[发明专利]一种智能取土器

说明书

本发明涉及一种智能取土器，包括架体、驱动电机、取样管组件、采集系统，所述驱动电机输出端通过第一联轴器与扭矩传感器的一端传动轴相连接，所述扭矩传感器的另一端传动轴通过第二联轴器与接头主体的轴端相连接，所述接头主体的下端与取样管组件的上端可拆卸相连接，所述采集系统包括单片机、显示屏、触摸屏、按键、无线模块、电池管理模块、存储装置。本发明是基于工业4.0概念结合成熟的软件开发技术而其合计的集土壤取样、数据采集、无线传输、数据追溯、预警显示等功能为一体的取样管理系统，汇聚了目前检测需求，兼并了各种工作条件，对环境进行数据采集，结合取得的土壤样品后期实验室检测，形成完整的取样系统。

技术领域

本发明涉及环境保护监测取样技术领域，具体涉及一种智能取土器。

背景技术

土壤环境监测，是指了解土壤环境质量状况的重要措施。以防治土壤污染危害为目的，对土壤污染程度、发展趋势的动态分析测定。土壤环境监测一般包括准备、布点、采样、制样、分析测试、评价等步骤，取样是重要的一个环节，不同的检测项目对取土深度和土样尺寸都有不同的要求，目前的取土器均是采用对开或者敞口取土管，取土之后再转移到存储管内封存运输到实验室进行制样、分析测试、评价等步骤。

目前应用于深层取芯的取土器，常采用回转取土器，此类取土的方式主要外管下端端部钻头切割土层，内管在钻机液压或者其他压力及其自重作用下，下端压入土中，土样渐渐被压进内管中，进行取样，但是在提钻时，土样容易脱落；且取土的过程中坐标、环境温湿度都需要单独记录，记录过程容易出现差错，与实际取样过程也有差异，在进钻下压过程中，进入到内筒中土样被压实，其真实的孔隙率也产生了变化，土壤的板结程度、坚硬度等均是在取样之后再进行检测，这样的检测结果失真严重，取样过程中的旋转剪切力以及下压力均无法检测，在取样后，衬管或者储样管外用记号笔进行标号，由于环境恶劣到实验室后，标记可能被磨损，样品混淆，使实验数据出现偏差。

发明内容

为克服所述不足，本发明的目的在于提供一种智能取土器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种智能取土器，包括架体、驱动电机、取样管组件、采集系统，所述架体的底部安装有外部测距传感器，所述驱动电机、扭矩传感器通过安装座固定安装在架体上，所述驱动电机输出端通过第一联轴器与扭矩传感器的一端传动轴相连接，所述扭矩传感器的另一端传动轴通过第二联轴器与接头主体的轴端相连接，所述接头主体的下端与取样管组件的上端可拆卸相连接，所述取样管组件包括外管、内管，所述内管内顶部安装有内部测距传感器；

所述采集系统包括单片机、显示屏、触摸屏、按键、无线模块、电池管理模块、存储装置，所述扭矩传感器通过滤波器、放大器与数模转化器与单片机相连接，所述惯性导航模块与单片机相连接，所述内部测距传感器、外部测距传感器均与单片机相连接。

具体地，所述接头主体下端通过螺纹方式与外管的上端可拆卸相连接，外管下端可拆卸安装有钻头，所述接头主体内通过轴承702与密封座的连轴连接在一起，密封座下端通过螺纹方式与内管的上端相连接，密封座下端面底部设有凹槽，内部测距传感器装配在凹槽内。

具体地，所述接头主体的轴端内设有第一通腔，接头主体下端设有内凸起，接头主体内开设有冲洗管、排气管，冲洗管连通内凸起的外侧面与通腔，排气管与接头主体外侧、密封座的第二通腔，所述排气管上安装有单向阀、流量计，单向阀向外侧开放。

具体地，所述内管下端可拆卸安装有管靴主体，所述管靴主体的内侧面下段设有限位滑槽，限位滑槽下端设有下限位块，所述管靴主体内装配有滑动管靴，滑动管靴的外侧设有与限位滑槽相配合的上限位块，上限位块沿限位滑槽上下活动，下限位块挡住上限位块防止滑动管靴脱落，限位滑槽上壁挡住上限位块，防止滑动管靴向上脱出，管靴主体的内侧面上段均匀设有多个容纳槽，容纳槽底部通过扭簧轴挡条一端相连接。

具体地，所述采集系统还包括条码扫描模块、无线网关、系统报警模块。