一种用于环境检测的样品收集装置

技术领域

本发明涉及环境检测技术领域，尤其涉及一种用于环境检测的样品收集装置。

背景技术

我国的城市化进程不断的加快，很多的城市建设都是以提升经济效益为前提，为了经济效益在进行城市建设改进时，环境方面也逐渐被大家所重视起来。环境检测能够提高环境状况的客观信息，通过测量相应的指标，可以准确地了解大气、水质、土壤以及噪声等环境要素的变化情况，只有了解了环境的真实情况，才能有针对性地制定相应的环境保护措施。通过大气检测可以及时了解空气污染物的浓度，从而及时采取控制措施，防止污染物对人体健康造成危害；通过水质检测可以及时了解水体的污染程度，从而制定相应的治理方案，保护水资源。

其中，就土壤检测技术而言，公告号为CN113776881B的中国发明专利公开了一种农业环境土壤检测用取样装置，该装置通过采用取样杯列的方式来完成取样工作，而且根据该方案可知，取样装置的固定只是通过机架底部的四个支撑组件来实现的，但是，在取样过程中，由于电机等设备的持续工作会产生震动，很容易导致装置出现不稳定的问题，从而影响后续取样工作，并且该装置中的取样方式较为复杂而且仅适用于不同深度上的取样工作。

公告号为CN113125199A的中国发明专利公开了一种土壤修复用的土壤取样装置，该取样装置虽然可以实现竖直和水平两个方向上的取样工作，但是，该装置是分别通过竖直采样装置和水平采样装置来分别完成两个方向上的取样工作，并无法通过单一的采样装置来实现两个方向上的取样过程。

因此，亟需一种用于环境检测的样品收集装置来解决上述提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于环境检测的样品收集装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种用于环境检测的样品收集装置，包括移动车体、定位机构、传动组件以及取样机构，所述移动车体上安装有带PLC控制器的控制台，移动车体的一侧安装有连为一体的连接侧架，在移动车体与连接侧架的底部均安装有移动组件，并且在移动车体上还设置有固定架；

所述定位机构包括升降板和定位桩，升降板沿竖直方向滑动于移动车体的内壁之间，在升降板的外部连接有四根所述定位桩，定位桩沿移动车体的外壁滑动且其底端呈尖状结构设置；

所述传动组件包括蜗轮一、传动件一、蜗轮二、传动件二以及调节部件，传动件一包括螺杆一、转动轴一和同步轮一，蜗轮一安装在转动轴一上，螺杆一的一端与固定架连接设置，且其另一端与转动轴一连接设置，转动轴一与同步轮一连为一体，传动件二包括转动轴二、同步轮二以及螺杆二，转动轴二与同步轮二连为一体，螺杆二竖直安装在移动车体内且其顶端与同步轮二连接设置，并且螺杆二贯穿升降板并与之螺纹传动配合，同步轮一与同步轮二之间安装有传动比为1:1的同步履带，调节部件包括蜗杆，蜗杆以90度转动往复运动于蜗轮一与蜗轮二之间；

当蜗杆处于水平状态时能够与蜗轮一啮合传动，可以控制取样机构的升降调节，当蜗杆处于竖直状态时能够与蜗轮二啮合传动，可以控制定位机构的升降调节；

所述取样机构的顶部安装有齿环，齿环的一侧啮合设置有齿轮二，沿固定架的竖直侧壁滑动设置有调节板，且螺杆一贯穿调节板并与之螺纹传动配合，齿轮二安装在调节板的底部，取样机构与调节板之间通过轴连接转动设置，通过取样机构可以完成对土壤的取样工作。

在一个实施例中，所述移动组件包括轮架和滚轮，轮架呈“U”型结构设置，移动车体和连接侧架的底部均开设有敞口设置的底槽，轮架活动于底槽内，且轮架的上方安装有与之连接驱动的电机一，滚轮通过轴连接安装在轮架的侧壁之间；

当轮架的顶面与底槽的顶面接触时，滚轮位于最高位置，此时移动车体和连接侧架的底端均能够与地面接触，当轮架的顶面与移动车体的底面位于同一水平面上时，此时滚轮位于最低位置，电机一的输出距离最远，且滚轮能够沿地面移动前进。

在一个实施例中，所述螺杆一的顶部连接有一体设置的T型轴一，T型轴一为铁质的，固定架朝向螺杆一的表面上嵌有固定安装的限位座一，限位座一为电磁铁，并且固定架的一侧侧壁上安装有与限位座一通过导线连接的电源一，电源一与PLC控制器之间通过电信号连接设置，T型轴一的顶部设置于限位座一的内壁之间且始终不脱离；

所述转动轴一的内壁上安装有电源二，电源二与PLC控制器之间通过电信号连接设置，转动轴一的顶壁上连接有一体的T型轴二，T型轴二为电磁铁，螺杆一的底端内开设有连接槽一，且连接槽一的内壁之间固定嵌有铁质的连接轴承，T型轴二与连接轴承相适配且其转动于连接轴承的内壁之间。

在一个实施例中，当所述电源二对T型轴二进行通电，且电源一对限位座一不通电时，T型轴一的顶部转动设置于限位座一的内壁之间，T型轴二与连接轴承之间产生吸力将其二者连接为一体，即螺杆一、转动轴一以及同步轮一此时连接为一体；

当所述电源二对T型轴二不通电，且电源一对限位座一进行通电时，T型轴一与限位座一之间通过吸力连接为一体，即螺杆一也在T型轴一的作用下与限位座一间接地连为一体，而T型轴二此时与连接槽一之间的吸力消失，转动轴一与螺杆一之间不再连接为一体，且状态不再同步。

在一个实施例中，所述同步轮二的内壁上安装有电源三，电源三与PLC控制器之间通过电信号连接设置，且在同步轮二的内壁之间安装有固定式的限位座二，限位座二为电磁铁，电源三与限位座二之间通过导线连接；

所述转动轴二的底端与同步轮二连接为一体，螺杆二的顶端外壁上安装有一体的连接环，连接环为铁质的，且连接环安装于限位座二内并与之相适配，在转动轴二的底壁与螺杆二的顶壁之间还转动设置有“工”字型结构的连接件；

当电源三对限位座二进行通电时，此时连接环与限位座二之间产生吸力，从而使得螺杆二与同步轮二连接为一体，反之，当所述电源三对限位座二不通电时，连接环与限位座二之间为转动连接，同步轮二与螺杆二的运动互不影响。

在一个实施例中，所述调节部件还包括调节架，调节架呈“U”型结构设置，调节架的一侧连接有驱动其转动的电机三，并且在调节架的侧壁上还安装有电机四，蜗杆安装在调节架的侧壁之间，电机四的输出轴与蜗杆连接并带动蜗杆进行旋转；

其中，调节架的转动角度为每次90度；

当蜗杆与蜗轮一啮合时，蜗杆处于水平状态，此时的螺杆一、转动轴一以及同步轮一连为一体并同步运动，螺杆一控制调节板在竖直方向上升降调节，并且，此时的螺杆二与同步轮二之间的运动状态互不影响，同步轮二带动蜗轮二随同步轮一同步转动调节；

当蜗杆与蜗轮二啮合时，蜗杆处于竖直状态，此时的转动轴二、同步轮二以及螺杆二连接为一体并同步运动，螺杆二控制升降板在竖直方向上升降调节，并且，此时的螺杆一与限位座一连为一体，螺杆一与转动轴一之间互不影响各自的运动状态，同步轮一带动蜗轮一随同步轮二同步转动调节。

在一个实施例中，所述取样机构包括空心钻管、钻取部以及取样筒；

空心钻管的顶部与齿环连接为一体，钻取部与空心钻管的底部连接为一体并且钻取部呈圆锥型结构设置，在空心钻管的侧壁上开设有横向取样孔，横向取样孔中沿空心钻管的竖直方向滑动设置有遮蔽盖；

钻取部的中间开设有竖直向下的竖向取样孔，竖向取样孔内活动设置有两个闭合盖，当两个闭合盖合拢时，竖向取样孔处于密封状态，反之则处于打开状态，取样筒与竖向取样孔、横向取样孔均适配；

空心钻管的内壁上安装有固定座，固定座的侧壁上设置有啮合传动的齿轮一和旋转盘，旋转盘上开设有若干个与齿轮一相适配的齿槽，旋转盘转动设置于固定座的侧壁上，取样筒安装在旋转盘的一侧且能够沿直线方向移动调节，在取样筒的底壁上安装有底盖，底盖的中间活动安装有四个相同的开合盖，开合盖呈三角形结构设置。

在一个实施例中，所述横向取样孔的中心、竖向取样孔的中心以及旋转盘的转动中心均落于同一竖直平面内，且横向取样孔的中心与旋转盘的转动中心之间的连线与竖向取样孔的中心与旋转盘的转动中心之间的连线相互垂直；

当取样筒调整至竖直朝向竖向取样孔的位置时，通过向下移动取样筒，使其穿过竖向取样孔后能够进行竖直方向上的取样工作，当取样筒调整至水平朝向横向取样孔的位置时，通过水平移动取样筒，使其穿过横向取样孔后能够进行水平方向上的取样工作。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

1、本发明通过设置蜗轮一、传动件一、蜗轮二、传动件二以及蜗杆和同步履带等结构，利用蜗杆的90度往复转动来分别控制蜗轮一与蜗轮二的驱动，使得当蜗杆与蜗轮一啮合时，可以控制取样机构的升降调节过程，当蜗杆与蜗轮二啮合时，又可以控制定位机构的升降调节过程，并且在蜗杆的啮合对象切换过程中，通过传动比1:1的同步履带配合同步轮一、同步轮二，可以实现蜗轮一或蜗轮二在其中一个随蜗杆转动调节的过程中，另一个可以随之同步调节转动，并且不影响螺杆一或螺杆二的运动状态，继而能够避免因蜗杆角度调节后发生与蜗轮一或是蜗轮二啮合角度不合的问题。

2、本发明通过设置空心钻管、钻取部以及取样筒等结构，通过调整取样筒的角度位置，使其既可以竖直向下对不同深度的土壤进行取样，又可以在某一深度处对不同水平位置上的土壤进行取样，无需再通过不同的结构分别来完成竖直和水平方向上的取样工作。

综上所述，本发明不仅可以实现对不同深度及不同水平位置上的土壤取样工作，而且可以自动切换地对取样机构和定位机构进行调节控制，有效地提高了该装置的自动化程度。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是图1的主视结构示意图；

图3是图1的俯视结构示意图；

图4是本发明的取样机构整体示意图；

图5是本发明的钻取部结构示意图；

图6是本发明的取样筒、固定座、齿轮一以及旋转盘的连接示意图；

图7是本发明的滑块及螺杆三的安装示意图；

图8是本发明的底盖的安装示意图；

图9是本发明的升降板、传动件二以及定位桩的连接示意图；

图10是本发明在对取样机构进行升降调节时传动组件的状态示意图；

图11是本发明对定位机构进行升降调节时传动组件的状态示意图；

图12是本发明的传动件一与传动件二之间的连接示意图；

图13是图12中局部A的放大结构示意图；

图14是图12中局部B的放大结构示意图。

图中：1、移动车体；11、PLC控制器；12、电机一；13、移动组件；131、轮架；132、滚轮；14、固定框；15、固定架；151、电源一；152、限位座一；153、固定条；16、升降板；161、定位桩；17、底板；2、连接侧架；3、空心钻管；31、钻取部；311、闭合盖；312、固定环；313、电动伸缩杆；32、齿环；33、横向取样孔；331、遮蔽盖；34、固定座；341、齿轮一；342、旋转盘；343、螺杆三；35、取样筒；351、滑块；36、底盖；361、开合盖；4、调节板；41、电机二；42、齿轮二；5、蜗轮一；6、传动件一；61、螺杆一；611、T型轴一；62、转动轴一；621、电源二；622、T型轴二；63、同步轮一；7、蜗轮二；8、传动件二；81、转动轴二；82、同步轮二；821、电源三；822、限位座二；83、螺杆二；831、连接环；84、连接件；9、调节架；91、电机三；92、电机四；93、蜗杆；10、同步履带。

具体实施方式

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

如图1-3所示，本发明提供技术方案：一种用于环境检测的样品收集装置，包括移动车体1、取样机构、定位机构以及传动组件；

移动车体1上通过螺丝安装有带PLC控制器11的控制台，移动车体1的一侧外壁上通过螺栓固定安装有“L”型结构的连接侧架2，移动车体1的底部以及连接侧架2的底部均开设有敞口设置的底槽，底槽内安装有移动组件13，移动组件13包括“U”型的轮架131和滚轮132，滚轮132通过轴连接安装在轮架131内，移动车体1的顶壁上和连接侧架2的顶壁上均通过螺栓安装有电机一12，电机一12为升降电机，且电机一12的输出轴端部与轮架131的顶面连接固定，其中，当轮架131的顶面与底槽的顶面接触时，滚轮132处于最高位置，且此时的移动车体1和连接侧架2的底端均可与地面接触，当轮架131的顶面与移动车体1的底面位于同一水平面上时，此时电机一12的输出轴距离最远，并且，滚轮132可沿地面带动装置移动调节。

移动车体1的顶面上还通过螺栓固定有竖直设置的固定架15，固定架15的顶部呈“凸”型结构设置，且固定架15的侧壁之间还通过螺丝安装有固定条153，固定条153的顶面以及固定架15的下顶面（固定架15上的接触传感器一图中未示出，其安装在与固定条153上的接触传感器一相对的位置上）上均嵌有接触传感器一，接触传感器一与PLC控制器11之间通过电信号连接。

调节板4沿固定架15的竖直侧壁滑动设置，并且调节板4的底部转动设置有齿轮二42，齿轮二42的一侧啮合设置有与之转动连接的齿环32，并且调节板4的顶面上通过螺栓安装有电机二41，电机二41为旋转电机，齿轮二42安装在电机二41的输出轴端部上，齿环32的中间安装有与之连为一体的取样机构，并且取样机构与调节板4之间通过轴连接转动设置。

在移动车体1的外部还沿竖直方向设置有可以插入土壤中的定位机构，调节板4与定位机构之间设置有传动组件，通过传动组件的交替工作，使得既能够控制取样机构的升降调节，又能够控制定位机构的升降调节。

需要进一步说明的是，通过将移动车体1移动至待取样的土地处，通过定位机构对移动车体1的位置进行定位固定，以提高取样机构在工作时的稳定性，而后，再通过控制调节板4的向下运动来控制取样机构先钻孔后取样的过程。

如图4-8所示，取样机构包括空心钻管3、钻取部31以及取样筒35；

空心钻管3的顶部外壁与齿环32通过螺丝连接为一体，钻取部31呈圆锥型结构设置且其与空心钻管3连接为一体，空心钻管3上开设有横向取样孔33，横向取样孔33中沿空心钻管3的竖直方向滑动设置有遮蔽盖331，遮蔽盖331滑动在空心钻管3侧壁的内部，驱动遮蔽盖331上下移动的微电机（微电机为直线电机）内置在空心钻管3侧壁中（图中未示出）。

钻取部31的中间开设有竖直向下的竖向取样孔，竖向取样孔内设置有两个闭合盖311，且钻取部31的内壁上通过螺丝安装有固定环312，两个闭合盖311均沿钻取部31的内壁滑动设置，且固定环312内安装有两个对称设置电动伸缩杆313，两个电动伸缩杆313的活动端分别与两个闭合盖311的顶壁连接固定，当电动伸缩杆313的输出轴缩回至最短时，两个闭合盖311的顶面移动至与固定环312下表面接触的位置处，此时竖向取样孔处于打开状态，反之，当电动伸缩杆313的输出轴伸出至最长时，两个闭合盖311合拢形成一个圆锥体并位于竖向取样孔的内壁之间（如图5所示）将其密封。

在空心钻管3的内壁上通过螺栓固定有沿竖直方向设置的固定座34，固定座34的竖直向侧壁上设置有齿轮一341和旋转盘342，齿轮一341的一侧在固定座34的内壁之间安装有与齿轮一341连接驱动的电机五（图中未示出），电机五为旋转电机，旋转盘342通过轴连接转动设置在固定座34的一侧，并且旋转盘342的圆周外表面上开设有若干个齿槽，齿轮一341与齿槽啮合传动，旋转盘342上在其中间位置开设有固定槽，固定槽的两端面上均嵌有与PLC控制器11通过电信号连接的接触传感器二（图中未示出），固定槽内安装有沿其长度方向设置的螺杆三343，螺杆三343的一端在旋转盘342内安装有电机六（图中未示出），电机六为旋转电机。

取样桶的外壁上在靠近顶部的位置处通过螺丝安装有滑块351，滑块351滑动在固定槽的内壁之间，且螺杆三343贯穿滑块351并与之螺纹传动配合。

取样桶的底部中间通过螺丝安装有底盖36，底盖36的中间设置有四个相同的开合盖361，开合盖361呈三角形结构设置，且开合盖361的一端上连接有“T”型的旋转轴，每根旋转轴的一端上均连接有内置于底盖36内的电机七（图中未示出），其中，在向取样筒35内取样收集时开合盖361向取样筒35内部一侧转动90度打开，在从取样筒35中取出样品时则向取样筒35外部一侧转动90度打开。

其中，当取样筒35调整至竖直向下的位置时，取样筒35与竖向取样孔正对，且在滑块351的带动下，取样筒35可以穿过竖向取样孔进行竖直取样，当取样筒35调至至水平朝向横向取样孔33的位置时，取样筒35与横向取样孔33正对，同样可在滑块351的带动下，取样筒35能够穿过横向取样孔33进行水平取样。

此外，横向取样孔33、竖向取样孔的中心位于同一竖直平面内，旋转盘342的转动中心与横向取样孔33的中心位于同一直线（记为直线Ⅰ）上，也与竖向取样孔的中心位于同一直线（记为直线Ⅱ）上，直线Ⅰ与直线Ⅱ垂直设置，从而使得取样筒35在初始状态（即滑块351位于固定槽的顶端处，取样筒35如图6所示竖直向下设置时的状态）时就能够通过转动角度来实现与横向取样孔33、竖向取样孔的对齐，继而在后续无论空心钻管3如何转动，取样筒35依旧能够通过角度的调整来实现相同的对齐效果。

需要进一步说明的是，通过PLC控制器11启动电机二41启动，令其带动齿轮二42进行转动，进而使得齿环32同步带动空心钻管3和钻取部31转动，通过调节板4的升降作用带动空心钻管3和钻取部31下降，配合齿环32的旋转作用，使得钻取部31不断钻开土壤并向下深入土壤之中。

当进行竖直取样时，钻取部31在随调节板4钻入土壤下设定深度后暂停，这时，PLC控制器11控制电动伸缩杆313复位，使得闭合盖311沿着钻取部31的内壁向上滑动至与固定环312底壁接触时停止，此时，竖向取样孔处于打开状态，接着，再通过PLC控制器11控制齿轮一341转动，使得旋转盘342带动取样筒35调整至底盖36竖直朝下的位置，并随即控制四个开合盖361向取样筒35内部一侧转动90度后停止，使得取样筒35的底部处于敞口状态，而后，再由PLC控制器11启动电机六，令螺杆三343开始正向转动，从而使得滑块351带动取样筒35沿着竖直方向向下运动，经过竖向取样孔后继续扎入土壤中，而部分的土壤则从底盖36的中间进入取样筒35内，取样完成后，由PLC控制器11控制四个开合盖361复位关闭，并随后控制螺杆三343反向转动，在滑块351复位后停止，当取样筒35复位后，PLC控制器11再控制闭合盖311向下复位形成圆锥体密封住竖向取样孔即可。

当进行水平取样时，钻取部31在随调节板4钻入土壤下设定深度后暂停，通过PLC控制器11控制齿轮一341转动，使得旋转盘342带动取样筒35调整至底盖36竖直朝下的位置，并随即控制四个开合盖361向取样筒35内部一侧转动90度后停止，使得取样筒35的底部处于敞口状态，接着，再通过PLC控制器11控制齿轮一341转动，使得旋转盘342带动取样筒35调整至朝向横向取样孔33的位置上，之后，通过PLC控制器11打开遮蔽盖331，而后，再由PLC控制器11启动电机六，令螺杆三343开始正向转动，从而使得滑块351带动取样筒35沿着水平方向向横向取样孔33所在一侧运动，经过横向取样孔33后继续扎入土壤中，而部分的土壤则从底盖36的中间进入取样筒35内，取样完成后，由PLC控制器11控制四个开合盖361复位关闭，并随后控制螺杆三343反向转动，在滑块351复位后停止，当取样筒35复位后，PLC控制器11再控制遮蔽盖331复位密封即可。

其中，滑块351的初始位置和复位位置均是位于图7所示固定槽的顶端处，而取样筒35的最远取样距离（即滑块351的最远运动距离）即为滑块351运动至固定槽的底端处时所处的状态，并且，滑块351的取样距离可以根据实际需要自行设定，但最远距离不超过上述的距离。

如图1和图9所示，定位机构包括升降板16和若干个定位桩161；

移动车体1的两侧相对外壁上均通过螺丝固定有两个固定框14，固定框14呈“U”型结构，移动车体1其中两侧相对的内壁之间通过螺丝安装有底板17，且另外两侧相对的内壁之间沿竖直方向滑动设置有升降板16，升降板16的两侧侧壁上均设有一体的凸起，每个凸起的外端上均通过螺丝安装有定位桩161，定位桩161的底端呈尖状结构设置。

需要进一步说明的是，当移动车体1移动至待取样的位置后，通过收起滚轮132，使得移动车体1的底部触地，然后再通过将四根定位桩161扎入土壤之中，以稳定这个装置在取样时的稳定性。

如图1-3以及图9-14所示，传动组件包括蜗轮一5、传动件一6、蜗轮二7、传动件二8、调节部件以及同步履带10；

传动件一6包括螺杆一61、转动轴一62和同步轮一63；

螺杆一61贯穿调节板4设置并通过螺纹传动的方式控制调节板4的竖直运动。

螺杆一61的顶部连接有一体设置且为铁质的T型轴一611，固定架15的上底面上固定嵌有限位座一152，限位座一152为电磁铁，且固定架15的侧壁上安装有与限位座一152通过导线连接的电源一151，电源一151与PLC控制器11之间通过电信号连接设置，T型轴一611的顶端转动设置于限位座一152的内壁之间且其始终不脱离，螺杆一61的底端与转动轴一62顶端连接，转动轴一62的外壁上固定安装有同步轮一63，且转动轴一62的内壁上通过螺丝安装有电源二621，电源二621与PLC控制器11之间通过电信号连接控制，转动轴一62的顶部还连接有一体的T型轴二622，T型轴二622为电磁铁，螺杆一61的底端内开设有连接槽一，连接槽一的内壁之间固定嵌有铁质的连接轴承，T型轴二622与连接轴承相适配且转动设置于连接轴承的内壁之间。

需要进一步说明的是，当电源二621对T型轴二622进行通电，但电源一151对限位座一152不通电时，T型轴一611与限位座一152之间可转动设置，T型轴二622与连接轴承之间产生吸力将其二者连接为一体，此时，螺杆一61、转动轴一62以及同步轮一63连为一体且状态同步，反之，当电源一151对限位座一152通电，但电源二621对T型轴二622不进行通电时，螺杆一61在T型轴一611的作用下与限位座一152连接为一体，而转动轴一62则可在T型轴二622的作用下随同步轮转动调节。

传动件二8包括转动轴二81、同步轮二82、螺杆二83以及连接件84；

螺杆二83贯穿升降板16并与之通过螺纹传动配合设置，且螺杆二83的底端通过轴承安装在底板17上。

同步轮二82的底端通过轴承转动设置于移动车体1的顶面上，同步轮一63与同步轮二82的直径相等，且其之间安装有同步履带10，同步履带10的传动比为1:1。

在同步轮二82的内壁上通过螺丝安装有电源三821，并且同步轮二82的内部还设置有限位座二822，限位座二822为电磁铁，并且限位座二822均与同步轮二82同步运动（即限位座二822与同步轮二82连接为一体），电源三821与PLC控制器11之间通过电信号连接控制，限位座二822与电源三821之间通过导线连接，限位座二822固定嵌在同步轮二82的内壁之间，转动轴二81的底端通过螺纹连接与同步轮二82固定为一体，螺杆二83的顶端外壁上安装有连为一体且为铁质的连接环831，且连接环831转动设置于限位座二822的内壁之间，此外，在转动轴二81与螺杆二83之间还设置有“工”字型结构的连接件84，连接件84的两端分别转动设置于转动轴二81与螺杆二83的内壁之间。

需要进一步说明的是，当电源三821对限位座二822进行通电时，此时的螺杆二83在连接环831的作用下与限位座二822连为一体，也就是转动轴二81、螺杆二83与同步轮二82连接为一体并且运动同步，反之，当电源三821对限位座二822不进行通电时，连接环831与限位座二822之间则变为转动连接的关系，即在同步轮二82随同步履带10转动的时候，下方的螺杆二83也可以不随同步轮二82进行转动调节，而转动轴依旧随同步轮二82转动调节。

蜗轮一5安装在转动轴一62的外壁上并与之同步，蜗轮二7安装在转动轴二81的顶端上并与之同步，蜗轮一5和蜗轮二7形状、大小、安装角度均一致，相当于蜗轮二7只是将蜗轮一5通过平移调整后改装到转动轴二81上，其他条件均不变。

调节部件包括调节架9和蜗杆93；

在移动车体1的顶面上还通过螺栓安装有电机座和支撑板，电机座上通过螺丝安装有电机三91，电机三91为旋转电机，电机三91的输出轴上安装有调节架9，调节架9呈“U”型结构设置，且电机三91输出轴的另一端通过轴承转动设置于支撑板的侧壁上，蜗杆93转动设置于调节架9的侧壁之间，并且在调节架9的一侧侧壁上通过螺丝安装有电机四92，电机四92为旋转电机，电机四92与蜗杆93连接驱动，蜗杆93与蜗轮一5和蜗轮二7均能够啮合驱动，电机三91启动一次即能够转动90度且也只能转动一次。

需要进一步说明的是，状态一，进行调节板4的升降调节时：

当蜗杆93如图10所示与蜗轮一5啮合时，此时的电源三821对限位座二822不通电，即同步轮二82与螺杆二83不连为一体，并且电源一151对限位座一152不通电，电源二621对T型轴二622通电，即螺杆一61、转动轴一62以及同步轮一63连为一体，随后，PLC控制器11启动电机四92，令蜗杆93开始转动，从而蜗轮一5随之转动，螺杆一61随蜗轮一5同步转动，并使得调节板4可以沿竖直方向进行升降调节，同步轮一63也随之同步转动，通过同步履带10带动同步轮二82同步转动相同的角度，当调节板4调节至所需位置后即可停止电机四92。

状态二，进行定位机构的升降调节时：

电机三91在PLC控制器11作用下启动并带动调节架9向蜗轮二7所在一侧转动90度后停止，在调节架9转动的期间，PLC控制器11同步控制电源三821启动并对限位座二822通电，使得此时的同步轮二82与螺杆二83连接为一体，同时控制电源一151对限位座一152通电，令螺杆一61与限位座一152连接为一体，并且控制电源二621对T型轴二622不通电，从而使得螺杆一61与转动轴一62不连接为一体，随后，PLC控制器11继续启动电机四92，令蜗杆93开始转动，从而蜗轮二7随之转动，转动轴二81和螺杆二83也随蜗轮二7同步转动，并使得升降板16可以沿竖直方向进行升降调节，以此可令定位桩161扎入或移出土壤，完成后停止电机四92即可。

其中，需要注意的是，蜗杆93在转动90度后与蜗轮一5或是蜗轮二7其中之一接触时，接触的两者仍处于啮合状态；并且在此过程中，通过同步履带10的设置以及传动比1:1的设置，为的就是保证在蜗轮一5转动的同时，蜗轮二7可以在不带动螺杆二83运动的情况下随之同步进行角度调节，或是，在蜗轮二7转动的同时，蜗轮一5可以在不带动螺杆一61转动的情况下随之同步进行角度调节，以此自动完成蜗杆93在位置调节后可能与蜗轮一5（或蜗轮二7）之间的角度偏差。

工作原理：

首先，将移动车体1移动至待取样的土壤处，接着向上收起滚轮132，使得移动车体1触地，接着再控制蜗杆93与蜗轮二7啮合，通过启动电机四92，令蜗杆93驱使蜗轮二7转动，使得螺杆二83随蜗轮二7同步转动，在螺杆二83的作用下，升降板16带动四根定位桩161向下扎入土壤之中固定。

随后，调节蜗杆93至与蜗轮一5啮合，通过蜗杆93驱使蜗轮一5转动，使得螺杆一61随蜗轮一5同步转动，在螺杆一61的作用下，控制调节板4随之沿固定架15的竖直侧壁向下运动，同时，启动电机二41，令齿轮二42带动齿环32转动，并同步带动空心钻管3和钻取部31进行转动，从而向下钻入土壤之中。

然后，在钻入土壤中所需距离后，通过打开闭合盖311，控制开合盖361向上打开90度，并控制取样筒35沿竖向取样孔的方向向下移动扎入土壤中进行取样，可以实现不同深度上土壤的取样工作，取样完毕后，复位取样筒35，并关闭闭合盖311，待钻取部31上移移出土壤后，通过再次打开闭合盖311，并控制开合盖361向下打开90度，使得取样的土壤落下并收集起来即可。

如需对同一深度上不同水平位置处的土壤进行取样，则同样先钻入土壤中，达到所需取样深度后，调节取样筒35的角度至朝向横向取样孔33，随后控制开合盖361向筒内一侧打开90度，并继续控制取样筒35沿横向取样孔33的方向移动扎入土壤中进行取样，取样完毕后，复位取样筒35，并关闭闭合盖311，待钻取部31上移移出土壤后，通过再次打开闭合盖311，并控制开合盖361向下打开90度，使得取样的土壤落下并收集起来即可。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的含义。

以上对本申请实施例所提供的一种用于环境检测的样品收集装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。