本發(fā)明涉及水土保持監(jiān)測(cè)，更具體地說，涉及一種水土保持連續(xù)取樣裝置。

背景技術(shù)：

1、水土保持是指對(duì)自然因素和人為活動(dòng)造成水土流失所采取的預(yù)防和治理措施，雨滴擊濺和徑流沖刷是水土流失的動(dòng)力，區(qū)域性降水后，通過觀測(cè)該區(qū)域地表的降水情況及土壤流失量，對(duì)水土流失的成因進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和評(píng)估，是水土保持預(yù)防監(jiān)督、綜合治理、生態(tài)修復(fù)和科學(xué)研究的基礎(chǔ)。

2、授權(quán)公告號(hào)：cn116358916b的中國(guó)專利公開了一種水土保持連續(xù)取樣裝置，通過離心筒快速轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得離心筒內(nèi)部的泥水快速分離，提高水土分離速度和效率，避免引流槽內(nèi)部的雨水流動(dòng)緩慢，導(dǎo)致雨水和土樣出現(xiàn)溢出的情況。

3、上述專利仍存在以下不足：錐形環(huán)繞放置的截流桿對(duì)來自緩坡上方的大體積枯枝雜草進(jìn)行隔擋，此時(shí)會(huì)導(dǎo)致枯枝雜草聚集在一起形成蓬松結(jié)構(gòu)，這些蓬松結(jié)構(gòu)內(nèi)部會(huì)積累水分，當(dāng)新的水體進(jìn)入蓬松結(jié)構(gòu)時(shí)，新的水會(huì)與現(xiàn)存的水混合，并且蓬松結(jié)構(gòu)會(huì)阻擋水中的土壤，進(jìn)而降低了進(jìn)入取樣瓶中的土壤量，導(dǎo)致取樣的不準(zhǔn)確性。

4、為此，提出一種水土保持連續(xù)取樣裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種水土保持連續(xù)取樣裝置，可以提高取樣精準(zhǔn)度。

2、為解決上述問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。

3、一種水土保持連續(xù)取樣裝置，包括箱體，在斜坡地面挖坑洞，并且孔洞容積大于箱體體積，將箱體安裝在坑洞的側(cè)壁上，并且箱體位于孔洞較高一側(cè)的側(cè)壁上；箱體包括頂端開口的底座、上蓋和開口向上的弧形板；弧形板安裝在上蓋的側(cè)壁上，且弧形板處于豎直狀態(tài)的側(cè)壁與上蓋側(cè)壁連接，上蓋和弧形板均安裝在底座的開口處，且弧形板頂壁與底座頂壁平行，因此弧形板位于上蓋與底座頂壁之間；

4、箱體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有轉(zhuǎn)盤，箱體內(nèi)設(shè)有輸出端與轉(zhuǎn)盤圓心處連接的第一電機(jī)，第一電機(jī)通電時(shí)能夠帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)盤上均勻安裝有頂端開口的取樣瓶，箱體上嵌設(shè)有與取樣瓶配合的導(dǎo)管，且第一電機(jī)為伺服電機(jī)，因此能夠使轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)取樣瓶精準(zhǔn)地轉(zhuǎn)動(dòng)到導(dǎo)管下方，確保導(dǎo)管中排出的水分能夠流入取樣瓶中，其中伺服電機(jī)能夠控制轉(zhuǎn)動(dòng)角度為現(xiàn)有技術(shù)，不再贅述；

5、箱體上水平固定安裝有圓柱狀的導(dǎo)流管，導(dǎo)流管的頂壁開口，因此水分能夠通過開口流動(dòng)到導(dǎo)流管中并沿著導(dǎo)流管流動(dòng)；導(dǎo)流管的外壁上轉(zhuǎn)動(dòng)套設(shè)有過濾筒，導(dǎo)流管頂壁位于過濾筒圓心的下方；通過設(shè)置過濾筒能夠過濾水中體積較大的雜質(zhì)，如過濾樹葉、樹枝等；且導(dǎo)管插設(shè)在導(dǎo)流管的端面，因此導(dǎo)管與導(dǎo)流管連通，因此導(dǎo)流管中的水分將流入導(dǎo)管，最終流入取樣瓶中；過濾筒的外壁上均勻安裝有支撐板，且支撐板為實(shí)心結(jié)構(gòu)，箱體上設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)過濾筒轉(zhuǎn)動(dòng)的第二電機(jī)，其中第二電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)，可控制轉(zhuǎn)動(dòng)角度，且步進(jìn)電機(jī)為現(xiàn)有技術(shù)，不再贅述；在過濾筒轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，支撐板的邊緣做圓周運(yùn)動(dòng)，并且支撐板邊緣與弧形板側(cè)壁貼合，當(dāng)相鄰兩個(gè)支撐板分別位于弧形板頂壁的兩側(cè)時(shí)，含有雜質(zhì)的水土流入弧形板側(cè)壁、箱體側(cè)壁、弧形板頂壁下方的支撐板三者之間形成的空間中，從而實(shí)現(xiàn)了連續(xù)取樣；

6、在取樣過程中，啟動(dòng)第二電機(jī)，即可帶動(dòng)過濾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，過濾筒上的支撐板逐漸處于傾斜狀態(tài)，支撐板上開設(shè)有凹槽，在支撐板處于傾斜狀態(tài)時(shí)，凹槽內(nèi)的水流穿過過濾筒并流入導(dǎo)流管中，最終沿著導(dǎo)管流動(dòng)到位于導(dǎo)管下方的取樣瓶中，并且在凹槽中的水流進(jìn)入導(dǎo)流管的過程中能夠防止地面水分與凹槽中的水分混合，起到了提高取樣精準(zhǔn)度的作用；

7、凹槽內(nèi)滑動(dòng)安裝有濾網(wǎng)，濾網(wǎng)用于將水土與樹枝和樹葉等體積較大的雜質(zhì)分離；且箱體上設(shè)有驅(qū)動(dòng)濾網(wǎng)在凹槽內(nèi)移動(dòng)的抖動(dòng)機(jī)構(gòu)，在支撐板處于傾斜狀態(tài)時(shí)，抖動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)使濾網(wǎng)遠(yuǎn)離支撐板，因此在水土流向過濾筒的過程中能夠縮短水土與濾網(wǎng)表面蓬松結(jié)構(gòu)的樹枝樹葉的接觸時(shí)間，降低了水中土壤被阻礙在樹枝樹葉組成的蓬松結(jié)構(gòu)中的概率，提高了取樣的精準(zhǔn)度；通過抖動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)濾網(wǎng)抖動(dòng)，進(jìn)而能夠?qū)⒄掣皆跇渲淙~組成的蓬松結(jié)構(gòu)中的土壤抖落，進(jìn)一步提高了取樣的精準(zhǔn)度；

8、當(dāng)支撐板翻轉(zhuǎn)時(shí)，支撐板表面蓬松結(jié)構(gòu)的雜質(zhì)將與支撐板脫離接觸，因此當(dāng)沿著地面流動(dòng)的水分再次流動(dòng)到支撐板表面時(shí)，能夠防止水土混合，提高了取樣的精準(zhǔn)度，并且在重力的作用下，附著在濾網(wǎng)表面的雜質(zhì)同樣掉落，因此能夠?yàn)樵俅喂ぷ髯鰷?zhǔn)備，起到了確保水土能夠正常穿過濾網(wǎng)的作用；并且在過濾筒轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，過濾筒外壁的各個(gè)部位均會(huì)間歇性地向下并朝向上蓋表面，此時(shí)過濾筒外壁的雜質(zhì)將掉落。

9、導(dǎo)流管上開設(shè)有空腔，空腔遠(yuǎn)離弧形板一側(cè)的側(cè)壁上均勻開設(shè)有排氣槽，排氣槽用于向著過濾筒遠(yuǎn)離弧形板一側(cè)的內(nèi)側(cè)壁吹氣，且導(dǎo)流管上設(shè)有為空腔提供氣體的供氣機(jī)構(gòu)；供氣機(jī)構(gòu)為空腔供氣，因此空腔通過排氣槽向外排氣，在排氣槽排氣過程中，排氣槽中排出的氣體沖擊過濾筒內(nèi)壁，從而能夠?qū)⒖ㄔ谶^濾筒孔洞中的雜質(zhì)吹出，保證了過濾筒的通透性，因此在水土沖擊過濾筒時(shí)，確保水土能夠穿過過濾筒進(jìn)入導(dǎo)流管中，起到了確保能夠采集足量樣本的作用。

10、進(jìn)一步地，抖動(dòng)機(jī)構(gòu)包括開設(shè)在凹槽側(cè)壁上的第一滑槽，第一滑槽內(nèi)滑動(dòng)安裝有矩形的安裝桿，安裝桿由不銹鋼材料制成，因此安裝桿能夠沿著第一滑槽移動(dòng)；

11、安裝桿上活動(dòng)套設(shè)有套桿，套桿上豎直開設(shè)有貫穿孔，安裝桿貫穿貫穿孔，因此在貫穿孔的作用下，套桿能夠上下移動(dòng)，凹槽的底壁上均勻固定安裝有頂壁為弧面的凸塊，相鄰兩個(gè)凸塊頂端的連接線與第一滑槽平行，安裝桿為磁性材質(zhì)，第一滑槽靠近過濾筒一側(cè)的側(cè)壁與安裝桿之間共同安裝有彈性繩，因此彈性繩能夠拉動(dòng)安裝桿移動(dòng)至靠近過濾筒的一端；弧形板的側(cè)壁上嵌設(shè)有與安裝桿相互吸引的永磁鐵；與弧形板貼合的支撐板處于水平狀態(tài)時(shí)，在永磁鐵的吸引力的作用下，安裝桿將移動(dòng)到第一滑槽遠(yuǎn)離過濾筒的一端，并且彈性繩處于拉伸狀態(tài)，然后過濾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)安裝桿與永磁鐵的距離逐漸增大，永磁鐵對(duì)安裝桿的吸引力逐漸減小，因此彈性繩復(fù)原并拉動(dòng)安裝桿移動(dòng)；

12、當(dāng)彈性繩拉動(dòng)安裝桿在第一滑槽內(nèi)移動(dòng)時(shí)，安裝桿帶動(dòng)套桿沿著第一滑槽移動(dòng)，在此過程中，套桿與凸塊接觸，并且套桿受到凸塊上的弧面的阻力，此時(shí)安裝桿繼續(xù)帶動(dòng)套桿移動(dòng)，因此在貫穿孔的作用下，套桿將沿著凸塊?的頂壁移動(dòng)，即套桿將沿著凸塊頂壁上移，在套桿上移過程中，套桿的頂壁與濾網(wǎng)接觸，因此套桿上移過程中套桿推動(dòng)濾網(wǎng)遠(yuǎn)離支撐板，直至套桿移動(dòng)至凸塊?的頂端；當(dāng)套桿移動(dòng)至凸塊頂端之后，安裝桿繼續(xù)帶動(dòng)套桿移動(dòng)，此時(shí)套桿沿著凸塊的表面下移，此時(shí)與套桿接觸的濾網(wǎng)在重力的作用下，向著靠近凸塊的方向移動(dòng)；然后套桿再沿著相鄰兩個(gè)凸塊之間的間隙移動(dòng)，如此往復(fù)，從而能夠使濾網(wǎng)抖動(dòng)。

13、進(jìn)一步地，導(dǎo)流管上開設(shè)有導(dǎo)流槽，導(dǎo)管與導(dǎo)流槽連通，導(dǎo)流槽內(nèi)傾斜固定安裝有彈性膜，彈性膜靠近導(dǎo)管的一端高于彈性膜遠(yuǎn)離導(dǎo)管的一端；因此進(jìn)入導(dǎo)流管的水土將在彈性膜表面流動(dòng)，并且在水流重力的作用下，彈性膜發(fā)生形變；彈性膜的底壁上均勻開設(shè)有負(fù)壓槽，當(dāng)水土充滿導(dǎo)流槽時(shí)，彈性膜最大限度形變，此時(shí)彈性膜底壁上的負(fù)壓槽與導(dǎo)流槽底壁接觸，并且負(fù)壓槽相當(dāng)于吸盤，因此在負(fù)壓槽與彈性膜上方的水土的重力的共同作用下，彈性膜將被吸附在導(dǎo)流槽的底壁上；

14、隨著導(dǎo)流槽內(nèi)水量的減少，負(fù)壓槽對(duì)導(dǎo)流槽底壁的吸力逐漸小于彈性膜的彈力，因此彈性膜將復(fù)原，在負(fù)壓槽與導(dǎo)流槽脫離接觸的瞬間，彈性膜抖動(dòng)，從而能夠?qū)⒊恋碓趶椥阅け砻娴乃翉楅_，并且傾斜設(shè)置的彈性膜對(duì)水土施加水平方向的彈力，因此在彈性膜抖動(dòng)過程中能夠使水土逐漸流動(dòng)到導(dǎo)管中，從而在再次取樣時(shí)，能夠提高取樣精準(zhǔn)度。

15、進(jìn)一步地，供氣機(jī)構(gòu)包括開設(shè)在導(dǎo)流槽側(cè)壁上的通孔，通孔與空腔連通，因此在彈性膜被向下擠壓的過程中，彈性膜與導(dǎo)流槽底壁之間的空間中的氣體將穿過通孔流動(dòng)到空腔中，從而起到了為空腔提供氣體的作用。

16、進(jìn)一步地，支撐板的頂壁上固定安裝有兩端均開口的套筒，套筒內(nèi)滑動(dòng)插設(shè)有滑桿；且套筒上設(shè)有與滑桿配合的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過設(shè)置驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠使滑桿在套筒內(nèi)自由移動(dòng)；

17、滑桿上均勻安裝有底壁與濾網(wǎng)表面貼合的刮板，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)滑桿移動(dòng)過程中，刮板在濾網(wǎng)表面刮擦，從而能夠?qū)⒏街跒V網(wǎng)表面的雜質(zhì)清理干凈，確保水土能夠穿過濾網(wǎng)進(jìn)入凹槽中；并且在支撐板從水平狀態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)至傾斜狀態(tài)的過程中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)滑桿向著遠(yuǎn)離過濾筒的方向移動(dòng)，在支撐板處于豎直狀態(tài)之前，刮板推動(dòng)堆積在濾網(wǎng)表面的蓬松結(jié)構(gòu)的雜質(zhì)移動(dòng)，均勻設(shè)置的刮板能夠?qū)⒍逊e在一起的蓬松結(jié)構(gòu)的雜質(zhì)打散，便于聚集在蓬松結(jié)構(gòu)的雜質(zhì)中的水土穿過濾網(wǎng)，進(jìn)一步提高了取樣精準(zhǔn)度。

18、進(jìn)一步地，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括開設(shè)在套筒內(nèi)壁的環(huán)形槽，環(huán)形槽內(nèi)安裝有彈簧，并且在彈簧表面涂抹環(huán)氧富鋅底漆從而降低彈簧銹蝕概率，滑桿貫穿彈簧，且彈簧的兩端分別與環(huán)形槽和滑桿固定連接，當(dāng)滑桿未受到外力時(shí)，在彈簧的作用下能夠使滑桿從支撐板表面伸出；

19、在彈簧的作用下，滑桿從支撐板表面伸出，因此在支撐板轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，滑桿將首先與上蓋接觸，滑桿遠(yuǎn)離套筒的一端為鏡面，在鏡面的作用下降低了滑桿受到的阻力，因此能夠使支撐板順暢轉(zhuǎn)動(dòng)，然后在支撐板繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，滑桿受到沿著套筒方向的阻力，因此滑桿將沿著套筒移動(dòng)并移動(dòng)至支撐板表面，并且彈簧被拉伸、滑桿端面始終抵觸弧形板表面；

20、當(dāng)支撐板與弧形板脫離接觸時(shí)，彈簧復(fù)原，從而能夠帶動(dòng)滑桿再次從支撐板表面伸出。

21、進(jìn)一步地，滑桿的端部固定安裝有卡板，支撐板的側(cè)壁上開設(shè)有與卡板配合的卡槽。

22、當(dāng)支撐板處于水平狀態(tài)時(shí)，卡板進(jìn)入卡槽中，此時(shí)卡板能夠與弧形板側(cè)壁接觸，起到了確?；瑮U僅在支撐板與弧形板脫離接觸時(shí)才能夠復(fù)位的作用。

23、進(jìn)一步地，刮板包括安裝板和鏟板，安裝板與滑桿固定連接，安裝板的底壁上開設(shè)有與過濾筒平行的安裝槽，安裝槽貫穿安裝板相對(duì)側(cè)的側(cè)壁，鏟板與安裝槽之間設(shè)有彈性塊；由于濾網(wǎng)會(huì)抖動(dòng)，因此通過設(shè)置彈性塊能夠在濾網(wǎng)抖動(dòng)過程中使鏟板始終與濾網(wǎng)接觸，提高了對(duì)濾網(wǎng)的清理效果。

24、進(jìn)一步地，弧形板上均勻嵌設(shè)有永磁鐵，因此在支撐板轉(zhuǎn)動(dòng)到弧形板表面時(shí)，降低了安裝桿移動(dòng)到第一滑槽遠(yuǎn)離過濾筒一端時(shí)的阻力，起到了確保安裝桿能夠及時(shí)地移動(dòng)到第一滑槽端部的作用。

25、進(jìn)一步地，箱體的側(cè)壁上設(shè)有開口，開口的底壁與上蓋頂壁處于同一平面，因此在支撐板轉(zhuǎn)動(dòng)過程中與濾網(wǎng)脫離接觸的雜質(zhì)能夠隨著水流流走，起到了確保支撐板能夠正常轉(zhuǎn)動(dòng)的作用。

26、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：

27、（1）本方案通過設(shè)置過濾筒、第二電機(jī)、支撐板；能夠通過第二電機(jī)帶動(dòng)過濾筒和支撐板轉(zhuǎn)動(dòng)，從而在連續(xù)取樣過程中及時(shí)地將堆積在一起的蓬松狀態(tài)的樹枝樹葉等雜質(zhì)轉(zhuǎn)移，降低了新的水與蓬松結(jié)構(gòu)中現(xiàn)存的水混合的概率，從而提高了取樣的精準(zhǔn)度；

28、（2）本方案通過設(shè)置安裝桿、套桿、凸塊；能夠在支撐板處于傾斜狀態(tài)時(shí)帶動(dòng)濾網(wǎng)抖動(dòng)，從而使濾網(wǎng)表面的蓬松結(jié)構(gòu)的樹枝樹葉混合物抖動(dòng)，在抖動(dòng)過程中，將聚集在蓬松結(jié)構(gòu)的樹枝樹葉中的水土抖出，起到了確保能夠采集到足夠量的樣本的作用；

29、（3）本方案通過設(shè)置套筒、彈簧、滑桿、刮板；能夠在支撐板處于傾斜狀態(tài)時(shí)，將支撐板表面蓬松結(jié)構(gòu)的樹枝樹葉混合物打散，從而便于其中的水土樣本穿過濾網(wǎng)，進(jìn)一步提高了取樣精準(zhǔn)度。