農田過量施用化肥是引起水資源污染和土壤退化的重要根源之一，對我們的人身健康和經濟發展帶來了巨大的危害，在環境污染中土壤的重金屬污染要比水體、空氣等污染更加隱蔽難測，并且土壤的自我修復能力相對水體和空氣來說較弱，一旦重金屬進入環境土壤中的含量高于土壤的自身修復能力時，就會在土壤中形成污染并且不斷積累長期存在，一旦在受污染的農田里種植作物將會導致農作物受到污染，終經過農作物污染到食品，同時被污染的土壤通過雨水滲透，水體流經地表等過程造成江河、地下水等水體污染。
在各種環境監測中土壤的監測和水質、大氣的監測不同，水體和大氣均為流體，污染源混入后較易融合，由于大部分水體氣體等污染物可在限定范圍內均勻分布，采樣的工作相對來說比較簡單，樣品容易采集。然而土壤中的重金屬污染物的轉移、混合等相對大氣、水體中的污染物比較困難，分布不均勻，各地點的污染程度差異很大，即便是采取多點、多次的采樣方法，采取的樣品也具有極大的局限性，此土壤的監測中，由于采樣的局限性所造成的誤差對監測數據結果的影響要遠遠多于實驗的分析過程中造成的誤差。所以為了使監測過程中采集的土壤樣品具有代表性，使監測結果能反映土壤重金屬污染的情況，應盡量降低采樣所造成的誤差。
一般情況下，土壤采樣分析需要不同深度土層樣本。例如探究土壤肥力時取土深度較淺，而研究微生物生存及土壤理化特性時往往需要較深土層樣本。無論何種目的，在采樣操作過程中都有定位要求。不同條件下，對輸入動力的要求也不盡相同，淺層土壤采樣采用人工操作，深層土壤取樣則需要機械動力輸入。因而土壤采樣器應具有操作省時省力以及定位*等特點。針對目前高校使用的土壤采樣器，分析其工作優缺點，并利用基本傳動的分解和組合，可為高校相關專業提供一種新的經濟型裝備。
土壤采樣器的零件多數為叉架類零件，主要起支承和連接作用。其中*件以承受壓應力為主，要求有較好的剛度和減振性礙，燕尾型導軌零件則要求有較好的耐磨性和減振性，有些零件同時承受壓、拉和彎曲應力的聯合作用，甚至還有沖擊載荷。鑒于這類零件的結構特點和使用要求，考慮到生產批量不大、結構復雜、體積特大以及工期要求緊迫等因素，土壤采樣器的零件多數采用焊接件毛坯。為了減少焊件在冷卻后產生焊接應力和變形，焊接前清除坡口及兩側各20mm范圍內的銹、水和油污，焊接前預熱。采用小電流、多層多道焊和合理的焊接順序，以減小焊接應力，焊后緩冷捧。土壤采樣器改進設計零件的焊接方法采用焊條電弧焊，具有焊接質量好、焊接變形小、生產率高、設備簡單、適應性強以及可焊各種位置等優點。
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