一种铅锌矿区重金属污染土壤采样装置及采样方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种铅锌矿区重金属污染土壤采样装置及采样方法，包括用于支撑的支架、用于采集土壤样品的采样桶以及用于收集土壤样品的转盘组，支架内设有用于带动采样桶低速转动的加重块，采样桶包括若干组自上而下连接的中空的采样容器，采样桶的顶部通过伸缩杆与用于带动采样桶高速转动的电机组连接，每组采样容器底部均设有与其内部连通且可拆卸的收集瓶，转盘组的转盘上周向均布设有若干用于使采样桶通过并放置收集瓶的放置孔。本发明专利技术的土壤采样装置结构合理，操作方便，结合采样方法能够实现不同深度的土壤样品分段采集，以此便于观察分析不同深度土壤样本中的重金属含量，得知重金属在铅锌矿区土壤中的渗透深度。

【技术实现步骤摘要】
一种铅锌矿区重金属污染土壤采样装置及采样方法
本专利技术涉及土壤采样
，具体是涉及一种铅锌矿区重金属污染土壤采样装置及采样方法。
技术介绍
铅锌矿区是开采富含重金属铅、锌的矿产，广泛应用于冶金、化工和医药等领域。而在开采过程中易对周边土壤造成重金属污染，需要对被污染的土壤进行采样检验。目前，常用到的土壤采样器有很多种类，根据操作类型可分为手工操作类和机械操作类，手工操作类样式多，但大多只能采集浅层土壤，对于深层土壤需要耗费大量的人力；机械采土钻由马达带动，使钻头钻入一定深度的土壤，然后将土柱上提，放平观察，按需要切割样品，机械效率高，可节省人力，但不及手工钻灵活、轻便。专利CN206945337U公开了一种土壤采集装置，包括采集主杆、固定手柄、采样限位板、土壤采样筒、采样筒盖、多个采样打洞齿、多条分隔板插槽、活动手柄、转动轴承、驱动电机、一对手柄安装架及多块分隔板，可用于土壤的采集，采集量大且能分块使用，便于后期检测等工作，能手动采集或电机辅助采集，省时省力，但不能进行分层采集且采集的连续性不高。因此，需要提供一种针对重金属污染土壤的采集装置及采集方法，有针对性的采集不同层段的土壤样本且不会造成土壤物质分布大规模破坏，能够高效且连续的进行土壤采集。
技术实现思路
本专利技术针对上述存在的问题提供了一种铅锌矿区重金属污染土壤采样装置及采样方法。本专利技术的技术方案是：一种铅锌矿区重金属污染土壤采样装置，包括用于支撑的支架、用于采集土壤样品的采样桶以及用于收集土壤样品的转盘组，所述支架包括位于左右两侧的梯形框架以及连接两组所述梯形框架的顶板、底板，所述底板上表面一侧设有用于带动所述采样桶低速转动的加重块，所述加重块中心设有用于使所述采样桶通过的中心槽，所述中心槽内对称设有两组用于夹持采样桶的夹持部，加重块前后两侧的底板上各设有用于拉动加重块转动的第一皮带轮和用于拉动夹持部收紧的第二皮带轮，所述采样桶包括若干组自上而下连接且内部中空的采样容器，采样桶依次贯穿所述中心槽和底板，采样桶的顶部设有伸缩杆，所述伸缩杆与位于顶板下表面用于带动采样桶高速转动的电机组连接，每组所述采样容器上部一侧均设有采样口，所述采样口处的采样容器外壁活动连接有弧形的采样铲，每组采样容器底部均设有与其内部连通且可拆卸的收集瓶，所述转盘组包括若干组自上而下等间距设置的转盘，每个所述转盘通过一组用于控制转盘转动的转盘电机与连杆连接，所述连杆上端与顶板下表面连接，连杆下端依次贯穿每个转盘中心后与位于加重块一侧的底板上表面连接，转盘上周向均布设有若干用于使采样桶通过并放置收集瓶的放置孔。进一步地，所述第一、第二皮带轮两端均设有通过电机驱动转动的转轮，两组所述转轮通过一根皮带连接，所述皮带上缠绕有钢丝绳，第一皮带轮上的钢丝绳另一端与加重块下部的绳槽缠绕连接，用于使加重块带动采样桶进行转动从而完成采样。进一步地，所述夹持部包括滑动嵌设在所述中心槽内的夹块，所述夹块末端固定设有螺纹杆，所述螺纹杆与加重块内部的第一转轮中心螺纹滑动连接，所述第一转轮通过一组皮带与第二转轮同步转动连接，两组夹持部的第二转轮中心通过一组转动杆连接，第一转轮一侧设有与其同心转动的第一齿轮，所述第一齿轮下方设有与其啮合连接的第二齿轮，所述第二齿轮一侧设有缠绕钢丝绳的滚轮，所述钢丝绳延伸至加重块外部与所述第二皮带轮缠绕连接，其中第一皮带轮拉动加重块做逆时针转动进行采样桶的采样，第二皮带轮拉动钢丝绳从而使夹持部对采样桶进行夹持固定。更进一步地，所述加重块与所述钢丝绳的连接处设有用于锁紧钢丝绳的液压推板，所述液压推板顶部设有第一控制器，所述第一控制器与位于所述夹块内表面的第一压力传感器电性连接，所述液压推板上方的加重块上部设有用于缠绕钢丝绳的绳槽，使两组皮带轮带动与其对应的钢丝绳运动时不会发生相互干扰，且能够通过传感器感应夹紧采样桶后将钢丝绳固定避免加重块在转动时钢丝绳移动使夹持部变形。进一步地，所述采样桶底部固定设有金刚石钻头，所述梯形框架底部两侧设有移动轮，方便进行钻进至土壤内部以便采样，同时加强了整个装置的移动灵活性，所述转盘上表面对应每个放置孔处均设有一个用于辨别收集瓶收集前后状态的信号灯，增加了装置的辨识度更易分辨已采样和未采样的收集瓶。进一步地，所述电机组包括位于顶板下表面的转动电机，位于所述转动电机下部的伸缩电机，可以同步完成采样桶的转动钻进和下降。进一步地，所述采样铲的外侧设有刀刃，采样铲底部与采样容器通过弹簧活动连接，所述弹簧上设有限位销，使采样桶在钻进下降时更为快捷且避免采样铲打开角度过大发生折断损坏设备，不利于采样的进行。进一步地，位于下方的一组采样容器顶部对称设有两组可同步运动的电动推杆，位于上方的一组采样容器底部设有用于容纳所述电动推杆输出端的凹槽，所述收集瓶上部开口处设有环形挡板，所述环形挡板上开设有用于使电动推杆穿过的通孔，环形挡板两侧各设有一组条形挡板，两组所述条形挡板的连线长度大于所述放置孔的直径，通过使用电动推杆使上下两组采样容器连接固定同时使收集瓶固定，且收集瓶能够通过条形挡板放置在转盘的放置孔内，方便取放；所述条形挡板与所述环形挡板通过一组复位弹簧连接，条形挡板靠近外端处的上表面设有凸块，所述电动推杆的末端设有与所述凸块配合卡接的凸块槽，电动推杆靠近末端处设有用于抬升环形挡板的限位块，所述凹槽处对应的采样容器外壁设有用于使凸块和凸块槽配合卡接的开孔，使活动挡板可以与采样容器固定连接，不会影响采样桶转动采样，且不会影响采样桶穿过放置孔，方便操作结构合理。更进一步地，所述连杆顶部设有红外发生器，所述采样桶顶部设有红外接收器，所述红外接收器与位于控制电动推杆底部的第二控制器电性连接，每个所述放置孔一侧的转盘上表面设有用于接收条形挡板压力的第二压力传感器，所述第二压力传感器与位于其所在转盘的转盘电机底部的第三控制器电性连接，使整个装置自动化程度更高，能够完成自主连续土壤样品的采集。应用上述铅锌矿区重金属污染土壤采样装置进行土壤采样的采样方法，包括以下步骤：步骤一：使用移动轮采样装置移动至需要进行采样的土壤处，电动推杆的输出端上升与凹槽对接，限位块推动环形挡板，使收集瓶与位于其上部的采样容器对接；步骤二：启动伸缩电机，控制伸缩杆带动采样桶向下运动穿过每个转盘上的放置孔，条形挡板在放置孔周围转盘的阻挡下转动并通过凸块穿过开孔与凸块槽卡接；步骤三：金刚石钻头下至土壤表面时，开启转动电机带动采样桶高速顺时针转动，同时伸缩电机继续下放伸缩杆，直至最上方的一组采样容器进入土壤中；步骤四：关闭电机组，开启第二皮带轮带动两组夹持部将采样桶加紧，开启第一皮带轮带动加重块低速逆时针转动，同时带动采样桶逆时针转动，采样铲在与土壤的摩擦力作用下打开至限位销所在位置的大小并将土壤铲至采样口内，土壤落入采样容器底部的收集瓶中；步骤五：开启第二皮带轮带动两组夹持部将采样桶放松，开启转动电机带动采样桶高速顺时针转动，同时伸缩电机控制伸缩杆提升采样桶至地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铅锌矿区重金属污染土壤采样装置，其特征在于，包括用于支撑的支架(1)、用于采集土壤样品的采样桶(2)以及用于收集土壤样品的转盘组，/n所述支架(1)包括位于左右两侧的梯形框架(11)以及连接两组所述梯形框架(11)的顶板(12)、底板(13)，所述底板(13)上表面一侧设有用于带动所述采样桶(2)低速转动的加重块(4)，所述加重块(4)中心设有用于使所述采样桶(2)通过的中心槽(41)，所述中心槽(41)内对称设有两组用于夹持采样桶(2)的夹持部(7)，加重块(4)前后两侧的底板(13)上各设有用于拉动加重块(4)转动的第一皮带轮(61)和用于拉动夹持部(7)收紧的第二皮带轮(62)，/n所述采样桶(2)包括若干组自上而下连接且内部中空的采样容器(21)，采样桶(2)依次贯穿所述中心槽(41)和底板(13)，采样桶(2)的顶部设有伸缩杆(53)，所述伸缩杆(53)与位于顶板(12)下表面用于带动采样桶(2)高速转动的电机组(5)连接，每组所述采样容器(21)上部一侧均设有采样口(211)，所述采样口(211)处的采样容器(21)外壁活动连接有弧形的采样铲(212)，每组采样容器(21)底部均设有与其内部连通且可拆卸的收集瓶(22)，/n所述转盘组包括若干组自上而下等间距设置的转盘(3)，每个所述转盘(3)通过一组用于控制转盘(3)转动的转盘电机(32)与连杆(31)连接，所述连杆(31)上端与顶板(12)下表面连接，连杆(31)下端依次贯穿每个转盘(3)中心后与位于加重块(4)一侧的底板(13)上表面连接，转盘(3)上周向均布设有若干用于使采样桶(2)通过并放置收集瓶(22)的放置孔(33)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种铅锌矿区重金属污染土壤采样装置，其特征在于，包括用于支撑的支架(1)、用于采集土壤样品的采样桶(2)以及用于收集土壤样品的转盘组，
所述支架(1)包括位于左右两侧的梯形框架(11)以及连接两组所述梯形框架(11)的顶板(12)、底板(13)，所述底板(13)上表面一侧设有用于带动所述采样桶(2)低速转动的加重块(4)，所述加重块(4)中心设有用于使所述采样桶(2)通过的中心槽(41)，所述中心槽(41)内对称设有两组用于夹持采样桶(2)的夹持部(7)，加重块(4)前后两侧的底板(13)上各设有用于拉动加重块(4)转动的第一皮带轮(61)和用于拉动夹持部(7)收紧的第二皮带轮(62)，
所述采样桶(2)包括若干组自上而下连接且内部中空的采样容器(21)，采样桶(2)依次贯穿所述中心槽(41)和底板(13)，采样桶(2)的顶部设有伸缩杆(53)，所述伸缩杆(53)与位于顶板(12)下表面用于带动采样桶(2)高速转动的电机组(5)连接，每组所述采样容器(21)上部一侧均设有采样口(211)，所述采样口(211)处的采样容器(21)外壁活动连接有弧形的采样铲(212)，每组采样容器(21)底部均设有与其内部连通且可拆卸的收集瓶(22)，
所述转盘组包括若干组自上而下等间距设置的转盘(3)，每个所述转盘(3)通过一组用于控制转盘(3)转动的转盘电机(32)与连杆(31)连接，所述连杆(31)上端与顶板(12)下表面连接，连杆(31)下端依次贯穿每个转盘(3)中心后与位于加重块(4)一侧的底板(13)上表面连接，转盘(3)上周向均布设有若干用于使采样桶(2)通过并放置收集瓶(22)的放置孔(33)。


2.根据权利要求1所述的一种铅锌矿区重金属污染土壤采样装置，其特征在于，所述第一、第二皮带轮(61、62)两端均设有通过电机驱动转动的转轮(63)，两组所述转轮(63)通过一根皮带连接，所述皮带上缠绕有钢丝绳(64)，第一皮带轮(61)上的钢丝绳(64)另一端与加重块(4)下部的绳槽(42)缠绕连接。


3.根据权利要求1所述的一种铅锌矿区重金属污染土壤采样装置，其特征在于，所述夹持部(7)包括滑动嵌设在所述中心槽(41)内的夹块(71)，所述夹块(71)末端固定设有螺纹杆(72)，所述螺纹杆(72)与加重块(4)内部的第一转轮(73)中心螺纹滑动连接，所述第一转轮(73)通过一组皮带与第二转轮(74)同步转动连接，两组夹持部(7)的第二转轮(74)中心通过一组转动杆(75)连接，位于外侧的夹持部(7)上第一转轮(73)一侧设有与其同心转动的第一齿轮(76)，所述第一齿轮(76)下方设有与其啮合连接的第二齿轮(77)，所述第二齿轮(77)一侧设有缠绕钢丝绳(64)的滚轮(78)，所述钢丝绳(64)延伸至加重块(4)外部与所述第二皮带轮(62)缠绕连接。


4.根据权利要求3所述的一种铅锌矿区重金属污染土壤采样装置，其特征在于，所述加重块(4)与所述钢丝绳(64)的连接处设有用于锁紧钢丝绳的液压推板(43)，所述液压推板(43)顶部设有第一控制器(44)，所述第一控制器(44)与位于所述夹块(71)内表面的第一压力传感器(45)电性连接，所述液压推板(43)上方的加重块(4)上部设有用于缠绕钢丝绳(64)的绳槽(42)。


5.根据权利要求1所述的一种铅锌矿区重金属污染土壤采样装置，其特征在于，所述采样桶(2)底部固定设有金刚石钻头(24)，所述梯形框架(11)底部两侧设有移动轮，所述转盘(3)上表面对应每个放置孔(33)处均设有一个用于辨别收集瓶(22)收集前后状态的信号灯(34)。


6.根据权利要求1所述的一种铅锌矿区重金属污染土壤采样装置，其特征在于，所述电机组(5)包括位于顶板(12)下表面的转动电机(51)，位于所述转动电机(51)下部的伸缩电机(52)。


7.根据权利要求1所述的一种铅锌矿区重金属污染土壤采样装置，其特征在于，所述采样铲(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑丽萍，王国庆，
申请(专利权)人：生态环境部南京环境科学研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32