便携式土壤重金属含量检测装置

技术领域

本发明涉及环境检测设备技术领域，特别是涉及一种便携式土壤重金属含量检测装置。

背景技术

随着我国经济的高速发展和城市化、工业化、农业化进程的加快，土壤由社会经济快速发展而伴生的环境问题日益突出，矿山采选废水、化工电镀废水、生活污水及其他污染性废水的排放强度越来越大，煤炭燃烧、工业废气等大气污染物沉降量，导致越来越多的土壤遭受重金属污染。土壤重金属污染具有隐蔽性、滞后性和长期性，重金属通过根系作用进入植物中，植物的生长受到抑制，重金属的污染对工农业生产和人体健康也将直接或间接的危害开始显露，因此对污染土壤治理已迫在眉睫。

目前，面向大众的检测装置都是一些外形比较笨重的机器只能放在实验室里进行实验。而从采样点采样再到实验室进行预处理后的检测不仅仅会对检测结果造成偏差，还需要消耗大量时间。

发明内容

本发明实施例提供了一种便携式土壤重金属含量检测装置，以达到提高土壤检测的便捷性、准确性的技术效果。

本发明实施的一方面，提供了一种便携式土壤重金属含量检测装置，包括：箱体、土壤取样器、粉碎机、筛网、收口溜槽、可伸缩输送管道、比色皿、升降装置、驱动机构以及X光检测装置；其中，

箱体顶面和底面上开设有相对的通孔，土壤取样器由通孔贯穿箱体、且与箱体固定连接；

粉碎机安装在箱体内、位于土壤取样器顶部土壤样品出口的下方，筛网铺设在粉碎机底部的内壁上；

收口溜槽安装在粉碎机下方，收口溜槽底部的出料口与可伸缩输送管道的一端连通；

升降装置固定在箱体的底面上，可伸缩输送管道的另一端延伸至升降装置上方，比色皿设置在升降装置的升降台上，X光检测装置安装在升降装置的上方；

驱动机构包括：单片机、电源、第一驱动电机、第二驱动电机以及第三驱动电机，电源与单片机、第一驱动电机、第二驱动电机以及第三驱动电机电连接，单片机与X光检测装置通信连接，单片机与升降装置、第一驱动电机、第二驱动电机以及第三驱动电机控制连接，第一驱动电机与土壤取样器驱动连接，第二驱动电机与可伸缩输送管道驱动连接用于驱动可伸缩输送管道在水平方向上进行伸缩，第三驱动电机与粉碎机驱动连接。

与现有技术相比,本发明的有益效果在于：应用本发明实施例提高的方案，实现在采样点进行土壤的采集、处理以及检测，能够精确控制土壤样本的采集深度，对不同深度的土壤进行检测，提高土壤检测的便捷性、准确性。

可选的，土壤取样器包括：壳体、取样杆、取样盒以及钻头；壳体与箱体固定连接，取样杆设置在壳体内，取样杆的一端设置有钻头另一端与第一驱动电机驱动连接，取样盒设置在取样杆内。

可选的，取样杆包括多个杆节，每一杆节内设置一个取样盒，比色皿的数量为多个，在第一驱动电机驱动各个杆节回收过程中，依次将各个取样盒内的土壤由土壤样品出口翻入粉碎机，第二驱动电机驱动可伸缩输送管道在水平方向上进行伸缩，将不同取样盒中依次经过粉碎机、筛网处理后的土壤分别装入不同的比色皿中。

可选的，壳体的外壁上设置有高度标尺。

可选的，还包括：底盘结构，箱体安装在底盘结构上，底盘结构的底部安装有万向轮。

可选的，X光检测装置包括：单色器、金属检测器以及X光发射器。

可选的，在箱体的顶面上设置有触摸屏，触摸屏与单片机连接。

可选的，升降装置的升降台上安装有样品架，比色皿设置在样本架中。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的一种便携式土壤重金属含量检测装置的主视结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种便携式土壤重金属含量检测装置的俯视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种土壤取样器未工作状态以及工作状态状态示意图；

图4为本发明实施例提供的一种驱动机构的功能框图。

箱体1、土壤取样器2、土壤样品出口201、壳体202、取样杆203、取样盒204、钻头205、粉碎机3、筛网4、收口溜槽5、可伸缩输送管道6、比色皿7、升降装置8、驱动机构9、单片机901、电源902、第一驱动电机903、第二驱动电机904、第三驱动电机905、X光检测装置10、单色器1011、金属检测器1012、X光发射器1013、底盘结构11、万向轮12、触摸屏13、样品架14。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

参见图1和图2，本发明实施例提供的便携式土壤重金属含量检测装置，包括：箱体1、土壤取样器2、粉碎机3、筛网4、收口溜槽5、可伸缩输送管道6、比色皿7、升降装置8、驱动机构9以及X光检测装置10；其中，

箱体1顶面和底面上开设有相对的通孔，土壤取样器2由通孔贯穿箱体1、且与箱体1固定连接；

粉碎机3安装在箱体1内、位于土壤取样器2顶部土壤样品出口201的下方，筛网4铺设在粉碎机3底部的内壁上；

收口溜槽5安装在粉碎机3下方，收口溜槽5底部的出料口与可伸缩输送管道6的一端连通；

升降装置8固定在箱体1的底面上，可伸缩输送管道6的另一端延伸至升降装置8上方，比色皿7设置在升降装置8的升降台上，X光检测装置10安装在升降装置8的上方；

参见图4，驱动机构9包括：单片机901、电源902、第一驱动电机903、第二驱动电机904以及第三驱动电机905，电源902与单片机901、第一驱动电机903、第二驱动电机904以及第三驱动电机905电连接，单片机901与X光检测装置10通信连接，单片机901与升降装置8、第一驱动电机903、第二驱动电机904以及第三驱动电机905控制连接，第一驱动电机903与土壤取样器2驱动连接，第二驱动电机904与可伸缩输送管道6驱动连接用于驱动可伸缩输送管道6在水平方向上进行伸缩，第三驱动电机905与粉碎机3驱动连接。

在实施中，箱体1可以采用PVC材料以减轻重量，X光检测装置10的外壳采用铅板，防止X光泄露，筛网4的规格为120目，筛除土壤中肉眼可见的杂质和颗粒。

土壤取样器2包括：壳体202、取样杆203、取样盒204以及钻头205；壳体202与箱体1固定连接，取样杆203设置在壳体202内，取样杆203的一端设置有钻头205另一端与第一驱动电机驱动903连接，取样盒204设置在取样杆内。

壳体202底部可以为密封的管状结构，利用螺栓与箱体1固连，钻头205可以采用多重螺纹钻头，取样杆203上方可以安装手柄，在电源902电力不足或者第一驱动电机903故障的情况下方便取土；取样盒204底部一侧安装有弹簧，底部另一侧与取样杆203铰接，弹簧上设置有销轴，在需要将取样盒204内的土壤翻入粉碎机3时打开销轴，利用弹簧弹力弹起取样盒204。

在实施中，参见图3，取样杆203包括多个杆节，每一杆节内设置一个取样盒204，比色皿7的数量为多个，在第一驱动电机903驱动各个杆节回收过程中，依次将各个取样盒204内的土壤由土壤样品出口201翻入粉碎机3，第二驱动电机904驱动可伸缩输送管道6在水平方向上进行伸缩，将不同取样盒204中依次经过粉碎机3、筛网4处理后的土壤分别装入不同的比色皿7中，实现一次采集不同深度的多个土壤样本，提高土壤检测结果的准确性。

每个杆节之间通过卡槽固连，取样盒204可以采用折叠结构，随着杆节同步进行伸缩。

在实施中，壳体202的外壁上设置有高度标尺，可记录土壤样本的深度。

在实施中，还包括：底盘结构11，箱体1安装在底盘11结构上，底盘11结构的底部安装有万向轮12，万向轮12可以采用可伸缩轮结构，方便移动，并在检测时收起，提高装置的稳定性。

在实施中，X光检测装置10包括：单色器1011、金属检测器1012以及X光发射器1013。

在实施中，在箱体1的顶面上设置有触摸屏13，触摸屏13与单片机901连接。

在实施中，升降装置8的升降台上安装有样品架14，比色皿7设置在样本架14中，样本架14中可以设置多个隔断，多个比色皿7防止在不同的隔断中。

工作过程中，可以通过触摸屏13输入检测指令，触摸屏13向单片机901转发控制指令，单片机901启动第一驱动电机903，土壤取样器2在第一驱动电机903的驱动下，钻头205逐渐钻入土壤内，在钻入过程中，钻头205将土壤传送到取样盒204中，当钻头205达到预定深度之后，单片机901控制第一驱动电机903进行反转，带动取样杆203和钻头205回缩，在回缩过程中，单片机901通过驱动第二驱动电机904来调整可伸缩输送管道6出料口的位置，将可伸缩输送管道6出料口先调整到第一位比色皿7的上方，当最上方取样盒204与土壤样品出口201平齐之后，抽出销轴将取样盒204内的土壤翻入粉碎机3，此时单片机901启动第三驱动电机使得粉碎机3对土壤进行粉碎，粉碎后的土壤经筛网4进行筛选，再经收口溜槽5、可伸缩输送管道6进入第一位比色皿7中；依次类推直至各个取样盒204内的土壤经粉碎机3、筛网4处理后进入不同的比色皿7中；此后，单片机901启动升降装置8，升降装置8将各个比色皿7送入X光检测装置10内进行土壤检测，检测结果通过触摸屏显示。此外，比色皿7中的土壤样本可以进行保留，用于实验室二次检验，提高检验准确性。

本发明实施例提供的方案，实现在采样点进行土壤的采集、处理以及检测，能够精确控制土壤样本的采集深度，能够一次性对不同深度的土壤进行采集、检测，提高土壤检测的便捷性、准确性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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，均包含在本发明的保护范围内。