一种具有深度校准功能的土壤修复数据采集装置

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，具体为一种具有深度校准功能的土壤修复数据采集装置。

背景技术

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，从根本上说，污染土壤修复的技术原理可包括为：改变污染物在土壤中的存在形态或同土壤的结合方式，降低其在环境中的可迁移性与生物可利用性；降低土壤中有害物质的浓度。

土壤修复作业后会定时对土壤进行样本采集，用以分析土壤修复的进度和效果，有时需要采集不同深度的土壤进行比对，目前大多的土壤采集装置如取土器，在使用时缺少垂直校准措施，入土取样时发生偏移，从而造成实际样品的深度数值与土壤深度不符，专业人员在对土壤修复数据进行分析时存在一定误差，且此类装置通常一体成型，在土壤采集作业后易部件内易夹杂粘附泥土和灰尘，不便拆卸清洗，影响后续使用和使用寿命，实用性较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有深度校准功能的土壤修复数据采集装置，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：一种具有深度校准功能的土壤修复数据采集装置，包括台座，所述台座上设置有校准机构、升降机构、采样机构和平整机构，台座上开设有校准洞口，台座的顶部外表面焊接安装有安装箱，校准洞口位于安装箱的内部，台座的底部外表面铰接安装有四组伸缩脚架。

优选的，所述校准机构包括校准杆、校准块、固定板和转动盘，安装箱的前后侧内壁上转动安装有校准杆，校准杆上转动安装有校准块，校准块位于台座上校准洞口内，校准杆位于校准块前后侧的两段外壁上均开设有螺纹槽并螺纹安装有一组固定板，两段螺纹槽方向相反，安装箱的两侧内壁上均开设有限位槽，固定板滑动安装于限位槽内，校准杆的两端分别延伸至安装箱的前后侧并焊接安装有一组转动盘，能够在土壤采集作业前对装置的采集部件进行校准，即使在坑洼不平的环境下也能保证其在取土时与地面保持竖直状态，使得采集的样品深度与实际土壤深度基本相等，为土壤深度数据的精确度提供保障，操作便捷，使用便捷。

优选的，所述校准块的前后侧内壁上均粘贴固定有橡胶垫圈，固定板靠近校准块的一侧外壁上粘贴固定有橡胶垫片，提高校准块与夹紧板夹紧时之间的摩擦力，以防校准板在土壤采集过程中发生偏移进而影响样品数据的精确性，提高了装置运行的稳定性能。

优选的，所述升降机构包括安装架、驱动电机、升降螺纹杆、连接筒和弧形限位板，校准块的底部焊接安装有安装架，安装架的内侧底部焊接安装有驱动电机，驱动电机的输出轴通过联轴器焊接安装有升降螺纹杆，升降螺纹杆上螺纹安装有连接筒，连接筒的顶部开设有两组弧形限位槽，安装架的底部外表面焊接安装有两组弧形限位板，弧形限位板的一端穿过弧形限位槽延伸至连接筒的内部。

优选的，所述连接筒的外壁上焊接安装有提拉把手，方便使用提起移动盖装置，提升便携性。

优选的，所述采样机构包括第一半圆筒、第二半圆筒、连接盖、固定环和环刀，台座的下方设置有第一半圆筒和第二半圆筒，第一半圆筒和第二半圆筒相铰接，连接筒的底部焊接安装有连接盖，第一半圆筒和第二半圆筒的两端外壁上均开设有螺纹槽，第一半圆筒和第二半圆筒的一端与连接盖螺纹安装，第一半圆筒和第二半圆筒的另一端螺纹安装有固定环，固定环的底部开口处焊接安装有环刀。

优选的，所述平整机构包括固定架、固定杆、传动螺纹杆、平整杆、限位杆和驱动马达，台座的下方设置有固定架，环刀位于固定架的内部，固定架的内壁上焊接安装有四组固定杆，固定杆的一端与固定环的外壁焊接安装，固定架的前后侧内壁上转动安装有传动螺纹杆，传动螺纹杆上螺纹安装有平整杆，平整杆上开设有安装孔，安装孔内滑动套设有限位杆，限位杆的两端与固定架的前后侧内壁焊接安装，固定架的后侧外表面焊接安装有驱动马达，驱动马达的输出轴通过联轴器延伸至固定架的内部并与传动螺纹杆的一端焊接安装，平整杆对外部土壤进行切割，以防采集的土壤与外部土壤分离断裂时外部土壤可能带离一部分装置内采集的土壤，并对环刀底部土壤进行平整，从而保证土壤样品的完整性，提高了土壤修复数据分析的精确度。

优选的，所述第二半圆筒的内外壁上均粘贴固定有刻度标签，第二半圆筒的外壁上开设有开盖挖槽，方便在土壤样品采集作业后将第一半圆筒与第二半圆筒分开，平整杆的顶部与环刀的底部开口处高度位置相等。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)、该具有深度校准功能的土壤修复数据采集装置，通过台座、校准杆、校准块、固定板、转动盘和安装箱的配合使用，能够在土壤采集作业前对装置的采集部件进行校准，即使在坑洼不平的环境下也能保证其在取土时与地面保持竖直状态，使得采集的样品深度与实际土壤深度基本相等，为土壤深度数据的精确度提供保障，同时拓宽了装置的使用场景和范围，整个校准机构的结构简单，操作便捷，且不需要驱动部件或各种传感器作为支持，控制了生产成本，利于推广和使用。

(2)、该具有深度校准功能的土壤修复数据采集装置，通过第一半圆筒、第二半圆筒、连接盖、固定环和环刀的配合使用，采样机构采用了分体式的结构设计，一方面不需要进行挤压脱模处理即可得到整个样品，保证了土壤样品的完整性，方便数据分析人员进行观测和提取，提升了整个装置的实用性和一体性，另一方面便于采集人员使用后对装置进行清理，泥土灰尘不易在部件缝隙内存积，延长了装置的使用寿命，相较于传统的土壤采集装置，使用更加便捷，采集的样品也更具有分析价值。

(3)、该具有深度校准功能的土壤修复数据采集装置，通过固定架、固定杆、传动螺纹杆、平整杆、限位杆和驱动马达的配合使用，在采集到样品后控制驱动马达启动，带动平整杆对环刀底部进行刮蹭处理，以防采集的土壤与外部土壤分离断裂时外部土壤可能带离一部分装置内采集的土壤，从而保证土壤样品的完整性，进一步提高了样品数据分析的精确度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的安装箱俯视图；

图4为本发明的连接筒俯视图；

图5为本发明的A部放大图；

图6为本发明的固定架俯视图。

图中：1台座、2校准机构、201校准杆、202校准块、203固定板、204转动盘、3升降机构、301安装架、302驱动电机、303升降螺纹杆、304连接筒、305弧形限位板、4采样机构、401第一半圆筒、402第二半圆筒、403连接盖、404固定环、405环刀、5平整机构、501固定架、502固定杆、503传动螺纹杆、504平整杆、505限位杆、506驱动马达、6安装箱、7伸缩脚架。

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。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种具有深度校准功能的土壤修复数据采集装置，包括台座1，台座1上设置有校准机构2、升降机构3、采样机构4和平整机构5，台座1上开设有校准洞口，台座1的顶部外表面焊接安装有安装箱6，校准洞口位于安装箱6的内部，台座1的底部外表面铰接安装有四组伸缩脚架7。

校准机构2包括校准杆201、校准块202、固定板203和转动盘204，安装箱6的前后侧内壁上转动安装有校准杆201，校准杆201上转动安装有校准块202，校准块202位于台座1上校准洞口内，校准杆201位于校准块202前后侧的两段外壁上均开设有螺纹槽并螺纹安装有一组固定板203，两段螺纹槽方向相反，安装箱6的两侧内壁上均开设有限位槽，固定板203滑动安装于限位槽内，校准杆201的两端分别延伸至安装箱6的前后侧并焊接安装有一组转动盘204，整个校准机构2的结构简单，操作便捷，且不需要驱动部件或各种传感器作为支持，控制了生产成本，利于推广和使用，校准块202的前后侧内壁上均粘贴固定有橡胶垫圈，固定板203靠近校准块202的一侧外壁上粘贴固定有橡胶垫片，能够在土壤采集作业前对装置的采集部件进行校准，即使在坑洼不平的环境下也能保证其在取土时与地面保持竖直状态，拓宽了装置的使用场景和范围，使得采集的样品深度与实际土壤深度基本相等，缩小样品数据分析误差，采集的样品也更具有分析价值。

升降机构3包括安装架301、驱动电机302、升降螺纹杆303、连接筒304和弧形限位板305，校准块202的底部焊接安装有安装架301，安装架301的内侧底部焊接安装有驱动电机302，驱动电机302的输出轴通过联轴器焊接安装有升降螺纹杆303，升降螺纹杆303上螺纹安装有连接筒304，连接筒304的外壁上焊接安装有提拉把手，连接筒304的顶部开设有两组弧形限位槽，安装架301的底部外表面焊接安装有两组弧形限位板305，弧形限位板305的一端穿过弧形限位槽延伸至连接筒304的内部。

采样机构4包括第一半圆筒401、第二半圆筒402、连接盖403、固定环404和环刀405，台座1的下方设置有第一半圆筒401和第二半圆筒402，第一半圆筒401和第二半圆筒402相铰接，连接筒304的底部焊接安装有连接盖403，第一半圆筒401和第二半圆筒402的两端外壁上均开设有螺纹槽，第一半圆筒401和第二半圆筒402的一端与连接盖403螺纹安装，第一半圆筒401和第二半圆筒402的另一端螺纹安装有固定环404，固定环404的底部开口处焊接安装有环刀405，第二半圆筒402的内外壁上均粘贴固定有刻度标签，第二半圆筒402的外壁上开设有开盖挖槽，采用了分体式的结构设计，一方面不需要进行挤压脱模处理即可得到整个样品，保证了土壤样品的完整性，方便数据分析人员进行观测和提取，提升了整个装置的实用性和一体性，另一方面便于采集人员使用后对装置进行清理，泥土灰尘不易在部件缝隙内存积，延长了装置的使用寿命。

平整机构5包括固定架501、固定杆502、传动螺纹杆503、平整杆504、限位杆505和驱动马达506，台座1的下方设置有固定架501，环刀405位于固定架501的内部，固定架501的内壁上焊接安装有四组固定杆502，固定杆502的一端与固定环404的外壁焊接安装，固定架501的前后侧内壁上转动安装有传动螺纹杆503，传动螺纹杆503上螺纹安装有平整杆504，平整杆504的顶部与环刀405的底部开口处高度位置相等，平整杆504上开设有安装孔，安装孔内滑动套设有限位杆505，限位杆505的两端与固定架501的前后侧内壁焊接安装，固定架501的后侧外表面焊接安装有驱动马达506，驱动马达506的输出轴通过联轴器延伸至固定架501的内部并与传动螺纹杆503的一端焊接安装，在采集到样品后控制驱动马达506启动，带动平整杆504对环刀405底部进行刮蹭处理，对外部土壤进行切割并对环刀405底部土壤进行平整，以防采集的土壤与外部土壤分离断裂时外部土壤可能带离一部分装置内采集的土壤，从而保证土壤样品的完整性，进一步提高了样品数据分析的精确度。

工作原理：先将装置放置在至指定土壤采集地点，踩动伸缩脚架7上脚踏板，将伸缩脚架7底端插入土壤中，达到对装置进行固定的效果；转动安装在校准杆201上的校准块202以及其底端固定的升降机构3、采样机构4和平整机构5在静止时由于引力作用，其底部始终指向水准面，此时转动转动盘204，带动校准杆201转动，校准块202由于与校准杆201转动安装且其底部焊接有一系列部件并不会随校准杆201转动，两组固定板203在校准杆201的驱动和限位槽的限位作用下相对运动，两组固定板203对校准块202进行夹持固定，达到校准效果；控制驱动电机302启动，带动升降螺纹杆303转动，连接筒304在升降螺纹杆303的驱动和弧形限位板305的限位作用下纵向运动，控制连接筒304下落，固定架501和环刀405随之与土壤接触并被挤压入内，环刀405对土壤进行切割，第一半圆筒401和第二半圆筒402下方的土壤随之进而其内，达到土壤采集效果；根据所需土壤采集深度观测第二半圆筒402上的刻度标签，待达到指定深度时控制驱动电机302停止运行、驱动马达506启动，带动传动螺纹杆503转动，平整杆504在传动螺纹杆503的驱动和限位杆505的限位作用下横向运动，运动至环刀405底部开口处时对外部土壤进行切割并对环刀405底部土壤进行平整，平整杆504运动至与固定架501相抵时不能继续运动，控制驱动马达506停止、驱动电机302启动，驱动电机302带动连接筒304及其底部部件上升并在脱离土壤后控制驱动电机302停止，拧下螺纹安装在第一半圆筒401和第二半圆筒402上的固定环404，再将第一半圆筒401和第二半圆筒402从连接盖403上拧下，将第一半圆筒401和第二半圆筒402平放，通过第二半圆筒402上开盖挖槽将铰接安装的第一半圆筒401和第二半圆筒402分开，可对第一半圆筒401内土壤样品进行提取和分析，还可对照第二半圆筒402内壁的刻度标签观测土壤样品的深度数据。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。