具1上还适配现有的plc控制器(plc控制器在图示中并未展示，其为现有的成熟产品，在此不再赘述)，以便控制液压气缸3、钻电机5、电动伸缩杆77、伺服电机13或步进电机的启闭。
33.运载具1顶部的左侧固定连接有定位推架14，且定位推架14上固定连接有扶手15，方便推动运载具1。
34.定位推架14上还安装有侧固板16，且侧固板16靠近取样操控台2的一侧固定连接有u型延伸具17，u型延伸具17的顶部固定连接有两个对称设置的袋挂钩18，可将黑色塑料袋提前挂靠于待挂钩18上，其黑色塑料袋用于盛装内取样管72内的沉积物。
35.u型延伸具17位于取样操控台2的左上方，使黑色塑料袋能够移动至钻取机构的下方，以便接料。
36.本发明的具体实施方式为：将运载具1移动至待取样环境中，并使钻取机构7对准需要取样的地层沉积物，启动液压气缸3和钻电机5，钻电机5通过加强连杆6带动钻取机构7转动，与此同时液压气缸3带动安装封板4下移，进而使钻电机5和钻取机构7同步下移，从而使合金钻头73对地质进行钻孔，避免遭遇质地较硬的土壤而影响取样，提高取样的效率，同时外钻管71继续下移，使沉积物填满内取样管72，整个过程有效避免阳光照射，并且取样结
束后将样品用黑色塑料袋包装即可，自动化钻孔取样，大大降低了取样难度，提升取样的精度，使用便捷；
37.当沉积物被取样于内取样管72内后，此时液压气缸3伸长将钻取机构7抬升起来，使外钻管71升至取样操控台2的上方，启动伺服电机13，伺服电机13驱动整距螺杆11转动，进而使取样操控台2向着u型延伸具17的方向移动，将黑色塑料袋挂靠于两个袋挂钩18上，当外钻管71移动至黑色塑料袋上方时再次启动液压气缸3，使外钻管71伸至黑色塑料袋内，此时电动伸缩杆77启动，电动伸缩杆77推动密封活塞74，使密封活塞74在内取样管72内向下滑动，进而将内取样管72内的沉积物推至黑色塑料袋内，摈弃人工取样操作不便的弊端，使其取料更加快速稳定，降低沉积物被破坏的概率，有利于后续的检测。
38.本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
39.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。