一种适应金属检测的土壤采样方法与流程

1.本发明属于环境检测领域，尤其是涉及一种适应金属检测的土壤采样方法。


背景技术：

2.土壤检测是环境检测的一项重要检测方面。土壤检测首先需要进行土壤取样而在土壤检测的众多项目中，对于进行金属检测的土壤取样有独特的要求——取样土壤不可与金属工具接触。现有技术中，多需要在取样完成后用木质或塑料质的刮刀将土样的表面刮去1
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2公分，在这一过程中既无法保证土样核心部分不受表层土样的污染，又破坏了土壤的天然剖面分层状况，不利于后续的检测和研究。基于上述原因，设计了此一种可不破坏土样剖面状态的适应金属检测的土壤采样方法。


技术实现要素：

3.本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种适应金属检测的土壤采样方法。
4.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种适应金属检测的土壤采样方法，该方法是配合一种适应金属检测的土壤采样装置进行的，该一种适应金属检测的土壤采样装置包括内筒壳，所述内筒壳上部设有轴通孔，所述轴通孔设有内螺纹，所述内筒壳内设有可往复滑动的压紧推块，所述压紧推块上按六十度均匀设有六个排气孔，所述压紧推块上固设有手柄轴，所述手柄轴上设有外螺纹，所述外螺纹和所述内螺纹相互啮合，所述手柄轴上设有固设有压盘，所述手柄轴的末端设有手柄，所述内筒壳内部设有液压兜土机构，所述内筒壳下部设有机械兜土机构，所述内筒壳外部固设有中筒壳，所述中筒壳下部设有排土和钻土机构，所述中筒壳外圆周面按九十度均匀设有四个液压扩张机构，所述液压扩张机构在所述中筒壳的外圆周面的轴线方向均匀设有三组共十二个，每个所述液压扩张机构上设有机械扩张机构，每同一竖直方向的三个所述扩土机构上共固设有外弧板，每个所述外弧板末端固设有外弧板排土体。
5.优选的，所述内筒壳内设有环状液压缸，所述环状液压缸内设有可往复滑动的环状活塞，所述环状活塞上设有伸出所述环状液压缸和所述内筒壳的活塞圈杆，所述环状液压缸下部按九十度均匀设有四个锁紧油管，每个所述锁紧油管与所述环状液压缸相互连通。
6.优选的，所述内筒壳下部按九十度均匀设有四个锁紧内转轴，每个所述锁紧内转轴上设有兜土板，所述内筒壳下部按九十度均匀开设有四个锁紧槽，所述内筒壳在每个所述锁紧槽位置设有锁紧外转轴，每个所述锁紧外转轴上设有锁紧杆，每个所述锁紧杆抵接于兜土板的外侧面，所述内筒壳下部按九十度均匀开设有四个锁紧杆槽，每个所述锁紧杆可在与其对应的每个所述锁紧杆槽内实现自由摆动，所述内筒壳下部按九十度均匀开设有四个锁紧滑槽，每个所述锁紧滑槽内设有可往复滑动的锁紧滑块。
7.优选的，所述内筒壳下部按九十度均匀设有四个大滑体，每个所述大滑体内部设
有可往复滑动的中滑体，每个所述中滑体内设有可往复滑动的小滑体，每个所述大滑体内腔与其对应的所述锁紧油管相互连通，所述内筒壳下部按九十度均匀设有四个减震槽，每个所述减震槽内设有可往复滑动的减震块，每个所述减震块与所述减震槽之间设有减震弹簧。
8.优选的，所述中筒壳内部按九十度均匀设有四根收缩油管，所述中筒壳内部按九十度均匀设有四根扩张油管，所述中筒壳在其外圆周面按九十度均匀设有四个缩扩液压缸，每个所述缩扩液压缸在所述中筒壳的外圆周面的轴线方向均匀设有三组，每个所述缩扩液压缸的内壁对称设有四组缸内限位块，每个所述缩扩液压缸内对称设有可在同一端两缸内限位块之间往复滑动的两个活塞，每个所述活塞上固设有伸出所述缩扩液压缸的活塞杆，每个所述活塞杆末端固设连接块，每个所述缩扩液压缸中部设有与之相连通的扩张进油管，每个所述扩张进油管与所述扩张油管相连通，每个所述缩扩液压缸两端对称设有与之相连通的收缩进油管，每个所述收缩进油管与收缩油管相连通。
9.优选的，所述中筒壳上在每个所述缩扩液压缸两侧对称开设有中筒壳滑槽，每个所述中筒壳滑槽内设有可往复滑动的中筒壳滑块，每个所述中筒壳滑块与其所对应的所述连接块固定连接，每个所述中筒壳滑块上设有滑块转轴，每个滑块转轴上设有可绕其摆动的第一摆动杆，每个所述第一摆动杆末端设有中间转轴，每个所述中间转轴设有可绕其摆动的第二摆动杆，每个所述第二摆动杆末端设有滑块转轴，每个所述滑块转轴设有可让绕其摆动的外弧板滑块，每个所述外弧板滑块外设有可供其往复滑动的外弧板滑槽，所述外弧板滑槽开设于所述外弧板。
10.优选的，所述中筒壳末端固设有中筒尖头，所述中筒壳在所述中筒尖头上端按九十度均匀开设有四个排土口，所述中筒壳在所述排土口上端设有陶瓷刮土刀。
11.优选的，可适当延长所述手柄轴和外螺纹的长度，可实现在取土后从所述内筒壳内推出土样的良好效果。
12.优选的，可合理布置增减所述缩扩液压缸、所述第一摆动杆、所述第二摆动杆、所述外弧板滑块和所述中筒壳滑块33及其附属机构的数量及间距，以实现适应不同硬度的土壤。
13.优选的，可合理伸长所述外弧板、所述中筒壳和所述内筒壳，增加附属动力机构、控制机构和执行机构的数量，以实现适应不同深度的土壤采样的目的。
14.优选的，若在土壤硬度较高的地区采集土样，则可以将所述中筒尖头反向设置，以获得更好的钻土性能。
15.优选的，可根据土壤颗粒的粗细程度合理调整所述排土口的数量及大小，以实现更好的排土效果。
16.优选的，在条件允许下，可给整个机构增设一个电动机或组合使用，以提高取样效率。
17.有益效果：
18.本发明通过改进在次提供了一种适应金属检测的土壤采样方法，与现有技术相比，具有如下改进和优点：
19.1、通过手柄、手柄轴、压盘和内筒壳相互配合，将土样紧固以后再取出，防止了土样剖层收到干扰和破坏。
20.2、陶瓷刮土刀可将外部被金属工具污染的土样均匀剥离，并通过排土口排到外弧板扩张处的空间内，避免了污染核心土样。
附图说明
21.图1为本发明的结构剖视图；
22.图2为图1中a
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a处的剖视图；
23.图3为图1中b
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b处的剖视图；
24.图4为图1中c
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c处的剖视图；
25.图5为图1中d
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d处的剖视图；
26.图6为图1中e处的局部放大图；
27.图7为图1中f处的局部放大图；
28.图8为图1中g处的局部放大图；
29.图9为图7中h处的局部放大图；
30.图10为图1中i处的局部放大图；
31.图11为图3中j处的局部放大图；
32.图12为图4中k处的局部放大图。
33.图中，手柄10、手柄轴11、压盘12、外弧板13、外弧板滑槽14、中筒壳15、排土口16、中筒尖头17、外弧板排土体18、内筒壳19、活塞圈杆20、环状液压缸22、压紧推块23、排气孔24、锁紧油管25、收缩油管26、扩张油管27、陶瓷刮土刀28、外弧板滑块29、滑块转轴30、中间转轴31、中筒壳滑槽32、中筒壳滑块33、连接块34、活塞杆35、收缩进油管36、第一摆动杆37、第二摆动杆38、锁紧外转轴39、锁紧槽40、锁紧杆槽41、锁紧杆42、锁紧滑槽43、锁紧滑块44、锁紧内转轴45、缩扩液压缸46、缸内限位块47、活塞48、扩张进油管49、减震块50、小滑体51、减震弹簧52、减震槽53、中滑体54、大滑体55、环状活塞56、外螺纹57、内螺纹58、轴通孔59、兜土板60。
具体实施方式
34.以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
35.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
36.如图1、图3、图4和图5所示，一种适应金属检测的土壤采样方法，该方法是配合一种适应金属检测的土壤采样装置进行的，该一种适应金属检测的土壤采样装置包括内筒壳19，内筒壳19上部设有轴通孔59，轴通孔59设有内螺纹58，内筒壳19内设有可往复滑动的压紧推块23，压紧推块23上按六十度均匀设有六个排气孔24，压紧推块23上固设有手柄轴11，手柄轴11上设有外螺纹57，外螺纹57和内螺纹58相互啮合，手柄轴11上设有固设有压盘12，手柄轴11的末端设有手柄10，内筒壳19内部设有液压兜土机构，内筒壳19下部设有机械兜
土机构，内筒壳19外部固设有中筒壳15，中筒壳15下部设有排土和钻土机构，中筒壳15外圆周面按九十度均匀设有四个液压扩张机构，液压扩张机构在中筒壳15的外圆周面的轴线方向均匀设有三组共十二个，每个液压扩张机构上设有机械扩张机构，每同一竖直方向的三个扩土机构上共固设有外弧板13，每个外弧板13末端固设有外弧板排土体18。
37.如图2、图3和图10所示，内筒壳19内设有环状液压缸22，环状液压缸22内设有可往复滑动的环状活塞56，环状活塞56上设有伸出环状液压缸22和内筒壳19的活塞圈杆20，环状液压缸22下部按九十度均匀设有四个锁紧油管25，每个锁紧油管25与环状液压缸22相互连通。
38.如图5和图7所示，内筒壳19下部按九十度均匀设有四个锁紧内转轴45，每个锁紧内转轴45上设有兜土板60，内筒壳19下部按九十度均匀开设有四个锁紧槽40，内筒壳19在每个锁紧槽40位置设有锁紧外转轴39，每个锁紧外转轴39上设有锁紧杆42，每个锁紧杆42抵接于兜土板60的外侧面，内筒壳19下部按九十度均匀开设有四个锁紧杆槽41，每个锁紧杆42可在与其对应的每个锁紧杆槽41内实现自由摆动，内筒壳19下部按九十度均匀开设有四个锁紧滑槽43，每个锁紧滑槽43内设有可往复滑动的锁紧滑块44。
39.如图9所示，内筒壳19下部按九十度均匀设有四个大滑体55，每个大滑体55内部设有可往复滑动的中滑体54，每个中滑体54内设有可往复滑动的小滑体51，每个大滑体55内腔与其对应的锁紧油管25相互连通，内筒壳19下部按九十度均匀设有四个减震槽53，每个减震槽53内设有可往复滑动的减震块50，每个减震块50与减震槽53之间设有减震弹簧52。
40.如图1、图8和图11所示，中筒壳15内部按九十度均匀设有四根收缩油管26，中筒壳15内部按九十度均匀设有四根扩张油管27，中筒壳15在其外圆周面按九十度均匀设有四个缩扩液压缸46，每个缩扩液压缸46在中筒壳15的外圆周面的轴线方向均匀设有三组，每个缩扩液压缸46的内壁对称设有四组缸内限位块47，每个缩扩液压缸46内对称设有可在同一端两缸内限位块47之间往复滑动的两个活塞48，每个活塞48上固设有伸出缩扩液压缸46的活塞杆35，每个活塞杆35末端固设连接块34，每个缩扩液压缸46中部设有与之相连通的扩张进油管49，每个扩张进油管49与扩张油管27相连通，每个缩扩液压缸46两端对称设有与之相连通的收缩进油管36，每个收缩进油管36与收缩油管26相连通。
41.如图1、图4、图6和图12所示，中筒壳15上在每个缩扩液压缸46两侧对称开设有中筒壳滑槽32，每个中筒壳滑槽32内设有可往复滑动的中筒壳滑块33，每个中筒壳滑块33与其所对应的连接块34固定连接，每个中筒壳滑块33上设有滑块转轴30，每个滑块转轴30上设有可绕其摆动的第一摆动杆37，每个第一摆动杆37末端设有中间转轴31，每个中间转轴31设有可绕其摆动的第二摆动杆38，每个第二摆动杆38末端设有滑块转轴30，每个滑块转轴30设有可让绕其摆动的外弧板滑块29，每个外弧板滑块29外设有可供其往复滑动的外弧板滑槽14，外弧板滑槽14开设于外弧板13。
42.如图1所示，中筒壳15末端固设有中筒尖头17，中筒壳15在中筒尖头17上端按九十度均匀开设有四个排土口16，中筒壳15在排土口16上端设有陶瓷刮土刀28。
43.进一步的，可合理伸长所述外弧板13、所述中筒壳15和所述内筒壳19，增加附属动力机构、控制机构和执行机构的数量，以实现适应不同深度的土壤采样的目的。
44.进一步的，若在土壤硬度较高的地区采集土样，则可以将所述中筒尖头17反向设置，以获得更好的钻土性能。
45.进一步的，可根据土壤颗粒的粗细程度合理调整所述排土口16的数量及大小，以实现更好的排土效果。
46.进一步的，在条件允许下，可给整个机构增设一个电动机或组合使用，以提高取样效率。
47.初始位置：手柄轴11带动压紧推块23位于内筒壳19内腔的上端。小滑体51缩在中滑体54内，中滑体54缩在大滑体55内。锁紧杆42和兜土板60处在竖直状态。每个外弧板滑块29位于外弧板滑槽14的靠近与其所对应的缩扩液压缸46的一侧，每个中筒壳滑块33位于中筒壳滑槽32靠近与其所对应的缩扩液压缸46的一侧。外弧板13收贴在中筒壳15的外圆周面上。
48.该一种适应金属检测的土壤采样方法的具体步骤如下：
49.第一步：钻取土样及刮去受污染土样。在本设计装置向目标土壤钻入过程中，土样经过中筒尖头17进入中筒壳15的内腔，土样途径陶瓷刮土刀28时，外层被污染的土样被刮下，未被污染的土样进入内筒壳19的内腔。
50.第二步：扩张旁土及受污染土样。将液压油通过收缩油管26、扩张油管27交替进入缩扩液压缸46，经由活塞48、活塞杆35、连接块34带动中筒壳滑块33实现在中筒壳滑槽32中的周期性往复滑动，通过中间转轴31、第一摆动杆37、第二摆动杆38和滑块转轴30带动外弧板滑块29沿外弧板滑槽14实现周期性往复滑动，进而带动外弧板13实现周期性扩张运动，将旁土压实，在外弧板13和中筒壳15之间制造出一个空腔。土样途径陶瓷刮土刀28时，外层被污染的土样被刮下，被污染的土样通过排土口16进入此空腔内。
51.第三步：压实取土。通过手柄10转动手柄轴11使之向下运动，在手柄轴11向下运动过程中，压紧推块23不断压实内筒壳19内腔内的土样，其内部空气通过排气孔24排出。与此同时，压盘12压动活塞圈杆20带动环状活塞56向下运动，环状液压缸22内的液压油经由锁紧油管25进入大滑体55，并顺次将小滑体51和中滑体54顶出。随着小滑体51和中滑体54的顶出，推动锁紧滑块44沿锁紧滑槽43滑动，锁紧滑块4拨动锁紧杆42绕锁紧外转轴39转动，锁紧杆42下部推动兜土板60绕锁紧内转轴45转动，并最终兜住内筒壳19内腔中的土样。
52.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。