一种环境监测土壤取样器及其取样机构的制作方法

1.本实用新型一种环境监测土壤取样器及其取样机构涉及环境监测技术领域。


背景技术：

2.在进行土壤监测时需要对土壤进行取样，而对土壤采样的设备为土壤取样器。
3.而现有的大部分环境监测土壤取样器虽然能进行深度土壤的取样，但在取样收回的过程中，还是会带上部分浅度土壤，浅度土壤表面的砂石也会被一同带上，给后续土壤成分分析等监测环节造成影响，如何避免土壤取样过程中带入浅度土壤表面砂石的问题，是本领域亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本实用新型提供了一种环境监测土壤取样器及其取样机构，具备可避免取样的深度土壤中存在浅度土壤表面的砂石等优点，解决了现有的在取样收回的过程中会带上浅度土壤中的砂石的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种环境监测土壤取样器，包括取样架，所述取样架的底端两侧均设置有支撑机构，所述取样架的底端中部固定安装有取样机构。
7.所述支撑机构包括：支撑柱和支撑底板，所述的支撑柱固定安装于取样架底端两侧，所述支撑柱的另一端固定连接有支撑底板；
8.所述取样机构包括：调节气缸、电机板、驱动电机、取样外筒、伸缩气缸、取样内柱、提土板、隔板和取样钻头，所述调节气缸固定安装在取样架的底端中部，所述调节气缸的伸出端固定连接有电机板，所述电机板的底端固定安装有驱动电机，所述驱动电机的轴端固定连接有取样外筒，所述取样外筒的内顶壁固定安装有伸缩气缸，所述伸缩气缸的伸出端固定安装有取样内柱，所述取样内柱的底端固定安装有提土板，所述取样内柱的顶端外表面固定安装有隔板，所述隔板与取样外筒的内侧壁滑动连接，所述提土板的底端固定安装有取样钻头。
9.优选的，所述取样外筒的顶端两侧均固定安装有稳定柱，所述稳定柱的另一端与电机板滑动连接。
10.电机板与稳定柱接触处开设有相应的环形槽，环形槽与稳定柱相互配合用于保证取样外筒在驱动电机的作用下转动时的稳定性，同时也对取样外筒起到了一定的限制作用。
11.优选的，所述取样外筒的底端外表面设置有取样螺纹，且所述取样螺纹固定安装于取样外筒的底端外表面。
12.取样螺纹的设置用于保证取样外筒的钻土效果。
13.优选的，所述支撑柱正面固定安装有伺服电机，所述伺服电机的轴端传动连接有驱动齿轮。
14.优选的，所述驱动齿轮的外侧啮合连接有齿环，所述齿环的内侧两端均啮合连接有同步齿轮。
15.伺服电机在带动驱动齿轮转动时，能够带动齿环进行转动，从而实现与同步齿轮间的联动。
16.优选的，所述同步齿轮固定安装于螺纹轴的外表面，所述螺纹轴的一端转动连接有稳定板，所述螺纹轴的另一端螺纹安装有固定柱。
17.优选的，所述支撑底板与固定柱对应处开设有相应的配合孔，且所述配合孔的孔径略大于固定柱的直径。
18.一种环境监测土壤取样器的取样机构，包括：调节气缸、电机板、驱动电机、取样外筒、伸缩气缸、取样内柱、提土板、隔板和取样钻头，所述调节气缸固定安装在取样架的底端中部，所述调节气缸的伸出端固定连接有电机板，所述电机板的底端固定安装有驱动电机，所述驱动电机的轴端固定连接有取样外筒，所述取样外筒的内顶壁固定安装有伸缩气缸，所述伸缩气缸的伸出端固定安装有取样内柱，所述取样内柱的底端固定安装有提土板，所述取样内柱的顶端外表面固定安装有隔板，所述隔板与取样外筒的内侧壁滑动连接，所述提土板的底端固定安装有取样钻头，所述取样外筒的顶端两侧均固定安装有稳定柱，所述稳定柱的另一端与电机板滑动连接，所述取样外筒的底端外表面设置有取样螺纹，且所述取样螺纹固定安装于取样外筒的底端外表面。
19.与现有技术相比，本实用新型提供了一种环境监测土壤取样器及其取样机构，具备以下有益效果：
20.1、该环境监测土壤取样器，通过设置取样机构，使得在进行取样时，启动驱动电机带动取样外筒进行转动，调节气缸带动取样外筒同步向下移动，提土板底端的取样钻头同步进行钻土，从而实现取样外筒的边转动边移动，当取样外筒在上述结构的作用下打入土壤的较深深度后，启动伸缩气缸带动取样内柱向下移动，在取样内柱向下移动的这段距离内，由于提土板与隔板之间有较长的一段间隙，取样内柱两侧的土壤会落至提土板与隔板，此时再次启动伸缩气缸带动取样内柱复位，取样内柱在收进取样外筒的过程中，提土板会同步上提这些土壤，从而达到收集深层次土壤的目的。
21.2、该环境监测土壤取样器，通过设置支撑机构，使得在对整个装置进行支撑固定时，使用者先将整个装置放置在平坦的土面，启动伺服电机带动驱动齿轮进行转动，从而带动齿环进行转动，以此带动齿环内侧的同步齿轮进行转动，螺纹轴随之进行转动，带动固定柱进行移动，固定柱随之穿过配合孔打入土内，从而保证整个装置的稳定性。
附图说明
22.图1为本实用新型结构示意图；
23.图2为本实用新型结构正视示意图；
24.图3为本实用新型图2中a处结构的放大示意图；
25.图4为本实用新型取样外筒结构正视剖面示意图；
26.图5为本实用新型取样内柱结构示意图。
27.其中：1、取样架；2、支撑机构；201、支撑柱；202、支撑底板；203、伺服电机；204、驱动齿轮；205、齿环；206、同步齿轮；207、螺纹轴；208、稳定板；209、固定柱；3、取样机构；301、
调节气缸；302、电机板；303、驱动电机；304、取样外筒；305、稳定柱；306、伸缩气缸；307、取样内柱；308、提土板；309、隔板；310、取样钻头。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型具体实施方式中的附图，对本实用新型具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的具体实施方式仅仅是本实用新型一部分，而不是全部。基于本实用新型中的具体实施方式，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具体实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
29.具体实施方式一
30.以下是本实用新型一种环境监测土壤取样器的具体实施方式。
31.本具体实施方式下的一种环境监测土壤取样器，请参阅图1-5，包括取样架1，取样架1的底端两侧均设置有支撑机构2，取样架1的底端中部固定安装有取样机构3。
32.所述支撑机构2包括：支撑柱201和支撑底板202，所述的支撑柱201固定安装于取样架1底端两侧，所述支撑柱201的另一端固定连接有支撑底板202；
33.取样机构3包括：调节气缸301、电机板302、驱动电机303、取样外筒304、伸缩气缸306、取样内柱307、提土板308、隔板309和取样钻头310，所述调节气缸301固定安装在取样架1的底端中部，调节气缸301的伸出端固定连接有电机板302，电机板302的底端固定安装有驱动电机303，驱动电机303的轴端固定连接有取样外筒304，取样外筒304的内顶壁固定安装有伸缩气缸306，伸缩气缸306的伸出端固定安装有取样内柱307，取样内柱307的底端固定安装有提土板308，取样内柱307的顶端外表面固定安装有隔板309，隔板309与取样外筒304的内侧壁滑动连接，提土板308的底端固定安装有取样钻头310。
34.在上述技术方案中，提土板308的直径与取样外筒304的直径是相等的，在取样前，提土板308与取样外筒304的底侧壁是紧紧贴合的，当取样外筒304在驱动电机303的作用下进行转动时，调节气缸301带动取样外筒304同步向下移动，提土板308底端的取样钻头310同步进行钻土，从而实现取样外筒304的边转动边移动，以此使得取样外筒304能够顺利打入土内进行取样。
35.当取样外筒304在上述结构的作用下打入土壤的较深深度后，启动伸缩气缸306带动取样内柱307向下移动，在取样内柱307向下移动的这段距离内，由于提土板308与隔板309之间有较长的一段间隙，取样内柱307两侧的土壤会落至提土板308与隔板309，此时再次启动伸缩气缸306带动取样内柱307复位，取样内柱307在收进取样外筒304的过程中，提土板308会同步上提这些土壤，从而达到收集深层次土壤的目的。
36.隔板309的设置用于防止土壤进入取样外筒304的内顶壁与隔板309之间的空间内。
37.具体的，取样外筒304的顶端两侧均固定安装有稳定柱305，稳定柱305的另一端与电机板302滑动连接。
38.在上述技术方案中，电机板302与稳定柱305接触处开设有相应的环形槽，环形槽与稳定柱305相互配合用于保证取样外筒304在驱动电机303的作用下转动时的稳定性，同时也对取样外筒304起到了一定的限制作用。
39.具体的，取样外筒304的底端外表面设置有取样螺纹，且取样螺纹固定安装于取样
外筒304的底端外表面。
40.在上述技术方案中，取样螺纹的设置用于保证取样外筒304的钻土效果。
41.具体的，支撑柱201正面固定安装有伺服电机203，伺服电机203的轴端传动连接有驱动齿轮204，驱动齿轮204的外侧啮合连接有齿环205，齿环205的内侧两端均啮合连接有同步齿轮206，同步齿轮206固定安装于螺纹轴207的外表面，螺纹轴207的一端转动连接有稳定板208，螺纹轴207的另一端螺纹安装有固定柱209，支撑底板202与固定柱209对应处开设有相应的配合孔，且配合孔的孔径略大于固定柱209的直径。
42.在上述技术方案中，齿环205的顶端两侧均固定安装有连接柱，连接柱的另一端与稳定板208滑动连接，稳定板208与连接柱接触处开设有相适配的环形槽，以此保证齿环205转动时的稳定性。
43.固定柱209的底端为圆锥体，固定柱209相邻的一侧顶端固定安装有伸缩杆，伸缩杆的另一端与稳定板208固定连接，以此保证固定柱209移动时的稳定性，同时也对固定柱209起到了一定的限制作用。
44.在进行支撑固定时，将整个装置放置在平坦的土面，启动伺服电机203带动驱动齿轮204进行转动，从而带动齿环205进行转动，以此带动齿环205内侧的同步齿轮206进行转动，螺纹轴207随之进行转动，带动固定柱209进行移动，固定柱209随之穿过配合孔打入土内，从而保证整个装置的稳定性。
45.在使用时，使用者先将整个装置放置在平坦的土面，启动伺服电机203带动驱动齿轮204进行转动，从而带动齿环205进行转动，以此带动齿环205内侧的同步齿轮206进行转动，螺纹轴207随之进行转动，带动固定柱209进行移动，固定柱209随之穿过配合孔打入土内，从而保证整个装置的稳定性。
46.启动驱动电机303带动取样外筒304进行转动，调节气缸301带动取样外筒304同步向下移动，提土板308底端的取样钻头310同步进行钻土，从而实现取样外筒304的边转动边移动，当取样外筒304在上述结构的作用下打入土壤的较深深度后，启动伸缩气缸306带动取样内柱307向下移动，在取样内柱307向下移动的这段距离内，由于提土板308与隔板309之间有较长的一段间隙，取样内柱307两侧的土壤会落至提土板308与隔板309，此时再次启动伸缩气缸306带动取样内柱307复位，取样内柱307在收进取样外筒304的过程中，提土板308会同步上提这些土壤，从而达到收集深层次土壤的目的。
47.具体实施方式二
48.以下是本实用新型一种环境监测土壤取样器的取样机构的具体实施方式，该取样机构既可以单独实施，又可以作为具体实施方式一公开的一种环境监测土壤取样器的关键机构。
49.本具体实施方式下的一种环境监测土壤取样器的取样机构，包括：调节气缸301、电机板302、驱动电机303、取样外筒304、伸缩气缸306、取样内柱307、提土板308、隔板309和取样钻头310，所述调节气缸301固定安装在取样架1的底端中部，调节气缸301的伸出端固定连接有电机板302，电机板302的底端固定安装有驱动电机303，驱动电机303的轴端固定连接有取样外筒304，取样外筒304的内顶壁固定安装有伸缩气缸306，伸缩气缸306的伸出端固定安装有取样内柱307，取样内柱307的底端固定安装有提土板308，取样内柱307的顶端外表面固定安装有隔板309，隔板309与取样外筒304的内侧壁滑动连接，提土板308的底
端固定安装有取样钻头310，取样外筒304的顶端两侧均固定安装有稳定柱305，稳定柱305的另一端与电机板302滑动连接，取样外筒304的底端外表面设置有取样螺纹，且取样螺纹固定安装于取样外筒304的底端外表面。
50.提土板308的直径与取样外筒304的直径是相等的，在取样前，提土板308与取样外筒304的底侧壁是紧紧贴合的，当取样外筒304在驱动电机303的作用下进行转动时，调节气缸301带动取样外筒304同步向下移动，提土板308底端的取样钻头310同步进行钻土，从而实现取样外筒304的边转动边移动，以此使得取样外筒304能够顺利打入土内进行取样。
51.当取样外筒304在上述结构的作用下打入土壤的较深深度后，启动伸缩气缸306带动取样内柱307向下移动，在取样内柱307向下移动的这段距离内，由于提土板308与隔板309之间有较长的一段间隙，取样内柱307两侧的土壤会落至提土板308与隔板309，此时再次启动伸缩气缸306带动取样内柱307复位，取样内柱307在收进取样外筒304的过程中，提土板308会同步上提这些土壤，从而达到收集深层次土壤的目的。
52.隔板309的设置用于防止土壤进入取样外筒304的内顶壁与隔板309之间的空间内。
53.尽管已经示出和描述了本实用新型的具体实施方式，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些具体实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。