一种基于土壤修复的深层土壤取样设备及其取样方法

技术领域

本发明涉及深层土壤取样装置技术领域，特别涉及一种基于土壤修复的深层土壤取样设备及其取样方法。

背景技术

土壤自身有一定的净化能力，但当进入土壤的农药量超过土壤的环境容量时就会形成土壤污染，对土壤生态系统产生严重的影响，同时还会通过食物链进入人体，对人体的健康造成危害，当土壤污染后，需要对土壤进行修复，以保证土壤的安全性和活力。

土壤修复是指利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物，使其浓度降低到可接受水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质，在对土壤进行修复前，要对深层土壤进行取样，以便于确定土壤的污染成分和程度，便于确定土壤修复的药物，采集深层土壤样品常常用到土壤采集器，常见的土壤采集器有小型铁铲、环刀和土钻等，而在从环刀或是取样桶内取出土样时，容易导致其内部的土样发生整体的脱落，进而使得表层土样和深层土样一起脱落，混合在一起，影响采集土壤进行检测的结果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于土壤修复的深层土壤取样设备及其取样方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于土壤修复的深层土壤取样设备及其取样方法，包括安装座、多个取样杆和取样机构，多个所述取样杆呈环形阵列等距与安装座滑动穿插连接，所述取样机构设置在安装座的下表面；

所述取样机构包括活动块和安装机构，所述活动块设置在取样杆的一侧，所述安装机构设置在安装座的下方；

所述安装机构包括安装环，所述安装环的顶端呈环形阵列等距固定连接有多个固定杆，所述安装环的一侧与活动块滑动穿插连接，所述取样杆底部的一侧开设有用于活动块活动的通槽，所述安装环一侧的顶部滑动穿插连接有限位杆，所述限位杆的顶部活动套接有拉簧，所述活动块的顶部开设有两个用于限位杆活动的定位孔。

优选的，所述安装座上表面的中部转动连接有螺杆，所述螺杆的顶部螺纹穿插连接有螺母座，所述螺母座的下表面与取样杆的顶端固定连接，所述螺杆的底部固定穿插连接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮的一侧设置有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合连接，所述第二锥齿轮上固定穿插连接有转动杆。

优选的，所述限位杆的底部固定穿插连接有限位环，所述安装环的底部开设有活动槽，所述活动槽的内壁与限位环的外壁相贴合。

优选的，所述安装座的上表面固定连接有防护壳，所述防护壳的顶部与螺杆转动穿插连接，所述防护壳的一侧与转动杆的一侧转动穿插连接，所述安装座上表面的一侧固定连接有支撑块，所述支撑块的顶部与转动杆的一端转动穿插连接。

优选的，所述转动杆的一端固定连接有固定盘，所述固定盘一侧的顶部固定连接有握把。

优选的，所述安装座外壁的底部呈环形阵列等距固定连接有多个固定座，所述固定座上转动穿插连接有转动轴，所述转动轴上固定穿插连接有支撑杆。

优选的，所述安装座的下方设置有底座，所述底座的中呈环形阵列等距开设有多个通孔，所述通孔与取样杆的位置相对应。

优选的，所述支撑杆的底端固定连接有连接块，所述连接块上螺纹穿插连接有两个螺栓，所述螺栓的底部与底座的顶部螺纹穿插连接。

优选的，所述转动轴的一端螺纹穿插连接有螺母，所述螺母的一端与固定座的侧壁相贴合。

本发明还提供了一种基于土壤修复的深层土壤取样设备的其取样方法，包括以下具体使用步骤：

步骤一：首先，通过转动握把，带动转动杆一起转动，使得第二锥齿轮在防护壳的内腔中转动，利用第二锥齿轮与第一锥齿轮的啮合作用，使得第一锥齿轮随着第二锥齿轮一起运动，通过第一锥齿轮带动螺杆进行转动，使得螺杆顶部螺纹连接的螺母座沿着螺杆的轨道向下移动，进而带动螺母座下表面固定连接的多个取样杆一起向下移动，使得取样杆穿过底座上的通孔插入土壤中，并且向深层土壤移动，对深层土壤进行取样；

步骤二：然后，通过反向转动转动杆，使得螺杆反向转动，带动取样杆向上移动，当取样杆上通槽运动到与活动块相对应的位置，向上拉动限位杆，拉伸拉簧，使得限位杆的底部与其中一个定位孔的内腔脱离，解除对活动块的定位，再向一侧推动活动块，使得活动块的一端穿过通槽，穿插在取样杆的内腔中，对取样杆内腔中的土壤进行分隔，使得取样杆底部的深层土壤分离出来，进行收集取样；

步骤三：接着，解除对限位杆的拉力，利用拉簧的弹性作用，带动限位杆向下移动，使得限位杆的底部穿插在另一个定位孔的内腔中，对活动块进行定位固定，使得活动块对取样杆的限位固定，保证取样杆的稳定，对取样杆底部的深层土壤进行收集。

本发明的技术效果和优点：

(1)本发明利用活动块、通槽、限位杆和定位孔相配合的设置方式，当取样杆上通槽运动到与活动块相对应的位置，向上拉动限位杆，拉伸拉簧，使得限位杆的底部与其中一个定位孔的内腔脱离，解除对活动块的定位，再向一侧推动活动块，使得活动块的一端穿过通槽，穿插在取样杆的内腔中，便于对取样杆内腔中的土壤进行分隔，将取样杆底部的深层土壤分离出来，进行收集取样；

(2)本发明利用活动块、取样杆和拉簧相配合的设置方式，当解除对限位杆的拉力，利用拉簧的弹性作用，带动限位杆向下移动，使得限位杆的底部穿插在另一个定位孔的内腔中，对活动块进行定位固定，使得活动块对取样杆的限位固定，保证取样杆的稳定，便于对取样杆底部的深层土壤进行收集；

(3)本发明利用螺杆、螺母座、第一锥齿轮和第二锥齿轮相配合的设置方式，通过转动转动杆，带动第二锥齿轮一起转动，利用第二锥齿轮与第一锥齿轮的啮合作用，使得第一锥齿轮随着第二锥齿轮一起运动，通过第一锥齿轮带动螺杆进行转动，使得螺母座沿着螺杆的轨道向下移动，进而取样杆一起向下移动，使得取样杆穿过底座上的通孔插入土壤中，便于对深层土壤进行取样；

(4)本发明利用固定座、转动轴和支撑杆相配合的设置方式，通过绕着转动轴的轴心向上转动支撑杆，使得支撑杆在固定座的内腔中转动，将支撑杆转动到安装座的上方，便于支撑杆进行收纳；

(5)本发明利用连接块和螺栓相配合的设置方式，支撑杆通过连接块和螺栓与底座固定连接，将安装座与底座进行连接，并且便于支撑杆与底座的分离，便于进行拆分和搬运。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明图1的A处放大结构示意图。

图3为本发明安装环处正面剖视结构示意图。

图4为本发明图3的B处放大结构示意图。

图5为本发明防护壳处正面剖视结构示意图。

图6为本发明图1的C处放大结构示意图。

图7为本发明图1的D处放大结构示意图。

图中：1、安装座；2、取样杆；3、取样机构；31、活动块；32、安装机构；321、安装环；322、固定杆；323、通槽；324、限位杆；325、拉簧；326、定位孔；4、螺杆；5、螺母座；6、第一锥齿轮；7、第二锥齿轮；8、转动杆；9、限位环；10、活动槽；11、防护壳；12、支撑块；13、固定盘；14、握把；15、固定座；16、转动轴；17、支撑杆；18、底座；19、通孔；20、连接块；21、螺栓；22、螺母。

具体实施方式

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。

本发明提供了如图1-7所示的一种基于土壤修复的深层土壤取样设备及其取样方法，包括安装座1、多个取样杆2和取样机构3，安装座1起到固定和支撑的作用，用于安装取样杆2和螺杆4，多个取样杆2呈环形阵列等距与安装座1滑动穿插连接，取样杆2在安装座1上竖直移动，取样杆2内部为中空，底部呈斜面设置，便于插入土壤中，并且土壤进入取样杆2的内腔中，对深层土壤进行取样，取样机构3设置在安装座1的下表面，取样机构3用于对取样杆2底部的深层土壤进行收集和取样；

取样机构3包括活动块31和安装机构32，活动块31呈长条状，一端呈斜面，便于对取样杆2中的土壤进行切割分隔，将取样杆2底部的深层土壤分离出来，方便对深层土壤进行取样，活动块31设置在取样杆2的一侧，安装机构32设置在安装座1的下方，安装机构32用于安装活动块31，保证活动块31和取样杆2的稳定；

安装机构32包括安装环321，安装环321用于安装活动块31，取样杆2设置在安装环321的内腔中，处于同一轴心位置，安装环321的顶端呈环形阵列等距固定连接有多个固定杆322，固定杆322的顶端与安装座1的下表面固定连接，安装环321通过固定杆322固定安装在安装座1的下方，保证安装环321和活动块31的稳定，安装环321的一侧与活动块31滑动穿插连接，活动块31在安装环321上滑动，改变活动块31的位置，取样杆2底部的一侧开设有用于活动块31活动的通槽323，通槽323呈圆弧状，活动块31的一端与通槽323的内腔滑动穿插连接，活动块31的一端通过通槽323穿插在取样杆2的内腔中，安装环321一侧的顶部滑动穿插连接有限位杆324，限位杆324在安装环321上竖直移动，设置在活动块31的上方，用于对活动块31进行定位，保证活动块31的稳定，限位杆324的顶部活动套接有拉簧325，拉簧325的顶端与限位杆324顶端的挡块下表面固定连接，底端与安装环321的上表面固定连接，活动块31的顶部开设有两个用于限位杆324活动的定位孔326，定位孔326与限位杆324的位置相对应，当活动块31的一端穿插在取样杆2的内腔中时，限位杆324的底部滑动穿插在其中一个定位孔326的内腔中，当活动块31的一端与取样杆2脱离时，限位杆324的底部与其中另一个定位孔326的内腔滑动穿插连接，对活动块31限位固定，保证活动块31的稳定；

安装座1上表面的中部转动连接有螺杆4，螺杆4在安装座1上转动，螺杆4的顶部螺纹穿插连接有螺母座5，螺母座5的下表面与取样杆2的顶端固定连接，螺母座5呈圆盘状，用于连接取样杆2和螺杆4，螺杆4的底部固定穿插连接有第一锥齿轮6，第一锥齿轮6的一侧设置有第二锥齿轮7，第二锥齿轮7与第一锥齿轮6啮合连接，第二锥齿轮7上固定穿插连接有转动杆8，通过转动转动杆8，带动第二锥齿轮7一起转动，利用第二锥齿轮7与第一锥齿轮6的啮合作用，使得第一锥齿轮6随着第二锥齿轮7一起运动，通过第一锥齿轮6带动螺杆4进行转动，使得螺杆4顶部螺纹连接的螺母座5沿着螺杆4的轨道向下移动，进而带动螺母座5下表面固定连接的多个取样杆2一起向下移动，使得取样杆2穿过底座18上的通孔19插入土壤中，并且向深层土壤移动，便于对深层土壤进行取样；

限位杆324的底部固定穿插连接有限位环9，安装环321的底部开设有活动槽10，活动槽10的内壁与限位环9的外壁相贴合，当向上拉动限位杆324，使得限位杆324的底部脱离定位孔326，限位环9随着限位杆324运动到活动槽10的内腔中，对限位杆324的运动进行限定，防止限位杆324与安装环321脱离；

安装座1的上表面固定连接有防护壳11，防护壳11呈圆筒状，对第一锥齿轮6与第二锥齿轮7进行防护，防护壳11的顶部与螺杆4转动穿插连接，对螺杆4起到一定的限位作用，保证螺杆4的稳定，防护壳11的一侧与转动杆8的一侧转动穿插连接，安装座1上表面的一侧固定连接有支撑块12，支撑块12的顶部与转动杆8的一端转动穿插连接，通过支撑块12对转动杆8进行支撑，保证转动杆8的稳定运动；

转动杆8的一端固定连接有固定盘13，固定盘13一侧的顶部固定连接有握把14，通过转动握把14，带动固定盘13和转动杆8一起转动，便于对转动杆8进行转动；

安装座1外壁的底部呈环形阵列等距固定连接有多个固定座15，固定座15呈C字型，用于安装支撑杆17，固定座15上转动穿插连接有转动轴16，转动轴16和支撑杆17的顶部设置在固定座15的内腔中，在固定座15的内腔中进行转动，转动轴16上固定穿插连接有支撑杆17，支撑杆17用于对安装座1进行支撑和固定，保证安装座1的稳定，支撑杆17绕着转动轴16的轴心向上进行转动，将支撑杆17转动到安装座1的上方，便于进行收纳；

安装座1的下方设置有底座18，底座18呈圆盘状，用于安装固定支撑杆17，通过底座18与地面接触，增强安装座1的稳定性，底座18的中呈环形阵列等距开设有多个通孔19，通孔19与取样杆2的位置相对应，取样杆2穿过通孔19，进入土壤中；

支撑杆17的底端固定连接有连接块20，连接块20上螺纹穿插连接有两个螺栓21，螺栓21的底部与底座18的顶部螺纹穿插连接，支撑杆17通过连接块20和螺栓21与底座18固定连接，将安装座1与底座18进行连接，并且便于支撑杆17与底座18的分离，便于进行拆分和搬运；

转动轴16的一端螺纹穿插连接有螺母22，螺母22的一端与固定座15的侧壁相贴合，通过拧紧螺母22，使其一端对固定座15的侧壁进行挤压，对转动轴16进行固定，保证支撑杆17的稳定，便于支撑杆17与底座18进行连接。

本发明使用方法：

首先，通过转动握把14，带动转动杆8一起转动，使得第二锥齿轮7在防护壳11的内腔中转动，利用第二锥齿轮7与第一锥齿轮6的啮合作用，使得第一锥齿轮6随着第二锥齿轮7一起运动，通过第一锥齿轮6带动螺杆4进行转动，使得螺杆4顶部螺纹连接的螺母座5沿着螺杆4的轨道向下移动，进而带动螺母座5下表面固定连接的多个取样杆2一起向下移动，使得取样杆2穿过底座18上的通孔19插入土壤中，并且向深层土壤移动，对深层土壤进行取样；

然后，通过反向转动转动杆8，使得螺杆4反向转动，带动取样杆2向上移动，当取样杆2上通槽323运动到与活动块31相对应的位置，向上拉动限位杆324，拉伸拉簧325，使得限位杆324的底部与其中一个定位孔326的内腔脱离，解除对活动块31的定位，再向一侧推动活动块31，使得活动块31的一端穿过通槽323，穿插在取样杆2的内腔中，对取样杆2内腔中的土壤进行分隔，使得取样杆2底部的深层土壤分离出来，进行收集取样；

接着，解除对限位杆324的拉力，利用拉簧325的弹性作用，带动限位杆324向下移动，使得限位杆324的底部穿插在另一个定位孔326的内腔中，对活动块31进行定位固定，使得活动块31对取样杆2的限位固定，保证取样杆2的稳定，对取样杆2底部的深层土壤进行收集。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，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。