一种环境检测用综合取样处理装置的制作方法

1.本发明涉及种环境检测技术领域，特别是指一种环境检测用综合取样处理装置。


背景技术：

2.随着工业企业的发展和人们生活水平的提高，工业、生活废气、废水的排放量越来越多。为了保护人们的身体健康，需要对环境进行监测，才能采取相应的保护措施，水体、土壤、空气检测是环境检测的三个基本单元。一些危险化学品的泄露，不仅会给当地居民和救援人员带来危害，还会造成土壤、大气以及水体的污染；对环境元素（水体、土壤、空气）取样是环境监测设备必要的部件之一。
3.现有的环境监测设备，如公开号为cn 105965547 b的中国专利：一种用于环境监测、环境应急处置和环境修复的工程机器人，其利用机器视觉、自报警、远程操控、gps实时定位、空气质量检测、土壤地下水采样检测及原位修复、风险识别、环境专家系统、数据处理中心、机器人主体和移动装置进行环件的检测和风险预警；但其取样装置不能进行分层制取和分类存放，且在户外不能及时对样本进行有效封闭存放，对后期检测的精度有很大影响。公开号为cn 115389725 a的中国专利：一种基于环境监测仪的环境监测方法及环境监测装置，其通过在第一气囊和第二气囊的配合作用下，一方面可调节监测深度，一方面可对环境监测仪进行一定的保护；但其仅仅适用于水环境实时监测，不具有取样功能。综上所述，现有的环境监测设备存在存、取功能单一，综合性能不佳，且对一般固定污染物不具有及时清理的功能。


技术实现要素：

4.针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种环境检测用综合取样处理装置，解决了现有技术中现有的环境监测设备存在存、取功能单一，综合性能不佳的问题。
5.本发明的技术方案是这样实现的：一种环境检测用综合取样处理装置，包括移动车体，所述移动车体上设有存放筒和清理机构，清理机构位于存放筒的前方，存放筒的两侧分别设有位于移动车体上的水样取样机构和土样取样机构，存放筒内通过隔板分为上腔室和下腔室，上腔室内设有水样存储机构，下腔室内设有土样存储机构，水样存储机构与水样取样机构对应配合，土样存储机构与土样取样机构对应配合；存放筒顶部设有空气取样检测机构；所述清理机构包括设置在移动车体上的机械抓手和隔离存放机构，机械抓手和隔离存放机构对应设置。机械抓手上设有清扫机构和定位检测模块。
6.所述水样取样机构包括固定在移动车体上的第一支撑架，第一支撑架上设有回转臂和回转架，回转架位于回转臂下方且通过升降驱动件ⅰ实现相对第一支撑架的升降；所述回转臂上设有水样瓶抓取头，回转架上通过滑移机构连接有取样环座，取样环座上可拆卸连接有取水头总成；所述回转臂和回转架分别通过设置在第一支撑架上的回转电机和齿轮副机构实现相对第一支撑架的转动。
7.所述取水头总成包括壳体座，壳体座顶部设有与取样环座相配合的环形箱体，环
形箱体内设有多个用于支撑样品瓶的瓶座，多个瓶座位于环形箱体的同一同心圆上；壳体座底部设有电机驱动的螺旋桨叶，壳体座外壁上设有气囊环，壳体座内设有取水泵，取水泵的进液口连接有进液管、出液口通过回转接头ⅰ连接有出液管，出液管向上伸入环形箱体且其出水端连接有出水龙头，出水龙头与样品瓶相对应；进液管向下伸出壳体座且与壳体座密封连接；进液管的进液端连接有过滤头。
8.所述壳体座与环形箱体之间设有驱动箱，出液管穿过驱动箱；所述出液管上设有上锥齿轮和下锥形滑套；驱动箱内设有摆动气缸和直线油缸，摆动气缸的输出轴通过主动齿轮与上锥齿轮啮合带动出液管转动，直线油缸与下锥形滑套连接带动下锥形滑套沿出液管上下运动，驱动箱内铰接有拐角连杆，拐角连杆的一端设有与下锥形滑套滑动配合的铰接块、另一端铰接有顶推块，顶推块位于瓶座内且用于顶推样品瓶。
9.所述水样瓶抓取头包括抓取座，抓取座通过升降驱动件连接在回转臂上，抓取座上设有与样品瓶一一对应的夹座，夹座上设有电动夹手，夹座的中心处设有电磁吸盘，电磁吸盘上吸附有与样品瓶进行封堵的瓶盖。
10.所述水样存储机构包括设置在上腔室内的滑移架，滑移架通过滑移气缸连接在上腔室底部，滑移架上设有承载盘，承载盘上沿周向设有多个存放筒，存放筒内设有定位机构；所述定位机构包括对称嵌设在存放筒内壁中的防护块，防护块通过径向设置的第一弹簧与存放筒浮动连接，防护块的顶面为便于样品瓶进入的斜面。
11.所述土样取样机构包括固定在移动车体上的第二支撑架，第二支撑架上滑动设有竖向滑架，竖向滑架通过升降驱动件ⅱ与第二支撑架相连接，所述竖向滑架转动设有摆臂，摆臂与设置在竖向滑架上的回转驱动件相连接，摆臂上设有竖向设置的取样筒，取样筒内设有螺旋输送轴，取样筒的下部为带有刀刃的锥形刀管，取样筒上部的外壁上开设有出土口，出土口处设有导土管，导土管与土样存储机构相对应。
12.所述螺旋输送轴的顶部穿出取样筒且与设置在摆臂的驱动电机传动连接，螺旋输送轴的轴部开设有轴向孔，轴向孔的底部设有至少两层过滤网，轴向孔的顶部通过回转接头ⅱ与设置在摆臂上的集液罐相连通。
13.所述土样存储机构包括设置在下腔室内的旋转盘，旋转盘通过传动副与设置在下腔室内的旋转电机相连接，所述旋转盘上设有环形存放箱，环形存放箱内设有若干个土样盒。
14.所述空气取样检测机构包括设置在存放筒顶部的伸缩杆，伸缩杆的顶部固定有筒座，筒座上部沿周向设有至少两个检测管，检测管内设有voc传感器和/或空气污染检测仪，voc传感器和/或空气污染检测仪与设置在筒座顶部的警报控制器相连接；筒座下部设有环形架，环形架与筒座同轴线设置，环形架上沿周向设有至少两个空气取样器。
15.所述空气取样器包括固定在环形架上的外筒体，外筒体的前端部设有小孔，外筒体内设有活塞，活塞上连接有推拉杆，推拉杆伸出外筒体后部且与设置在环形架上的小气缸相连接。
16.所述机械抓手包括机械臂和夹爪，夹爪转动设置在机械臂的自由端，夹爪上设有定位检测模块；定位检测模块包括红外扫描仪、图像采集器和气体检测仪；红外扫描仪、图像采集器和气体检测仪均与后台控制器相连接；清扫机构包括滑动设置在机械臂上的滑动座，滑动座通过伸缩气缸与机械臂相连接，滑动座上设有电机驱动的圆盘耙；所述隔离存放
机构包括隔离箱，隔离箱上部设有能开合的上密封盖板，隔离箱的侧壁上开设有能开合的下密封门。
17.本发明的有益效果为：本发明取样装置集水体、液体与气体于一体，可同时进行三种样品的采集也可单独进行采样；水样取样机构能配合运动机构进行定点取样，也可脱离取样环座，自由进行一水域的多点采集；水样取样机构与水样存储机构配合，能实现水样的多位点分瓶存放和及时存储，避免污染，提高后期实验室检测精度。土样取样机构能进行对不同深度土体的采样，且具有同一位点的连续取样的功能，确保取样的全覆盖性。同时土样取样机构与土样存储机构配合，改变接土的土样盒的位置，实现土样的分层或分位点存放，便于后期检测精度。空气取样检测机构既能实现空气的在线检测，又能进行定点取样，提高装置的综合性。清理机构用于对土壤取样位点和行走路线上的障碍物进行清理，同时能对固定污染物进行收集处理在一定程度上减少污染，是多功能综合环境检测设备。本发明具有水体、土壤、气体取样与分类存储功能，集成度和综合性高，装置的适用性高，能对固体污染物进行处理，能够满足环境检测的复杂工况，实用价值高。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明整体结构示意图。
20.图2为本发明水样取样机构、土样取样机构与存放筒配合示意图。
21.图3为本发明取水头总成结构示意图。
22.图4为本发明水样瓶抓取头结构示意图。
23.图5为承载盘上存放筒布置示意图。
24.图6为土样取样机构结构示意图。
25.图7为空气取样检测机构结构示意图。
26.图8为机械抓手局部结构示意图。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.如图1所示，实施例1，一种环境检测用综合取样处理装置，包括移动车体1，移动车体的底部设有履带轮及行走履带，以适应户外复杂地形；此外，与现有智能设备相同，本发明的移动车体上也设置有相应的控制器，控制器控制相应的执行件进行动作。所述移动车体1上还设有存放筒2和清理机构3，存放筒用于存放土样或水样；清理机构3位于存放筒2的前方，用于对土壤取样位点和行走路线上的障碍物进行清理，同时能对固定污染物进行收集处理。存放筒2的两侧分别设有位于移动车体1上的水样取样机构5和土样取样机构6；水样取样机构5用于对水源进行取样；土样取样机构6用于对土壤进行取样。存放筒2内通过隔
板4分为上腔室和下腔室，上腔室内设有水样存储机构7，下腔室内设有土样存储机构8，水样存储机构7与水样取样机构5对应配合，水样存储机构用于对水样取样机构5取到的水样进行及时存放；土样存储机构8与土样取样机构6对应配合，土样存储机构8用于对土样取样机构6取到的土样进行及时存放。存放筒2顶部设有空气取样检测机构9；空气取样检测机构9用于对空气进行实时在线检测，同时兼具气体采集取样的功能，便于在实验室做进一步气体分析。本发明的上述结构使本发明具有水体、土壤、气体取样功能，集成度和综合性高，是多功能综合环境检测设备，适用性高；并且具有及时存放和清理功能，确保实验室检测的精度且一定程度上减少污染。
29.如图8所示，本发明中所述清理机构3包括设置在移动车体1上的机械抓手31和隔离存放机构32，机械抓手31和隔离存放机构32对应设置，机械抓手31能将一些固定污染物（一般是指重污染物）夹取并收集至隔离存放机构32，用于将固定污染物进行收集，便于后期集中处理。机械抓手31上设有清扫机构33和定位检测模块。清扫机构33用于地面取样位点及路线上障碍物的清理。定位检测模块用于机械抓手31的定位和固定污染物的识别。
30.作为具体的优选方案，所述机械抓手31包括机械臂31-1和夹爪31-2，机械臂31-1可采用现有的多自由度机械臂，多自由度机械臂转动连接在移动车体1上，能进行转动、伸缩等多自由度运动，确保其灵活性。夹爪31-2转动设置在机械臂31-1的自由端，该夹爪可采用现有的电动夹爪，电动夹爪通过回转装置设置在机械臂上确保其灵活性。夹爪31-2上设有定位检测模块。作为优选方案定位检测模块包括红外扫描仪、图像采集器和气体检测仪；红外扫描仪用于对障碍物进行红外扫描，确定尺寸与污染度；图像采集器可采用远程摄像头，用于对路况进行可视化检测，并根据路况及周围环境进行机械抓手或取样装置的动作控制；气体检测仪用于对障碍物气体进行检测，初步判断污染度，对于污染度较重的障碍物可进行机械爪抓取，并送入隔离存放机构进行隔离收集。红外扫描仪、图像采集器和气体检测仪均与后台控制器的输入端连接；机械抓手或取样装置与控制器的输出端连接，实现智能化操作。
31.本实施例中清扫机构33包括滑动设置在机械臂31-1上的滑动座33-1，滑动座33-1通过伸缩气缸与机械臂31-1相连接；在伸缩气缸的作用下，滑动座能相对机械臂移动，用于改变圆盘耙33-2的位置，避免与夹爪31-2发生干涉。滑动座33-1上设有电机驱动的圆盘耙33-2，圆盘耙的数量根据需要可设置1~2个，圆盘耙转动能对土壤位点进行清理，确保土样的洁净度；此外圆盘耙也能对路径上的障碍物进行清理。所述隔离存放机构32包括隔离箱32-1，隔离箱32-1上部设有能开合的上密封盖板32-2，隔离箱32-1的侧壁上开设有能开合的下密封门32-3。上密封盖板和下密封门可采用气动门，通过控制器控制其开合。当定位检测模块检测到重度固定污染物，上密封盖板打开，夹爪将该固定污染物抓起并放置到隔离箱内，并及时密封遮盖；当运动到指定处理点后，下密封门打开，隔离箱内的固定污染物从此处脱离隔离箱。密封状态的隔离箱为密封结构，防止移动过程中发生二次污染。
32.如图2所示，实施例2，一种环境检测用综合取样处理装置，在实施例1的基础上，作如下改进：本实施例中所述水样取样机构5包括固定在移动车体1上的第一支撑架51，第一支撑架51上设有回转臂52和回转架53，回转臂52和回转架53一上一下设置，避免发生干涉。所述回转臂52和回转架53分别通过设置在第一支撑架51上的回转电机59和齿轮副机构510实
现相对第一支撑架51的转动。具体来说，回转臂和回转架通过带有轴承的轴承座转动连接在第一支撑架的轴体上，齿轮副机构510包括设置在回转电机59输出端的主动齿轮和设置在轴承座上的从动齿圈，回转电机59通过齿轮副机构510带动轴承座转动，轴承座与对应的回转臂和回转架固定连接，进而实现回转臂和回转架的摆动。回转臂和回转架的转动非同步进行，通过回转臂和回转架的转动，实现其方位的改变，工作时，伸出移动车体，并能调整水样瓶抓取头、取水头总成的工作位置。非工作状态时，可收合至移动车体上方，方便移动车体的移动。
33.作为优选方案，所述回转架53位于回转臂52下方且通过升降驱动件ⅰ54实现相对第一支撑架51的升降。升降驱动件ⅰ优选采用气缸件，也可根据情况选择齿轮齿条件。在升降驱动件ⅰ的作用下，回转架整体能相对第一支撑架51升降，此时回转架上设有支架，为回转电机59和齿轮副机构510提供支撑，确保其随回转架53进行同步上下运动。所述回转臂52上设有水样瓶抓取头55，水样瓶抓取头55用于对盛放有水样的样品瓶进行夹取并转移至水样存储机构内。回转架53上通过滑移机构56连接有取样环座57，取样环座57为圆形环座，回转架53为u型架，所述滑移机构包括对称设置在圆形环座上的滑套，滑套与u型架滑动连接，且通过设置在u型架上的推动气缸实现沿u型架的滑动。取样环座57上可拆卸连接有取水头总成58；取水头总成58能随取样环座57进行取样操作，也可脱离取样环座57进行单独取水样操作。当需要对较大面积的水体进行多点采集时，取水头总成58脱离取样环座57进行多点水样采集。
34.如图3所示，作为优选方案，所述取水头总成58包括壳体座58-1，壳体座58-1为圆柱型空心座体，壳体座58-1顶部设有与取样环座57相配合的环形箱体58-2，环形箱体58-2通过螺栓连接在壳体座58-1顶部，对壳体座58-1进行密封，环形箱体插接进取样环座内且两者通过法兰结构实现连接。此外，也可通过卡扣件或电磁吸附件进行两者之间的可拆卸连接。
35.具体地，环形箱体58-2内设有多个用于支撑样品瓶10的瓶座58-3，多个瓶座58-3均匀分布在环形箱体58-2的同一同心圆上；数量可设置4~6个。壳体座58-1底部设有电机驱动的螺旋桨叶58-4，当取水头总成58脱离取样环座进行单独作业时，壳体座58-1形成类似船体，在螺旋桨叶58-4的作用下，在水面运动，进行多点取样。壳体座58-1外壁上设有气囊环58-5，气囊环包裹在壳体座外侧，提供可调的浮力，确保壳体座在水面上的平稳运动。壳体座58-1内设有取水泵58-6，取水泵作为取样的动力源。取水泵58-6的进液口连接有进液管58-7、出液口通过回转接头ⅰ58-9连接有出液管58-8；进液管58-7向下伸出水中，出液管58-8向上伸入环形箱体58-2且其出水端连接有出水龙头58-10，出水龙头58-10与样品瓶10相对应；进液管58-7向下伸出壳体座58-1且与壳体座58-1密封连接；使用时，将进液管58-7的进液端伸入至待取样的水体中，然后启动取水泵，水体中的水经进液管进入出液管，然后再经出水龙头进入指定的取样瓶内，不同位点的水样进入不筒的取样瓶内，实现分位点取样，数据更加精准有效。为防止进液管发生堵塞，进液管58-7的进液端连接有过滤头58-11，过滤头采用带有过滤网的接头。
36.此外，上述壳体座58-1与环形箱体58-2之间设有驱动箱58-12，驱动箱作为驱动装置的防护壳体和支撑壳体，具体结构为：出液管58-8穿过驱动箱58-12，即采用轴孔方式穿过驱动箱。所述出液管58-8上设有上锥齿轮58-13和下锥形滑套58-14，上锥齿轮58-13与出
液管固定连接，下锥形滑套58-14套设在出液管上且能与其上下滑动配合。驱动箱58-12内设有摆动气缸58-19和直线油缸58-15，摆动气缸58-19的输出轴通过主动齿轮58-16与上锥齿轮58-13啮合带动出液管58-8转动，进而改变出水龙头的角度，以方便向不同位置的取样瓶内加取样水。直线油缸58-15与下锥形滑套58-14连接带动下锥形滑套58-14沿出液管58-8上下运动，该直线油缸58-15为顶推取样瓶提供动力，便于水样瓶抓取头55对装有水样的取样瓶进行抓取。驱动箱58-12内铰接有拐角连杆58-17，拐角连杆58-17的一端设有与下锥形滑套58-14滑动配合的铰接块、另一端铰接有顶推块58-18，顶推块58-18位于瓶座58-3内且用于顶推样品瓶10。下锥形滑套58-14的侧壁上开设有限位槽，铰接块位于限位槽内，拐角连杆58-17的拐角处通过销轴铰接在驱动箱内，在直线油缸58-15的作用下，下锥形滑套58-14向下移动，通过铰接块推动拐角连杆58-17绕销轴转动，同时顶推块58-18在瓶座58-3内向上运动，对瓶座内的取样瓶进行向上的顶推，方便水样瓶抓取头55对装有水样的取样瓶进行抓取。
37.如图4所示，本实施例中所述水样瓶抓取头55包括抓取座55-1，抓取座55-1通过升降驱动件55-2连接在回转臂52上；升降驱动件55-2可采用气缸，气缸的一端固定在回转臂上、另一端与抓取座固定连接。抓取座55-1上设有与样品瓶10一一对应的夹座55-2，夹座的数量与环形箱体58-2内瓶座的数量保持一致，确保一次能对所有取样瓶进行一次性全部夹取转移。每个夹座55-2上对应设有一个电动夹手55-3，夹座55-2的外圆周铰接电动夹手的夹爪，夹座55-2的中心处设有电磁吸盘55-4，电磁吸盘55-4上吸附有与样品瓶10进行封堵的瓶盖11，瓶盖11采用复合瓶盖，瓶盖的主体部分采用橡胶，瓶盖的顶面设有便于吸附的金属块，金属块镶嵌在橡胶内。
38.如图5所示，作为优选方案，所述水样存储机构7包括设置在上腔室内的滑移架71，滑移架71通过滑移气缸连接在上腔室底部，在滑移气缸的作用下，滑移架能相当对上腔室内伸缩，用于接收水样瓶抓取头55夹取的取样瓶时，滑移架伸出；然后在收回至上腔室内，进行临时存储。滑移架71上设有承载盘72，承载盘72的数量根据需要可设置至少1个，优选为2个或3个，承载盘72上沿周向设有多个存放筒73；一个承载盘72上的存放筒73的数量与抓取座55-1上的夹座55-2对应，对取样瓶进行一一定点存放，存放筒73内设有定位机构，定位机构能有效防止取样瓶在存放筒内部晃动，起到稳定作用。具体来说所述定位机构包括对称嵌设在存放筒73内壁中的防护块74，防护块74通过径向设置的第一弹簧75与存放筒73浮动连接，防护块74的顶面为便于样品瓶10进入的斜面。防护块优选采用橡胶弧形块，橡胶弧形块与开设在存放筒内壁上的弧形槽相配合，第一弹簧位于弧形槽内，取样瓶放入存放筒内时，对第一弹簧进行压缩，使防护块对取样瓶进行夹紧贴合，确保其稳定性。
39.上述水样取样机构5与水样存储机构7的工作过程如下：移动车体移动到待取样位置后，回转架53转动使其位于待取样的水体上方，然后通过升降驱动件ⅰ54带动回转架向下运动，直至取水头总成58的进液管58-7接触到水面，此外，根据通过调节取水头总成58下沉到水面以下的距离，可制取不同深度水体的水样。然后启动取水泵，水体中的水经进液管进入出液管，然后再经出水龙头进入取样瓶内，通过摆动气缸58-19带动出液管的转动，出水龙头内的取样水进入不同的取样瓶内，即不同位点的水样进入不筒的取样瓶内。然后回转架53和升降驱动件ⅰ54带动取水头总成58复位，此时取水头总成58与水样瓶抓取头55位于同一轴线上。然后在直线油缸58-15的作用下，下锥形滑套58-14向下移动，通过铰接块推动
拐角连杆58-17绕销轴转动，同时顶推块58-18在瓶座58-3内向上运动，对瓶座内的取样瓶进行向上的顶推一段距离；水样瓶抓取头55在升降驱动件55-2的作用下，向下移动，抓取座55-1上的电动夹手55-3对取样瓶进行夹取，同时电磁吸盘55-4吸附着的瓶盖11压盖在取样瓶上，然后电磁吸盘55-4断电，电磁吸盘与瓶盖脱离，电动夹手55-3对取样瓶夹紧并在升降驱动件55-2的作用下向上运动，与此同时，滑移架伸出上腔室，承载盘72上的存放筒73位于取样瓶正下方，然后升降驱动件55-2带动取样瓶下降直至取样瓶进入存放筒。然后电动夹爪松开并脱离滑移架上方，滑移架收回至上腔室内，完成对特定水域的取样与样品的及时存放。此外，当需要对同一水域不同位点进行多点取样时，将取水头总成58脱离取样环座57，进行单独操作即可。
40.实施例3：在实施例1或2的基础上，本实施例的改进如下：如图6所示，本实施例中所述土样取样机构6包括固定在移动车体1上的第二支撑架61，第二支撑架61上滑动设有竖向滑架62，竖向滑架62通过升降驱动件ⅱ63与第二支撑架61相连接。在升降驱动件ⅱ63的作用下竖向滑架62能沿第二支撑架上下运动。所述竖向滑架62转动设有摆臂64，摆臂可采用带有轴承的轴承座与竖向滑架上的轴件转动连接。摆臂64与设置在竖向滑架62上的回转驱动件65相连接，回转驱动件可采用气缸件或油缸件，或采用电机+齿轮副结构，驱动摆臂的转动。摆臂64上设有竖向设置的取样筒66，取样筒66内设有螺旋输送轴67，取样筒66的下部为带有刀刃的锥形刀管68，锥形刀管68便于定位和入土，取样筒66上部的外壁上开设有出土口，出土口处设有导土管69，导土管69与土样存储机构8相对应。在升降驱动件ⅱ63的作用下，取样筒66及螺旋输送轴67向下钻取，钻取的土样经螺旋输送轴进入取样筒，并从导土管69进入土样存储机构8，完成土样的制取与存放。
41.具体来说，所述螺旋输送轴67的顶部穿出取样筒66且与设置在摆臂64的驱动电机通过后齿轮副传动连接，驱动电机提供螺旋输送轴转动的动力。螺旋输送轴67的轴部开设有轴向孔610，轴向孔610的底部设有至少两层过滤网611，轴向孔610用于吸收钻孔内的水分，实现土样钻取过程中的“干湿”分离，过滤网611用于过滤钻孔内的大颗粒土和杂质。轴向孔610的顶部通过回转接头ⅱ611与设置在摆臂64上的集液罐612通过软管相连通，软管上可设置抽水泵，便于钻孔中的液体迅速进入集液罐612内。
42.本实施例中所述土样存储机构8包括设置在下腔室内的旋转盘81，下腔室的侧壁上可设有能开合的且便于导土管69伸入的侧板口。或者导土管69采用软管或波纹管，软管或波纹管的出土端直接卡固在下腔室上且位于环形存放箱83的上方，确保土样能顺利落入土样盒内。旋转盘81通过传动副与设置在下腔室内的旋转电机82相连接。传动副可采用齿轮副，旋转电机提供旋转盘81转动的动力。所述旋转盘81上设有环形存放箱83，环形存放箱83内设有若干个土样盒84。土样盒可用于存放螺旋输送轴67输送来的不同深度的土样，实现土样的分层或分位点存放。
43.上述土样取样机构6与土样存储机构8的工作过程如下：移动车体移动到待取样位置后，在升降驱动件ⅱ63的作用下摆臂64向下运动，然后摆臂64带动取样筒和螺旋输送轴67旋转到取样点的正上方，然后启动回转驱动件65带动螺旋输送轴67向土体内钻进，钻取的土样经螺旋输送轴进入取样筒，然后在出土口处经导土管69落入环形存放箱83的土样盒84内。旋转盘81转动，改变接土的土样盒84的位置，实现土样的分层或分位点存放，提高后期检测精度。
44.如图7所示，本实施例中作为优选方案，所述空气取样检测机构9包括设置在存放筒2顶部的伸缩杆91，通过伸缩杆高度的调节，实现对不同高度空气的在线检测。伸缩杆91的顶部固定有筒座92，筒座92上部沿周向设有至少两个检测管93，检测管93内设有voc传感器和/或空气污染检测仪；voc传感器可采用光离子气体传感器（pid）主要用于有机挥发物（voc）的检测；空气污染检测仪又称空气质量监测器，用来全面检测空气质量状况的仪器，能实时检测各项污染物的浓度，并通过警报控制器发出报警提示。voc传感器和/或空气污染检测仪与设置在筒座92顶部的警报控制器相连接，对于超标数据及时发出警报，实现在线实时监测。
45.为便于实验室研究，可设置气体取样装置，具体为：取样筒座92下部设有环形架94，环形架94与筒座92同轴线设置，环形架94上沿周向设有至少两个空气取样器95。其中，所述空气取样器95包括固定在环形架94上的外筒体95-1，外筒体95-1的前端部设有小孔，外筒体95-1内设有活塞95-2，活塞95-2上连接有推拉杆93-3，推拉杆93-3伸出外筒体95-1后部且与设置在环形架94上的小气缸95-4相连接。小气缸通过推拉杆带动活塞在外筒体95-1内运动，实现抽气排气，便于气体的采集。
46.本发明取样装置集水体、液体与气体于一体，可同时进行三种样品的采集也可单独进行采样；水样取样机构能配合运动机构进行定点取样，也可脱离取样环座，自由进行一水域的多点采集；水样取样机构与水样存储机构配合，能实现水样的多位点分瓶存放和及时存储，避免污染，提高后期实验室检测精度。土样取样机构能进行对不同深度土体的采样，且具有同一位点的连续取样的功能，确保取样的全覆盖性。同时土样取样机构与土样存储机构配合，改变接土的土样盒的位置，实现土样的分层或分位点存放，便于后期检测精度。空气取样检测机构既能实现空气的在线检测，又能进行定点取样，提高装置的综合性。清理机构用于对土壤取样位点和行走路线上的障碍物进行清理，同时能对固定污染物进行收集处理在一定程度上减少污染，是多功能综合环境检测设备。
47.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种环境检测用综合取样处理装置，包括移动车体（1），其特征在于：所述移动车体（1）上设有存放筒（2）和清理机构（3），清理机构（3）位于存放筒（2）的前方，存放筒（2）的两侧分别设有位于移动车体（1）上的水样取样机构（5）和土样取样机构（6），存放筒（2）内通过隔板（4）分为上腔室和下腔室，上腔室内设有水样存储机构（7），下腔室内设有土样存储机构（8），水样存储机构（7）与水样取样机构（5）对应配合，土样存储机构（8）与土样取样机构（6）对应配合；存放筒（2）顶部设有空气取样检测机构（9）；所述清理机构（3）包括设置在移动车体（1）上的机械抓手（31）和隔离存放机构（32），机械抓手（31）和隔离存放机构（32）对应设置，机械抓手（31）上设有清扫机构（33）和定位检测模块。2.根据权利要求1所述的环境检测用综合取样处理装置，其特征在于：所述水样取样机构（5）包括固定在移动车体（1）上的第一支撑架（51），第一支撑架（51）上设有回转臂（52）和回转架（53），回转架（53）位于回转臂（52）下方且通过升降驱动件ⅰ（54）实现相对第一支撑架（51）的升降；所述回转臂（52）上设有水样瓶抓取头（55），回转架（53）上通过滑移机构（56）连接有取样环座（57），取样环座（57）上可拆卸连接有取水头总成（58）；所述回转臂（52）和回转架（53）分别通过设置在第一支撑架（51）上的回转电机（59）和齿轮副机构（510）实现相对第一支撑架（51）的转动。3.根据权利要求2所述的环境检测用综合取样处理装置，其特征在于：所述取水头总成（58）包括壳体座（58-1），壳体座（58-1）顶部设有与取样环座（57）相配合的环形箱体（58-2），环形箱体（58-2）内设有多个用于支撑样品瓶（10）的瓶座（58-3），多个瓶座（58-3）位于环形箱体（58-2）的同一同心圆上；壳体座（58-1）底部设有电机驱动的螺旋桨叶（58-4），壳体座（58-1）外壁上设有气囊环（58-5），壳体座（58-1）内设有取水泵（58-6），取水泵（58-6）的进液口连接有进液管（58-7）、出液口通过回转接头ⅰ（58-9）连接有出液管（58-8），出液管（58-8）向上伸入环形箱体（58-2）且其出水端连接有出水龙头（58-10），出水龙头（58-10）与样品瓶（10）相对应；进液管（58-7）向下伸出壳体座（58-1）且与壳体座（58-1）密封连接；进液管（58-7）的进液端连接有过滤头（58-11）。4.根据权利要求3所述的环境检测用综合取样处理装置，其特征在于：所述壳体座（58-1）与环形箱体（58-2）之间设有驱动箱（58-12），出液管（58-8）穿过驱动箱（58-12）；所述出液管（58-8）上设有上锥齿轮（58-13）和下锥形滑套（58-14）；驱动箱（58-12）内设有摆动气缸（58-19）和直线油缸（58-15），摆动气缸（58-19）的输出轴通过主动齿轮（58-16）与上锥齿轮（58-13）啮合带动出液管（58-8）转动，直线油缸（58-15）与下锥形滑套（58-14）连接带动下锥形滑套（58-14）沿出液管（58-8）上下运动，驱动箱（58-12）内铰接有拐角连杆（58-17），拐角连杆（58-17）的一端设有与下锥形滑套（58-14）滑动配合的铰接块、另一端铰接有顶推块（58-18），顶推块（58-18）位于瓶座（58-3）内且用于顶推样品瓶（10）。5.根据权利要求2~4任一项所述的环境检测用综合取样处理装置，其特征在于：所述水样瓶抓取头（55）包括抓取座（55-1），抓取座（55-1）通过升降驱动件（55-2）连接在回转臂（52）上，抓取座（55-1）上设有与样品瓶（10）一一对应的夹座（55-2），夹座（55-2）上设有电动夹手（55-3），夹座（55-2）的中心处设有电磁吸盘（55-4），电磁吸盘（55-4）上吸附有与样品瓶（10）进行封堵的瓶盖（11）。6.根据权利要求5所述的环境检测用综合取样处理装置，其特征在于：所述水样存储机
构（7）包括设置在上腔室内的滑移架（71），滑移架（71）通过滑移气缸连接在上腔室底部，滑移架（71）上设有承载盘（72），承载盘（72）上沿周向设有多个存放筒（73），存放筒（73）内设有定位机构；所述定位机构包括对称嵌设在存放筒（73）内壁中的防护块（74），防护块（74）通过径向设置的第一弹簧（75）与存放筒（73）浮动连接，防护块（74）的顶面为便于样品瓶（10）进入的斜面。7.根据权利要求1~4、6任一项所述的环境检测用综合取样处理装置，其特征在于：所述土样取样机构（6）包括固定在移动车体（1）上的第二支撑架（61），第二支撑架（61）上滑动设有竖向滑架（62），竖向滑架（62）通过升降驱动件ⅱ（63）与第二支撑架（61）相连接，所述竖向滑架（62）转动设有摆臂（64），摆臂（64）与设置在竖向滑架（62）上的回转驱动件（65）相连接，摆臂（64）上设有竖向设置的取样筒（66），取样筒（66）内设有螺旋输送轴（67），取样筒（66）的下部为带有刀刃的锥形刀管（68），取样筒（66）上部的外壁上开设有出土口，出土口处设有导土管（69），导土管（69）与土样存储机构（8）相对应；所述螺旋输送轴（67）的顶部穿出取样筒（66）且与设置在摆臂（64）的驱动电机传动连接，螺旋输送轴（67）的轴部开设有轴向孔（610），轴向孔（610）的底部设有至少两层过滤网（611），轴向孔（610）的顶部通过回转接头ⅱ（611）与设置在摆臂（64）上的集液罐（612）相连通。8.根据权利要求7所述的环境检测用综合取样处理装置，其特征在于：所述土样存储机构（8）包括设置在下腔室内的旋转盘（81），旋转盘（81）通过传动副与设置在下腔室内的旋转电机（82）相连接，所述旋转盘（81）上设有环形存放箱（83），环形存放箱（83）内设有若干个土样盒（84）。9.根据权利要求1~4、6、8任一项所述的环境检测用综合取样处理装置，其特征在于：所述空气取样检测机构（9）包括设置在存放筒（2）顶部的伸缩杆（91），伸缩杆（91）的顶部固定有筒座（92），筒座（92）上部沿周向设有至少两个检测管（93），检测管（93）内设有voc传感器和/或空气污染检测仪，voc传感器和/或空气污染检测仪与设置在筒座（92）顶部的警报控制器相连接；筒座（92）下部设有环形架（94），环形架（94）与筒座（92）同轴线设置，环形架（94）上沿周向设有至少两个空气取样器（95）；所述空气取样器（95）包括固定在环形架（94）上的外筒体（95-1），外筒体（95-1）的前端部设有小孔，外筒体（95-1）内设有活塞（95-2），活塞（95-2）上连接有推拉杆（93-3），推拉杆（93-3）伸出外筒体（95-1）后部且与设置在环形架（94）上的小气缸（95-4）相连接。10.根据权利要求1或8所述的环境检测用综合取样处理装置，其特征在于：所述机械抓手（31）包括机械臂（31-1）和夹爪（31-2），夹爪（31-2）转动设置在机械臂（31-1）的自由端，夹爪（31-2）上设有定位检测模块；定位检测模块包括红外扫描仪、图像采集器和气体检测仪；红外扫描仪、图像采集器和气体检测仪均与后台控制器相连接；清扫机构（33）包括滑动设置在机械臂（31-1）上的滑动座（33-1），滑动座（33-1）通过伸缩气缸与机械臂（31-1）相连接，滑动座（33-1）上设有电机驱动的圆盘耙（33-2）；所述隔离存放机构（32）包括隔离箱（32-1），隔离箱（32-1）上部设有能开合的上密封盖板（32-2），隔离箱（32-1）的侧壁上开设有能开合的下密封门（32-3），机械抓手（31）上设有清扫机构（33）和定位检测模块。

技术总结
本发明公开了一种环境检测用综合取样处理装置，解决了现有技术中现有的环境监测设备存在存、取功能单一，综合性能不佳的问题。本发明包括移动车体，所述移动车体上设有存放筒和清理机构，清理机构位于存放筒的前方，存放筒的两侧分别设有位于移动车体上的水样取样机构和土样取样机构，存放筒内通过隔板分为上腔室和下腔室，上腔室内设有水样存储机构，下腔室内设有土样存储机构，水样存储机构与水样取样机构对应配合，土样存储机构与土样取样机构对应配合。本发明具有水体、土壤、气体取样与分类存储功能，集成度和综合性高，装置的适用性高，能对固体污染物进行处理，能够满足环境检测的复杂工况，实用价值高。实用价值高。实用价值高。


技术研发人员：邓天天 郑云鹏 丁苏 李晗晟 邵霜霜 马梦娟
受保护的技术使用者：河南省岩石矿物测试中心
技术研发日：2023.04.29
技术公布日：2023/7/21