一种土壤污染分层采样器的制作方法

专利2026-07-02  2


本发明涉及土壤采样设备,具体为一种土壤污染分层采样器。


背景技术:

1、土壤污染物大致可分为无机污染物和有机污染物两大类。无机污染物主要包括酸、碱、重金属,盐类、放射性元素铯、锶的化合物、含砷、硒、氟的化合物等。有机污染物主要包括有机农药、酚类、氰化物、石油、合成洗涤剂、污泥及厩肥带来的有害微生物等。当土壤中含有害物质过多,超过土壤的自净能力,就会引起土壤的组成、结构和功能发生变化,微生物活动受到抑制,有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累通过“土壤→植物→人体”,或通过“土壤→水→人体”间接被人体吸收,达到危害人体健康的程度,就是土壤污染。

2、为了探查局部区域的土壤污染程度,所以对局部区域的土壤采样则显得非常重要,但是现有的设备在进行土壤采样的时候,不但容易对土壤土层的原有结构进行破坏,而且对于一些比较气候比较干燥的地区而言,土壤取样完毕之后的样本在分离出来的时候也容易产生崩解,从而无法应用于后续的土壤污染情况的研究之中,因此本领域技术人员提出了一种土壤污染分层采样器,用来解决上述所存在的技术问题。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本发明提供了一种土壤污染分层采样器,解决了现有土壤采样装置在对于一些气候较为干燥的地区进行采样时土壤样本容易发生崩解的问题。

2、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种土壤污染分层采样器,包括

3、顶座,其作为整体装置的基础构件,用于装配和承载各个处理机构及其所属下位结构件;

4、密封调节机构,其设置于顶座的下部,用于根据现场使用情况对整体装置高度状态进行调节,并对采样过程中所产生的扬尘进行密封处理;

5、土壤采样机构,其设置于顶座之内,用于将探查区域内的土壤进行样本采样处理;

6、分层调节机构,其设置于土壤采样机构之内,用于根据采样需求进行不同深度的采样处理;

7、样本定型机构,其设置于顶座的后侧,用于将土壤采样机构所采集的土壤样本进行定型处理。

8、优选的,所述密封调节机构包括一级伸缩套,所述顶座的底部滑动连接有一级伸缩套,所述一级伸缩套的底部滑动连接有二级伸缩套,所述二级伸缩套的底部设置有橡胶底套,所述顶座的两侧均固定连接有手握杆,所述手握杆的表面均设置有橡胶保护套,所述顶座的顶端中部两侧均设置有观察窗。

9、优选的,所述土壤取样机构包括安装座,所述顶座内壁的顶端中部固定连接有安装座,所述安装座内壁的两侧中部均固定连接有衔接杆,所述衔接杆远离安装座的一端分别固定连接在定位环座的对应位置处,所述定位环座的内部设置有采样外筒,所述安装座的内侧顶端中部转动连接有同步杆,且所述同步杆的底端与采样外筒的顶端中部相连接。

10、优选的,所述土壤取样机构还包括驱动电机,所述顶座的顶端中部设置有驱动电机,且所述驱动电机的输出端贯穿顶座并与同步杆的一端相连接,所述采样外筒的顶端中部一侧开设有开口,所述安装座的顶端中部一侧设置有安装孔,所述安装孔内设置有引导管,且所述引导管的底端延伸至开口之内,所述引导管的顶端贯穿顶座的对应位置处并向上延伸。

11、优选的,所述分层调节机构包括移动腔,所述采样外筒的内侧中上部设置有移动腔,所述移动腔的内部滑动连接有采样内筒,所述采样内筒的顶端中部固定连接有衔接座,所述采样外筒的中上部开设有固定插孔,所述固定插孔内设置有固定螺杆,且所述固定螺杆的中部贯穿衔接座。

12、优选的,所述分层调节机构还包括限位卡槽,所述移动腔的内壁上等距开设有多条限位卡槽,所述限位卡槽内均滑动连接有限位卡条,且所述限位卡条的内壁分别与采样内筒的对应位置处相连接,所述采样内筒的底部两侧均通过铰链连接有半圆筒,所述采样外筒的中下部等距开设置有多个调节孔。

13、优选的,所述样本定型机构包括液氮发生器,所述顶座后端的中部一侧设置有液氮发生器,所述采样外筒外壁的中下部转动连接有顶板,所述顶板的顶部设置有液氮分流座,所述顶座后端的中部另一侧设置有液氮输送泵,所述液氮发生器的出液口通过连接管与液氮输送泵的入液口连通,所述液氮输送泵的出液口通过波纹管与液氮分流座的内部连通,所述波纹管与顶座的交合位置处设置有固定座。

14、优选的,所述样本定型机构还包括橡胶罩,所述顶板的外壁边缘处设置有橡胶罩,所述橡胶罩的底部设置有硅胶垫,所述顶板的底部设置有喷淋环座,所述液氮分流座的内部与喷淋环座的入液口连通。

15、工作原理:在对局部区域的土壤污染程度进行采样的时候,工作人员首先将整体装置移动至需要采样的位置处,然后密封调节机构启动,首先工作人员对该区域的采样深度进行确定,然后在确定完毕采样深度之后,工作人员根据所确定的采样深度通过手握杆将整体装置的上部进行固定,然后对顶座上的一级伸缩套和二级伸缩套进行拉动,从而使其进行展开,并在其展开之后使得二级伸缩套底部的橡胶底套与地面进行接触,并且工作人员将整体装置向下进行按压,从而使得二级伸缩套底部的橡胶底套进行产生形变,通过产生形变之后的橡胶底套将整体装置的内部进行密封处理,防止在采样过程中产生的扬尘对周围的环境以及工作人员造成影响和污染,以此完成对整体装置的密封调节处理;在整体装置调节完毕之后,土壤取样机构启动,工作人员通过控制设备对顶座上的驱动电机进行开启,驱动电机在开启之后,驱动电机的转轴带动安装座内的同步杆进行转动,同步杆在转动的同时带动定位环座内的采样外筒进行转动,随着采样外筒的不停转动,然后随着采样外筒的不断深入,顶座上的一级伸缩套和二级伸缩套也同步向顶座进行收缩,从而随着采样外筒的不断下移,使得采样区域内的土壤不断进入在采样外筒之内,以此完成对采样区域的土壤样本采样处理;待采样外筒下移至指定深度并采样结束之后,顶座上的驱动电机进行停止工作,然后工作人员通过顶座上的手握杆将整体装置进行上移,待采样外筒完全上升至地面之上后,工作人员通过向引导管之内倾斜插入一个推杆,从而使得推杆的端部抵在采样内筒的顶部,之后工作人员将采样外筒上的固定螺杆进行拆下,从而接触采样外筒与其内采样内筒的限位固定状态,然后工作人员通过引导管内的推杆将采样外筒内的采样内筒向下推动,采样内筒在采样外筒的移动腔内下移的同时将处于采样外筒内侧底部的土壤样本进行挤出,以此完成对采样区域土壤样本的采样处理;在需要对采样区域的采样深度进行调节的时候,分层调节机构启动,在进行使用之前,工作人员首先将采样外筒上的固定螺杆从固定插孔的位置处进行拆下,然后工作人员将采样外筒移动腔内的采样内筒进行下移,从而使得采样内筒的底部从采样外筒的内部进行伸出,延长整体取样筒的长度,然后采样外筒内的采样内筒位置调节完毕之后,工作人员通过将固定螺杆插入至对应高度的调节孔之内,从而使得通过调节孔将调节之后的衔接座以及其底部的采样内筒进行固定,然后工作人员重复上述土壤采样机构运作时的操作,即可完成对位置更深处土壤材料的取样处理;在对采样区域的土壤样本进行采样完毕之后,此时采样所得的样本材料存留于采样外筒或者采样内筒之内,此时样本定型机构启动,顶座上的液氮发生器进行运作的同时生成液氮,然后液氮发生器所产生的液氮通过液氮输送泵的抽动并依次经过连接管以及波纹管输送至液氮分流座之内,然后进入至液氮分流座之内的液氮通过橡胶罩内的喷淋环座喷淋至采样土壤以及土壤筒深入的位置处,然后喷淋至土壤之上的液氮从而将采样筒之内的土壤样本材料进行速冻处理,一方面是便于后续的土壤样本材料排出,另一方面也是促进采样筒内土壤样本的定型情况,以此完成对土壤采样样本的定型处理。

16、本发明提供了一种土壤污染分层采样器。具备以下有益效果:

17、1、本发明通过增加和设置密封调节机构,在对局部区域进行土壤的分层取样处理时,该机构一方面可以根据现场环境以及现场使用需求进行调节,从而提高整体装置在使用时的适配性,另一方面还可以通过密封采样位置处,从而避免在采样过程中对周围的工作人员以及周围环境造成污染。

18、2、本发明通过增加和设置土壤采样机构,在对指定位置处的土壤进行采样的时候,首先该机构可以快速的完成指定区域的土壤采样作业,采样效率高,而且该机构在土壤采样完毕之后,对其内的土壤进行取出时还可以保证采样土壤样本的完整性,从而便于工作人员通过土壤采样样本对该区域的土壤污染情况进行研究。

19、3、本发明通过增加和设置分层调节机构,在对指定区域的土壤进行采样处理的时候,一方面可以通过调节采样筒整体的长度,从而适应更深程度的土壤采样作业,提高对于较深程度土壤采样过程中的便捷程度,另一方面还可以通过其底部开合的设计极大地方便后续采样样本的排出作业,同时也可以保证采样样本在排出时的完成性和分层性。

20、4、本发明通过增加样本定型机构,该机构在进行使用的时候不仅可以通过液氮对采样筒与土壤接触的位置处进行降温处理,极大程度地提高采样设备的使用寿命,而且通过液氮对采样筒内部土壤样本的温度传导,从而使得采样筒内部的土壤样本进行速冻定型,从而保证土壤采样样本的完整性,便于后续工作人员对于不同深度土壤污染情况的分析性研究。

21、5、本发明整体装置采用可滑动收缩的设计,不但可以在使用完毕之后便于其整体装置的收纳,而且也便于整体装置后续的移动运输处理。


技术特征:

1.一种土壤污染分层采样器,其特征在于,包括

2.根据权利要求1所述的一种土壤污染分层采样器,其特征在于,所述密封调节机构包括一级伸缩套(3),所述顶座(1)的底部滑动连接有一级伸缩套(3),所述一级伸缩套(3)的底部滑动连接有二级伸缩套(9),所述二级伸缩套(9)的底部设置有橡胶底套(8),所述顶座(1)的两侧均固定连接有手握杆(4),所述手握杆(4)的表面均设置有橡胶保护套,所述顶座(1)的顶端中部两侧均设置有观察窗(2)。

3.根据权利要求1所述的一种土壤污染分层采样器,其特征在于,所述土壤取样机构包括安装座(19),所述顶座(1)内壁的顶端中部固定连接有安装座(19),所述安装座(19)内壁的两侧中部均固定连接有衔接杆(17),所述衔接杆(17)远离安装座(19)的一端分别固定连接在定位环座(18)的对应位置处,所述定位环座(18)的内部设置有采样外筒(11),所述安装座(19)的内侧顶端中部转动连接有同步杆(23),且所述同步杆(23)的底端与采样外筒(11)的顶端中部相连接。

4.根据权利要求3所述的一种土壤污染分层采样器,其特征在于,所述土壤取样机构还包括驱动电机(13),所述顶座(1)的顶端中部设置有驱动电机(13),且所述驱动电机(13)的输出端贯穿顶座(1)并与同步杆(23)的一端相连接,所述采样外筒(11)的顶端中部一侧开设有开口(24),所述安装座(19)的顶端中部一侧设置有安装孔(21),所述安装孔(21)内设置有引导管(20),且所述引导管(20)的底端延伸至开口(24)之内,所述引导管(20)的顶端贯穿顶座(1)的对应位置处并向上延伸。

5.根据权利要求4所述的一种土壤污染分层采样器,其特征在于,所述分层调节机构包括移动腔(34),所述采样外筒(11)的内侧中上部设置有移动腔(34),所述移动腔(34)的内部滑动连接有采样内筒(29),所述采样内筒(29)的顶端中部固定连接有衔接座(27),所述采样外筒(11)的中上部开设有固定插孔(26),所述固定插孔(26)内设置有固定螺杆(25),且所述固定螺杆(25)的中部贯穿衔接座(27)。

6.根据权利要求5所述的一种土壤污染分层采样器,其特征在于,所述分层调节机构还包括限位卡槽(31),所述移动腔(34)的内壁上等距开设有多条限位卡槽(31),所述限位卡槽(31)内均滑动连接有限位卡条(28),且所述限位卡条(28)的内壁分别与采样内筒(29)的对应位置处相连接,所述采样内筒(29)的底部两侧均通过铰链(35)连接有半圆筒(30),所述采样外筒(11)的中下部等距开设有多个调节孔(5)。

7.根据权利要求4所述的一种土壤污染分层采样器,其特征在于,所述样本定型机构包括液氮发生器(12),所述顶座(1)后端的中部一侧设置有液氮发生器(12),所述采样外筒(11)外壁的中下部转动连接有顶板(7),所述顶板(7)的顶部设置有液氮分流座(6),所述顶座(1)后端的中部另一侧设置有液氮输送泵(10),所述液氮发生器(12)的出液口通过连接管(14)与液氮输送泵(10)的入液口连通,所述液氮输送泵(10)的出液口通过波纹管(16)与液氮分流座(6)的内部连通,所述波纹管(16)与顶座(1)的交合位置处设置有固定座(22)。

8.根据权利要求7所述的一种土壤污染分层采样器,其特征在于,所述样本定型机构还包括橡胶罩(32),所述顶板(7)的外壁边缘处设置有橡胶罩(32),所述橡胶罩(32)的底部设置有硅胶垫(15),所述顶板(7)的底部设置有喷淋环座(33),所述液氮分流座(6)的内部与喷淋环座(33)的入液口连通。


技术总结
本发明涉及土壤采样设备技术领域,公开了一种土壤污染分层采样器,包括顶座,其作为整体装置的基础构件,用于装配和承载各个处理机构及其所属下位结构件;密封调节机构,其设置于顶座的下部,用于根据现场使用情况对整体装置高度状态进行调节,并对采样过程中所产生的扬尘进行密封处理;土壤采样机构,其设置于顶座之内,该机构在进行使用的时候不仅可以通过液氮对采样筒与土壤接触的位置处进行降温处理,极大程度地提高采样设备的使用寿命,而且通过液氮对采样筒内部土壤样本的温度传导,从而使得采样筒内部的土壤样本进行速冻定型,从而保证土壤采样样本的完整性,便于后续工作人员对于不同深度土壤污染情况的分析性研究。

技术研发人员:丁超,孙一静,李凯
受保护的技术使用者:山东省煤田地质局第一勘探队
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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