本發(fā)明涉及土壤污染檢測，具體涉及一種土壤重金屬污染檢測裝置及方法。
背景技術(shù)：
1、隨著工業(yè)化和城市化的快速發(fā)展，土壤重金屬污染問題日益嚴(yán)重，對生態(tài)環(huán)境和人類健康構(gòu)成巨大威脅?？焖佟?zhǔn)確地檢測土壤中的重金屬含量，對于污染評估、風(fēng)險管控和治理修復(fù)至關(guān)重要。然而，現(xiàn)有的土壤重金屬檢測技術(shù)，尤其是原位檢測技術(shù)，仍存在諸多局限性，難以滿足實(shí)際需求。
2、目前，土壤重金屬檢測主要分為實(shí)驗(yàn)室檢測和原位檢測兩種方式。實(shí)驗(yàn)室檢測需要采集土壤樣品，經(jīng)過預(yù)處理后，利用原子吸收光譜法（aas）、電感耦合等離子體質(zhì)譜法（icp-ms）等高精度儀器進(jìn)行分析。雖然實(shí)驗(yàn)室檢測結(jié)果準(zhǔn)確可靠，但存在樣品采集、運(yùn)輸、處理過程繁瑣、耗時較長、成本較高等問題，難以實(shí)現(xiàn)大面積、快速檢測。
3、原位檢測技術(shù)則可以直接在田間地頭進(jìn)行實(shí)時檢測，具有快速、便捷、成本低等優(yōu)勢。常見的原位檢測技術(shù)包括x射線熒光光譜法（xrf）、激光誘導(dǎo)擊穿光譜法（libs）等。這些技術(shù)主要通過探頭與土壤表面接觸，利用特定波長的光或激光激發(fā)土壤中的重金屬元素，通過分析其發(fā)射光譜來確定重金屬含量?，F(xiàn)有原位檢測技術(shù)的探頭通常只能與土壤表面接觸，檢測深度有限，難以獲取土壤深層重金屬信息。然而，重金屬在土壤中的分布往往具有垂直異質(zhì)性，表層土壤的重金屬含量并不能代表深層土壤的情況。
4、為了獲取深層土壤信息，有時需要鉆孔。然而，鉆孔過程中會對周圍土壤造成擾動，導(dǎo)致鉆孔周圍的土質(zhì)成為混合狀，破壞了土壤原有的結(jié)構(gòu)和重金屬分布特征。直接對混合狀土壤進(jìn)行檢測，會導(dǎo)致檢測結(jié)果失真，無法準(zhǔn)確反映真實(shí)的重金屬含量。
5、基于此，研究一種土壤重金屬污染檢測裝置及方法是必要的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種土壤重金屬污染檢測裝置及方法，有效的解決了現(xiàn)有的土壤重金屬檢測結(jié)構(gòu)無法在鉆孔結(jié)構(gòu)布置側(cè)推結(jié)構(gòu)，使檢測探后向側(cè)面推進(jìn)，并深入土壤中，實(shí)現(xiàn)不同深度的檢測，導(dǎo)致檢測結(jié)果精度差的問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種土壤重金屬污染檢測裝置，包括鉆頭部、驅(qū)動部和設(shè)置在鉆頭部和驅(qū)動部之間的檢測組件；所述檢測組件包括外筒、驅(qū)動軸、中心套、上驅(qū)動套、下驅(qū)動套、定位桿、驅(qū)動座、檢測探頭和防護(hù)板；所述外筒的上部和下部分別與所述驅(qū)動件和鉆頭部連接，從而當(dāng)驅(qū)動部接受旋轉(zhuǎn)驅(qū)動后，外筒將動力傳導(dǎo)至鉆頭部；
3、所述驅(qū)動軸同心轉(zhuǎn)動設(shè)置在外筒內(nèi)部；其上部連接有用于使其轉(zhuǎn)動的驅(qū)動源；所述驅(qū)動軸的上下設(shè)置有反螺紋段，所述上驅(qū)動套和下驅(qū)動套對應(yīng)螺紋連接在兩反螺紋段上；
4、所述中心套經(jīng)支桿固定在外筒中心，其中部與驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動配合；
5、所述定位桿沿外筒徑向固定在中心套上；所述驅(qū)動座滑動套裝在定位桿上，驅(qū)動座的上下與上驅(qū)動套和下驅(qū)動套之間通過兩端鉸接的驅(qū)動桿連接；所述外筒設(shè)置有檢測口，
6、所述定位桿的前端滑動套裝有推板，推板上固定有與檢測口對應(yīng)的檢測探頭，驅(qū)動座能驅(qū)動推板向前，使檢測探頭從檢測口推出。
7、進(jìn)一步的，所述驅(qū)動座、檢測探頭和防護(hù)板設(shè)置有多組，支桿與驅(qū)動座交替與外筒內(nèi)，從而在外筒內(nèi)形成多組檢測組件。
8、進(jìn)一步的，在末端外筒的底部設(shè)置有軸座，驅(qū)動軸的底部轉(zhuǎn)動設(shè)置在軸座內(nèi)，軸座的底部設(shè)置有用于固定鉆頭部的連接頭。
9、進(jìn)一步的，還包括連接組件，所述連接組件包括聯(lián)軸器，在外筒的上部和下部設(shè)置有對應(yīng)的連接部，連接部組合連接，使上下兩套筒連接在一起，驅(qū)動軸之間通過聯(lián)軸器連接，從而沿外筒軸向形成多個檢測組件。
10、進(jìn)一步的，所述定位桿的前端設(shè)置有開口的內(nèi)腔，內(nèi)腔的側(cè)壁開設(shè)有限位孔，在內(nèi)腔中固定套裝有固定板，推板滑動套裝在內(nèi)腔中，并從限位孔中延伸有驅(qū)動塊，在推板與固定板之間設(shè)置有彈簧。
11、進(jìn)一步的，所述外筒的內(nèi)壁上設(shè)置有安裝座，在支桿上設(shè)置有安裝塊，安裝塊適配卡裝在安裝座上并固定。
12、進(jìn)一步的，所述驅(qū)動座的前端設(shè)置有展開臂，檢測口處鉸接有防護(hù)板，展開臂隨著推進(jìn)能將防護(hù)板向外側(cè)展開。
13、進(jìn)一步的，所述防護(hù)板的底部設(shè)置有滑槽，展開臂經(jīng)滑桿連接在滑槽內(nèi)。
14、進(jìn)一步的，所述驅(qū)動源為電機(jī)，在外筒的上部設(shè)置有電機(jī)倉，電機(jī)倉內(nèi)設(shè)置內(nèi)置有電池。
15、一種土壤重金屬污染檢測方法，采用上述的土壤重金屬污染檢測裝置，
16、步驟一，將驅(qū)動部、檢測組件和鉆頭部組合為一體；將驅(qū)動部連接驅(qū)動裝置，在驅(qū)動裝置的驅(qū)動下，驅(qū)動部、檢測組件和鉆頭部能夠轉(zhuǎn)動；
17、步驟二，將鉆頭部與檢測點(diǎn)位對應(yīng)，啟動驅(qū)動裝置，鉆頭部向下深入土壤中，根據(jù)預(yù)設(shè)在外筒表面的刻度線，判斷鉆入深度；
18、步驟三，當(dāng)?shù)竭_(dá)指定點(diǎn)時，通過驅(qū)動源帶動驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動，進(jìn)而使上驅(qū)動板和下驅(qū)動板向中心套收縮，在驅(qū)動桿的驅(qū)動下，驅(qū)動座向外移動，通過推板將檢測探頭刺入側(cè)面對應(yīng)的土壤中；
19、步驟四，通過檢測探頭獲取相應(yīng)土壤的檢測數(shù)據(jù)，檢測數(shù)據(jù)經(jīng)無線模塊上傳至計(jì)算機(jī)；
20、步驟五，檢測完畢后，反向操作驅(qū)動源，將檢測探頭向內(nèi)收縮；
21、步驟六，向外拔出外筒，并進(jìn)行下一檢測點(diǎn)的檢測。
22、上述技術(shù)方案的有益效果是：本發(fā)明提供了一種土壤重金屬污染檢測裝置及其方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中土壤重金屬檢測的局限性，尤其是原位檢測中無法在同一位置獲取不同深度數(shù)據(jù)的問題。傳統(tǒng)鉆孔檢測會破壞土壤結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致混合狀土壤，影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，本發(fā)明通過驅(qū)動軸、驅(qū)動套和檢測探頭的協(xié)同作用，裝置可以在同一鉆孔位置實(shí)現(xiàn)不同深度的土壤重金屬檢測，避免了傳統(tǒng)方法中需要多點(diǎn)分布的局限性。
23、在實(shí)施時，檢測探頭通過驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動套的上下運(yùn)動，具體的驅(qū)動軸上下設(shè)置反螺紋段，通過驅(qū)動套的上下運(yùn)動實(shí)現(xiàn)檢測探頭的側(cè)向推出和收回，結(jié)構(gòu)簡單且高效。同時本發(fā)明的檢測探頭從外筒側(cè)向推出，直接刺入土壤中進(jìn)行檢測，避免了鉆孔對周圍土壤的擾動，確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。
24、另外在檢測口內(nèi)配置了防護(hù)板，防護(hù)板通過展開臂撥開松散的土壤，避免混合土質(zhì)對檢測結(jié)果的影響，進(jìn)一步提高了檢測精度。同時在推板與固定板之間設(shè)置彈簧，使檢測探頭在遇到硬質(zhì)土壤時能夠彈性推進(jìn)，避免探頭損壞，同時保護(hù)探頭。且彈簧還能使檢測結(jié)構(gòu)自行復(fù)位，并保持在初始位置。
25、由此，本發(fā)明解決了現(xiàn)有土壤重金屬檢測技術(shù)中操作復(fù)雜、數(shù)據(jù)獲取不全面、鉆孔擾動等問題，實(shí)現(xiàn)了原位多深度檢測，可以在同一位置進(jìn)行不同深度的土壤重金屬檢測，避免了傳統(tǒng)方法中需要多點(diǎn)分布的局限性。通過側(cè)向推出檢測探頭，減少了土壤擾動，提高了檢測精度，實(shí)現(xiàn)了檢測探頭的自動推出和收回，減少了人工操作的復(fù)雜性，操作簡便、結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，適用于多種檢測場景，為人們進(jìn)行土壤重金屬污染的研究提供了高效、準(zhǔn)確的檢測方法。
1.一種土壤重金屬污染檢測裝置，其特征在于：包括鉆頭部、驅(qū)動部和設(shè)置在鉆頭部和驅(qū)動部之間的檢測組件；所述檢測組件包括外筒、驅(qū)動軸、中心套、上驅(qū)動套、下驅(qū)動套、定位桿、驅(qū)動座和檢測探頭；所述外筒的上部和下部分別與所述驅(qū)動件和鉆頭部連接，從而當(dāng)驅(qū)動部接受旋轉(zhuǎn)驅(qū)動后，外筒將動力傳導(dǎo)至鉆頭部；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤重金屬污染檢測裝置，其特征在于：所述驅(qū)動座、檢測探頭和防護(hù)板設(shè)置有多組，支桿與驅(qū)動座交替與外筒內(nèi)，從而在外筒內(nèi)形成多組檢測組件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤重金屬污染檢測裝置，其特征在于：還包括連接組件，所述連接組件包括聯(lián)軸器，在外筒的上部和下部設(shè)置有對應(yīng)的連接部，連接部組合連接，使上下兩套筒連接在一起，驅(qū)動軸之間通過聯(lián)軸器連接，從而沿外筒軸向形成多個檢測組件。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的土壤重金屬污染檢測裝置，其特征在于：在末端外筒的底部設(shè)置有軸座，驅(qū)動軸的底部轉(zhuǎn)動設(shè)置在軸座內(nèi)，軸座的底部設(shè)置有用于固定鉆頭部的連接頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤重金屬污染檢測裝置，其特征在于：所述定位桿的前端設(shè)置有開口的內(nèi)腔，內(nèi)腔的側(cè)壁開設(shè)有限位孔，在內(nèi)腔中固定套裝有固定板，推板滑動套裝在內(nèi)腔中，并從限位孔中延伸有驅(qū)動塊，在推板與固定板之間設(shè)置有彈簧。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤重金屬污染檢測裝置，其特征在于：所述外筒的內(nèi)壁上設(shè)置有安裝座，在支桿上設(shè)置有安裝塊，安裝塊適配卡裝在安裝座上并固定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤重金屬污染檢測裝置，其特征在于：所述驅(qū)動座的前端設(shè)置有展開臂，檢測口處鉸接有防護(hù)板，展開臂隨著推進(jìn)能將防護(hù)板向外側(cè)展開。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤重金屬污染檢測裝置，其特征在于：所述防護(hù)板的底部設(shè)置有滑槽，展開臂經(jīng)滑桿連接在滑槽內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤重金屬污染檢測裝置，其特征在于：所述驅(qū)動源為電機(jī)，在外筒的上部設(shè)置有電機(jī)倉，電機(jī)倉內(nèi)設(shè)置內(nèi)置有電池。
10.一種土壤重金屬污染檢測方法，采用權(quán)利要求1所述的土壤重金屬污染檢測裝置，其特征在于：