一种生态地质调查用挖掘铲的制作方法

1.本发明涉及生态地质调查技术领域，具体为一种生态地质调查用挖掘铲。


背景技术：

2.目前生态地质调查需调查浅表层地温、水量、各种盐类组分和酸碱度。而检测设备多为高精度的地表检测设备，难以直接对10米、20米深处的土壤状况进行检测，耗时耗力。洛阳铲是常规对浅表土层进行挖掘和采样的设备，具有轻便、易拆卸、普适性强等特点，但洛阳铲只能挖掘采样，无法实现检测功能，需额外配备检测设备，工作效率低，便捷性差。
3.为了解决生态地质调查用挖掘铲的问题，中国专利发布了一种便于携带的生态环境地质勘察用勘测装置，公开号为cn115046791a，包括铲部和握持部，所述握持部设置在铲部远离铲土的一侧，所述铲部包括两个折叠铲体，两个所述折叠铲体转动连接，两个所述折叠铲体位于铲土侧的两端均向上弯折。本发明中两个折叠铲体转动连接，通过两个折叠铲体的对折使铲部的体积减小，而且在对铲部进行包裹时弯折处通过弧面与包裹袋接触，不会在携带时对包裹袋造成损坏，折叠后，受弯折处的阻挡在折叠的两个折叠铲体之间形成隔离空间，避免折叠的两个铲面接触，在携带过程中相互之间造成磨损，还有就是在铲土时弯折的部分也能够起到收集土壤的作用；
4.但是现有装置还存在以下问题：该装置只能对对土壤进行取样，当需要对土壤中的水质进行取样时，无法进行操作，导致该装置的使用范围较小。因此，提出一种生态地质调查用挖掘铲。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种生态地质调查用挖掘铲，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种生态地质调查用挖掘铲，包括铲头，所述铲头包括连接部和位于连接部右侧的铲部，所述铲头左侧设置有调节机构，所述连接部的左端与调节机构连接，连接部的右端与铲部连接；
7.所述铲头内部设置有取检机构，所述取检机构包括取样单元和检测单元，检测单元位于铲部，取样单元位于连接部。
8.优选的，检测单元表面设有塑胶保护壳，所述塑胶保护壳与铲部固定连接并将检测单元包覆于塑胶保护壳与铲部之间；
9.所述连接部内部设有密闭的容纳腔体，所述取样单元部分位于所述容纳腔体内，取样单元包括从左向右依次设置的一区滑动橡胶塞和二区固定橡胶塞，所述二区固定橡胶塞的中部设有开孔，所述驱动杆穿过开孔且驱动杆左端与一区滑动橡胶塞连接，所述驱动杆远离一区滑动橡胶塞和二区固定橡胶塞的右端部的侧壁上设有受力台，所述一区滑动橡胶塞左侧面设置有复原杆，连接部底面贯通开有汲水口，汲水口与容纳腔体连通且汲水口内部设置有纱网和微型逆止阀，所述纱网设置有多层防止沙土对汲水口发生堵塞。
10.优选的，检测单元包括土壤ph探测针、土壤湿度检测计和热敏电阻计，所述土壤ph探测针、土壤湿度检测计和热敏电阻计均固定安装在铲部，所述土壤ph探测针、土壤湿度检测计和热敏电阻计表面均设有塑胶保护壳，所述塑胶保护壳与铲部固定连接并将土壤ph探测针、土壤湿度检测计和热敏电阻计包覆于塑胶保护壳与铲头铲部之间。
11.优选的，取样单元还包括两个胶皮垫，两个所述胶皮垫位于一区滑动橡胶塞和二区固定橡胶塞之间，两个所述胶皮垫的中部也设有开孔，所述驱动杆穿过两个所述胶皮垫中部的开孔以及二区固定橡胶塞中部的开孔。
12.优选的，靠近所述一区滑动橡胶塞的胶皮垫的左侧面与一区滑动橡胶塞右侧面固定连接，靠近所述二区固定橡胶塞的胶皮垫的右侧面与二区固定橡胶塞左侧面固定连接；
13.所述一区滑动橡胶塞、两个胶皮垫和二区固定橡胶塞的大小与所述容纳腔体内径相适应，所述二区固定橡胶塞外表面与连接部位于容纳腔体处的内壁固定连接，所述一区滑动橡胶塞外表面与连接部位于容纳腔体处的内壁滑动连接。
14.优选的，所述复原杆右端面与一区滑动橡胶塞左侧面固定连接，所述复原杆滑动贯穿连接部上的与容纳腔体连通的开孔延伸至铲头左侧，复原杆便于对一区滑动橡胶塞的位置进行调节。
15.优选的，所述纱网外侧面与汲水口内壁固定连接，所述微型逆止阀位于纱网上方，所述纱网设置有多层。
16.优选的，连接部为桶型，桶型连接部的开口端朝向铲部，铲部为弧形，弧形铲部与桶型连接部的开口端连接
17.优选的，连接部包括远离铲部的与连接部一体成型的铲头连接杆，所述调节机构包括顶部连接杆和至少一个加装连接杆，所述加装连接杆位于顶部连接杆和铲头连接杆之间；
18.铲头连接杆、加装连接杆和顶部连接杆沿其轴向设有中空腔体，所述顶部连接杆的左端为密封端，所述顶部连接杆靠近其左端的中空腔体处固定连接有单片机信号解析器，所述顶部连接杆的中空腔体自顶部连接杆的左端向右端延伸并贯穿其右端；
19.所述铲头连接杆和加装连接杆的中空腔体均贯穿其左端和右端；所述铲头连接杆左端、加装连接杆左端和右端以及顶部连接杆右端设有含电极的螺纹，所述铲头连接杆、加装连接杆和顶部连接杆通过螺纹依次连接；
20.所述铲头连接杆、加装连接杆和顶部连接杆的中空腔体内设有导线传导管，连接部内部设有与铲头连接杆的中空腔体内的导线传导管连通的导线传导管，检测单元通过穿过导线传导管的导线与单片机信号解析器电连接，铲头、加装连接杆、顶部连接杆全部采用高强度塑料及陶瓷材质，避免信号传导过程中产生金属磁场对信号的影响；
21.导线外包覆有电路保护壳。
22.优选的，所述顶部连接杆外表面和加装连接杆外表面均设置有刻度线，刻度线在操作时可直观的对检测深度有一个清晰了解。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该生态地质调查用挖掘铲，通过取检机构，检测单元对生态地质温湿度和ph值、各种盐分的占比进行分析测试，解决了探针无法探测覆盖层较厚的土壤区域进行分析测试，取样单元便于对较湿润的土壤进行汲水，生态地质调查过程中的土壤参数检测和样品采集，增加生态地质工作的便捷性，增加该生态地质
调查用挖掘铲的功能，更好的服务于生态地质等调查，提高挖掘铲对生态地质调查的工作效率和便捷性；通过塑胶保护壳对土壤ph探测针、土壤湿度检测计和热敏电阻计进行保护，提高该生态地质调查用挖掘铲的使用寿命；通过根据电化学原理和热感原理等对洛阳铲进行改造，使其具备检测效果，则可以大大提高工作效率和便捷性，对难以直接检测的复杂性盐分进行检测，增加该生态地质调查用挖掘铲的水质取样功能；铲头、加装连接杆和顶部连接杆全部采用高强度塑料及陶瓷材质，不可采用金属材质，避免信号传导过程中产生金属磁场对信号的影响；通过调节机构，方便进行拆卸，同时可以增加加装连接杆的个数，增加可挖掘和探测深度，提高该挖掘铲对生态地质调查的使用范围；通过单片机信号解析器对探测传导到的电路信号进行解析，分析底部温度、湿度及ph值。
附图说明
24.图1为本发明主视图；
25.图2为本发明右视图；
26.图3为本发明顶部连接杆正面剖视图；
27.图4为本发明加装连接杆正面剖视图；
28.图5为本发明铲头正面剖视图；
29.图6为本发明加长铲头正面剖视图；
30.图7为本发明图2中a区放大图；
31.图8为本发明图6中b区放大图。
32.图中：铲头1、取检机构2、土壤ph探测针201、土壤湿度检测计202、热敏电阻计203、塑胶保护壳204、二区固定橡胶塞205、胶皮垫206、一区滑动橡胶塞207、复原杆208、驱动杆209、受力台210、纱网211、微型逆止阀212、调节机构3、顶部连接杆301、加装连接杆302、含导线传导管304、单片机信号解析器305、刻度线4。
具体实施方式
33.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做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。
34.实施例一
35.请参阅图1-图8，本发明提供一种技术方案：一种生态地质调查用挖掘铲，包括铲头1，铲头1包括连接部和位于连接部右侧的铲部，铲头1左侧设置有调节机构3，连接部的左端与调节机构3连接，连接部的右端与铲部连接；
36.铲头1内部设置有取检机构2，取检机构2包括取样单元和检测单元，检测单元位于铲部，取样单元位于连接部，检测单元表面设有塑胶保护壳204，塑胶保护壳204与铲部固定连接并将检测单元包覆于塑胶保护壳204与铲部之间；
37.连接部内部设有密闭的容纳腔体，取样单元部分位于容纳腔体内，取样单元包括从左向右依次设置的一区滑动橡胶塞207和二区固定橡胶塞205，二区固定橡胶塞205的中部设有开孔，驱动杆209穿过开孔且驱动杆209左端与一区滑动橡胶塞207连接，驱动杆209
远离一区滑动橡胶塞207和二区固定橡胶塞205的右端部的侧壁上设有受力台210，一区滑动橡胶塞207左侧面设置有复原杆208，连接部底面贯通开有汲水口，汲水口与容纳腔体连通且汲水口内部设置有纱网211和微型逆止阀212，检测单元包括土壤ph探测针201、土壤湿度检测计202和热敏电阻计203，土壤ph探测针201、土壤湿度检测计202和热敏电阻计203均固定安装在铲部，土壤ph探测针201、土壤湿度检测计202和热敏电阻计203表面均设有塑胶保护壳204，塑胶保护壳204与铲部固定连接并将土壤ph探测针201、土壤湿度检测计202和热敏电阻计203包覆于塑胶保护壳204与铲头1铲部之间，取样单元还包括两个胶皮垫206，两个胶皮垫206位于一区滑动橡胶塞207和二区固定橡胶塞205之间，两个胶皮垫206的中部也设有开孔，驱动杆209穿过两个胶皮垫206中部的开孔以及二区固定橡胶塞205中部的开孔，靠近一区滑动橡胶塞207的胶皮垫206的左侧面与一区滑动橡胶塞207右侧面固定连接，靠近二区固定橡胶塞205的胶皮垫206的右侧面与二区固定橡胶塞205左侧面固定连接；
38.一区滑动橡胶塞207、两个胶皮垫206和二区固定橡胶塞205的大小与容纳腔体内径相适应，二区固定橡胶塞205外表面与连接部位于容纳腔体处的内壁固定连接，一区滑动橡胶塞207外表面与连接部位于容纳腔体处的内壁滑动连接，复原杆208右端面与一区滑动橡胶塞207左侧面固定连接，复原杆208滑动贯穿连接部上的与容纳腔体连通的开孔延伸至铲头1左侧，纱网211外侧面与汲水口内壁固定连接，微型逆止阀212位于纱网211上方，纱网211设置有多层，连接部为桶型，桶型连接部的开口端朝向铲部，铲部为弧形，弧形铲部与桶型连接部的开口端连接，连接部包括远离铲部的与连接部一体成型的铲头连接杆，通过取样机构2，检测单元对生态地质温湿度和ph值、各种盐分的占比进行分析测试，解决了探针无法探测覆盖层较厚的土壤区域进行分析测试，取样单元便于对较湿润的土壤进行汲水，生态地质调查过程中的土壤参数检测和样品采集，增加生态地质工作的便捷性，增加该生态地质调查用挖掘铲的功能，更好的服务于生态地质等调查，提高挖掘铲对生态地质调查的工作效率和便捷性；通过根据电化学原理和热感原理等对洛阳铲进行改造，使其具备检测效果，则可以大大提高工作效率和便捷性，对难以直接检测的复杂性盐分进行检测，增加该生态地质调查用挖掘铲的水质取样功能。
39.实施例二
40.在实施例一的基础上，本发明所提供的一种生态地质调查用挖掘铲的较佳实施例如图1-图6所示：调节机构3包括顶部连接杆301和至少一个加装连接杆302，加装连接杆302位于顶部连接杆301和铲头连接杆之间；
41.铲头连接杆、加装连接杆302和顶部连接杆301沿其轴向设有中空腔体，顶部连接杆301的左端为密封端，顶部连接杆301靠近其左端的中空腔体处固定连接有单片机信号解析器305，顶部连接杆301的中空腔体自顶部连接杆301的左端向右端延伸并贯穿其右端，通过单片机信号解析器305对探测传导到的电路信号进行解析，分析底部温度、湿度及ph值；
42.铲头连接杆和加装连接杆302的中空腔体均贯穿其左端和右端；铲头连接杆左端、加装连接杆302左端和右端以及顶部连接杆301右端设有含电极的螺纹，铲头连接杆、加装连接杆302和顶部连接杆301通过螺纹依次连接；
43.铲头连接杆、加装连接杆302和顶部连接杆301的中空腔体内设有导线传导管304，连接部内部设有与铲头连接杆的中空腔体内的导线传导管304连通的导线传导管304，检测单元通过穿过导线传导管304的导线与单片机信号解析器305电连接，通过调节机构3，方便
进行拆卸，同时可以增加加装连接杆302的个数，增加可挖掘和探测深度，提高该挖掘铲对生态地质调查的使用范围；
44.导线外包覆有电路保护壳。
45.所述顶部连接杆301外表面和加装连接杆302外表面均设置有刻度线4。
46.使用时，土壤ph探测针201、土壤湿度检测计202、热敏电阻计203在铲头1铲部的顶端进行集中信号传输，信号线由铲头1铲部顶端区域的电路保护壳保护，集中后沿铲区上方的上部连接杆布设传导线路，在链接杆的顶端，按照接触区域不同，将三种电路传输信号分别按照区域不同固定于连接螺纹5处；加装连接杆302和铲头1连接时，通过拧紧螺扣使得信号电路形成闭路；铲头1下探时，借助驱动杆209的驱动，推动一区滑动橡胶塞207向左滑动，使得一区滑动橡胶塞207与二区固定橡胶塞205之间形成真空汲水区，依靠负压对较湿润的土壤进行汲水，水分从含有多层纱网211的汲水口进入真空汲水区，将水取出后进行养分和元素化验；取样后，推动复原杆208，设备恢复成未取样状态的部件；考虑到地下的空气扰动，该装置用于富含水的土壤取样。
47.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种生态地质调查用挖掘铲，包括铲头(1)，其特征在于：所述铲头(1)包括连接部和位于连接部右侧的铲部，所述铲头(1)左侧设置有调节机构(3)，所述连接部的左端与调节机构(3)连接，连接部的右端与铲部连接；所述铲头(1)内部设置有取检机构(2)，所述取检机构(2)包括取样单元和检测单元，检测单元位于铲部，取样单元位于连接部。2.根据权利要求1所述的一种生态地质调查用挖掘铲，其特征在于：检测单元表面设有塑胶保护壳(204)，所述塑胶保护壳(204)与铲部固定连接并将检测单元包覆于塑胶保护壳(204)与铲部之间；所述连接部内部设有密闭的容纳腔体，所述取样单元部分位于所述容纳腔体内，取样单元包括从左向右依次设置的一区滑动橡胶塞(207)和二区固定橡胶塞(205)，所述二区固定橡胶塞(205)的中部设有开孔，所述驱动杆(209)穿过开孔且驱动杆(209)左端与一区滑动橡胶塞(207)连接，所述驱动杆(209)远离一区滑动橡胶塞(207)和二区固定橡胶塞(205)的右端部的侧壁上设有受力台(210)，所述一区滑动橡胶塞(207)左侧面设置有复原杆(208)，连接部底面贯通开有汲水口，汲水口与容纳腔体连通且汲水口内部设置有纱网(211)和微型逆止阀(212)。3.根据权利要求2所述的一种生态地质调查用挖掘铲，其特征在于：检测单元包括土壤ph探测针(201)、土壤湿度检测计(202)和热敏电阻计(203)，所述土壤ph探测针(201)、土壤湿度检测计(202)和热敏电阻计(203)均固定安装在铲部，所述土壤ph探测针(201)、土壤湿度检测计(202)和热敏电阻计(203)表面均设有塑胶保护壳(204)，所述塑胶保护壳(204)与铲部固定连接并将土壤ph探测针(201)、土壤湿度检测计(202)和热敏电阻计(203)包覆于塑胶保护壳(204)与铲头(1)铲部之间。4.根据权利要求2所述的一种生态地质调查用挖掘铲，其特征在于：取样单元还包括两个胶皮垫(206)，两个所述胶皮垫(206)位于一区滑动橡胶塞(207)和二区固定橡胶塞(205)之间，两个所述胶皮垫(206)的中部也设有开孔，所述驱动杆(209)穿过两个所述胶皮垫(206)中部的开孔以及二区固定橡胶塞(205)中部的开孔。5.根据权利要求4所述的一种生态地质调查用挖掘铲，其特征在于：靠近所述一区滑动橡胶塞(207)的胶皮垫(206)的左侧面与一区滑动橡胶塞(207)右侧面固定连接，靠近所述二区固定橡胶塞(205)的胶皮垫(206)的右侧面与二区固定橡胶塞(205)左侧面固定连接；所述一区滑动橡胶塞(207)、两个胶皮垫(206)和二区固定橡胶塞(205)的大小与所述容纳腔体内径相适应，所述二区固定橡胶塞(205)外表面与连接部位于容纳腔体处的内壁固定连接，所述一区滑动橡胶塞(207)外表面与连接部位于容纳腔体处的内壁滑动连接。6.根据权利要求2所述的一种生态地质调查用挖掘铲，其特征在于：所述复原杆(208)右端面与一区滑动橡胶塞(207)左侧面固定连接，所述复原杆(208)滑动贯穿连接部上的与容纳腔体连通的开孔延伸至铲头(1)左侧。7.根据权利要求2所述的一种生态地质调查用挖掘铲，其特征在于：所述纱网(211)外侧面与汲水口内壁固定连接，所述微型逆止阀(212)位于纱网(211)上方，所述纱网(211)设置有多层。8.根据权利要求1所述的一种生态地质调查用挖掘铲，其特征在于：连接部为桶型，桶型连接部的开口端朝向铲部，铲部为弧形，弧形铲部与桶型连接部的开口端连接。
9.根据权利要求1所述的一种生态地质调查用挖掘铲，其特征在于：连接部包括远离铲部的与连接部一体成型的铲头连接杆，所述调节机构(3)包括顶部连接杆(301)和至少一个加装连接杆(302)，所述加装连接杆(302)位于顶部连接杆(301)和铲头连接杆之间；铲头连接杆、加装连接杆(302)和顶部连接杆(301)沿其轴向设有中空腔体，所述顶部连接杆(301)的左端为密封端，所述顶部连接杆(301)靠近其左端的中空腔体处固定连接有单片机信号解析器(305)，所述顶部连接杆(301)的中空腔体自顶部连接杆(301)的左端向右端延伸并贯穿其右端；所述铲头连接杆和加装连接杆(302)的中空腔体均贯穿其左端和右端；所述铲头连接杆左端、加装连接杆(302)左端和右端以及顶部连接杆(301)右端设有含电极的螺纹，所述铲头连接杆、加装连接杆(302)和顶部连接杆(301)通过螺纹依次连接；所述铲头连接杆、加装连接杆(302)和顶部连接杆(301)的中空腔体内设有导线传导管(304)，连接部内部设有与铲头连接杆的中空腔体内的导线传导管(304)连通的导线传导管(304)，检测单元通过穿过导线传导管(304)的导线与单片机信号解析器(305)电连接；导线外包覆有电路保护壳。10.根据权利要求9所述的一种生态地质调查用挖掘铲，其特征在于：所述顶部连接杆(301)外表面和加装连接杆(302)外表面均设置有刻度线(4)。

技术总结
本发明涉及生态地质调查技术领域，且公开了一种生态地质调查用挖掘铲，包括铲头，铲头包括连接部和位于连接部右侧的铲部，所述铲头左侧设置有调节机构，所述连接部的左端与调节机构连接，连接部的右端与铲部连接；所述铲头内部设置有取检机构，所述取检机构包括取样单元和检测单元，检测单元位于铲部，取样单元位于连接部。通过取检机构，检测单元对生态地质温湿度和PH值、各种盐分的占比进行分析测试，解决了探针无法探测覆盖层较厚的土壤区域进行分析测试，取样单元便于对较湿润的土壤进行汲水，增加生态地质工作的便捷性，使得该挖掘铲具备检测功能。铲具备检测功能。铲具备检测功能。


技术研发人员：张丰 孟甲 郑慧铭 邹晔 宋帅良 史启朋 常超鹏 袁成军
受保护的技术使用者：山东省鲁南地质工程勘察院（山东省地质矿产勘查开发局第二地质大队）
技术研发日：2023.07.19
技术公布日：2023/10/20