CN102788717A - 一种多功能原位土壤及土壤溶液采集器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能原位土壤及土壤溶液采集器，它由1个带T型手柄的3/4金属刀筒，1个底部半球面带有9个小孔的金属吸滤帽，9根末端带有多空聚酯吸样管的软毛细管，1个承接瓶，1根抽气导管和1个手动真空泵组成。刀筒底部内壁和金属吸滤帽顶部外壁有相契合的螺纹，可以进行相连。采样时先用3/4金属刀筒作为土壤打孔器打孔，再将带有多孔聚酯吸样管的软毛细管装在金属吸滤帽上，最后将组装好的吸滤帽和吸样管固定在刀筒底部，置入土壤中。该装置组装方便，操作易行，实用高效，能够保证土壤溶液样品的高质量性。

Description

一种多功能原位土壤及土壤溶液采集器

技术领域

本发明涉及一种多功能原位土壤及土壤溶液采集器，尤其涉及一种能够在野外便携操作的多功能原位土壤及土壤溶液采集装置。

背景技术

土壤溶液是土壤中含有各种可溶性物质浸出的水溶液，是土壤的液相部分。土壤溶液的组成有一定规律，它反映土壤类型的历史与特性，也反映季节性动态及农用情况。它与固相部分紧密接触，并与固相表面保持动态平衡状态。

有关湿地生态系统环境指标的检测，常常涉及到野外实地取样，而土壤溶液的环境指标是必不可少的一部分。传统的土壤溶液提取方式一般是野外采集土壤样品带回实验室内运用离心方式提取，如此得到的土壤溶液不具有很强的时效性，容易失真。而且野外采集的时候需要用挖掘工具获取土壤，这样才能获得精确的土壤样品深度和较为准确的土壤样品，这种采集方法比较费力，而且获得的只能是土壤样品，效率低下。现阶段常用的土壤溶液采集器包括以下两种：(1)Rhizon SMS是比较常见的土壤溶液提取器，主要由一支长10厘米、直径2.5毫米的多孔聚酯管，一支长12厘米、直径2.7毫米的PVC管和与该PVC管相接的螺旋型外凸式连接器三部分组成，但这种仪器太过单薄，不适合野外操作，而且只有一根多孔聚酯吸样管，效率太低，采集样品的量不能满足需要；(2)SSE-II型土壤溶液采集器则是采用了一个带有腔室的多空陶土管作为吸滤器，由输液毛管将溶液导入承接装置里面，末端用到真空泵。这种吸滤器起到了很强的过滤作用，在负压的条件下，将土壤溶液过滤，然后吸取出来，但是对于土壤不太湿润的地方，提取土壤溶液相对困难，而且在确定采样地点后埋设设备前需要挖坑，比较耗费人力物力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多功能原位土壤及土壤溶液采集器，其组装方便、动作可靠、操作简易，克服了现有采样方法效率低下、操作复杂等问题，并且是一种双用的仪器，不仅可以采集土壤溶液，还可以用作采土器采集土壤样品。

本多功能原位土壤及土壤溶液采集器的组成为：1个带有T型手柄(1)的3/4金属刀筒(2)，1个底部半球面带有9个小孔的金属吸滤帽(3)，9根末端带有多孔聚酯吸样管的软毛细管(4)，1个承接瓶(6)，1根抽气导管(7)和1个手动真空泵(8)。其中：

1)T型手柄(1)：固定在刀筒上面，手柄(图3，1-1)中间有一圆形垫片(图3，1-2)，在采土时以保护手柄。

2)1-2m长的金属刀筒(2)：与手柄相连，横断面是3/4圆弧(图2，2-1)，可作为打孔器和采土器，底部内壁上有均匀螺纹，在采样时可连接吸滤帽(3)，作为吸滤帽(3)的可延伸部件。筒外壁上有刻度线，用以确定采集样品的深度(图1)。

3)吸滤帽(3)：上半部分是一金属圆筒(图4)，顶部内壁有与金属刀筒底部相契合的均匀螺纹。下半部分是一个半球形帽，球帽上有9个小孔，中心一个，两条过中心并相互垂直的弧线上均匀分布四个(图6，3-1)，以便吸样管穿过。

4)术端带有多孔聚酯吸样管的软毛细管(4)：一共9条多孔聚酯吸样管和9条与之连接的软毛细管。吸样管是直径较细的多孔聚酯管，多孔聚酯管平均孔径0.1微米，每条吸样管内部均有一条较细的钢丝，延伸到吸滤帽内部(图5)，来提高对溶液的吸取效率。且吸样管上都有一个固定用的垫片(图5)，在安装上吸杆管后内部一端和软毛细管相连接(图7，3&4)。软毛细管由乳胶管(5)束在一起做固定。吸样管不能过长，以免取出设备时损坏暴露在外的吸样管。

5)承接瓶(6)：承接瓶的大小由采样实际情况而定，瓶口有一密封用的塞子，连接抽气管和软毛细管。

6)抽气管(7)：左端和承接瓶相连，右端和手动真空泵相连，具有较好的密封性。

本发明与背景技术相比，具优势在于：本发明不仅适用于湿润的土壤地带，还可以在较为干燥的地区有效地进行土壤溶液采集，组装方便、操作简易、效率较高，能够保证土壤溶液的高质量性；采集器不仅可以作为软毛细管的导通装置，还可以作为采土器，一材多用的效果可以让野外工作变得更为便捷。

附图说明

图1是本发明手柄和刀筒结构示意图；

图2是本发明刀筒横切截面示意图；

图3是本发明手柄俯视图；

图4是本发明金属吸滤帽的结构示意图；

图5是本发明带有多孔聚酯吸样管的软毛细管的结构示意图；

图6是本发明金属吸滤帽的俯视图；

图7是金属吸滤帽和带有多空吸样管的软毛细管装备好的结构示意图；

具体实施方式

以下结合附图详细说明本发明的实施方式。

本发明的多功能原位土壤及土壤溶液采集器由1个带有T型手柄的3/4金属刀筒，1个底部半球面带有9个小孔的金属吸滤帽，9根末端带有多空聚酯吸样管的软毛细管，1个承接瓶，1根抽气导管和1个手动真空泵组成。其中：

T型手柄(1)：手柄(图3，1-1)中间有一圆形垫片(图3，1-2)。

1.5m长的金属刀筒(2)：与手柄相连，横断面是3/4圆弧(图2，2-1)，底部内壁上有均匀螺纹，在采样时可连接吸滤帽(3)，筒外壁上有刻度线(图1)。

吸滤帽(3)：由一金属圆筒((图4)，顶部内壁有与金属刀筒底部相契合的均匀螺纹)和一个半球形帽，小孔均匀分布(图6，3-1)。

末端带有多孔聚酯吸样管的软毛细管(4)：9条多孔聚酯吸样管和与之连接的软毛细管。吸样管直径较细，多孔聚酯管平均孔径0.1微米，吸样管内部均有一条较细的钢丝，(图5)。在安装上吸杆管后内部一端和软毛细管相连接(图7，3&4)。软毛细管由乳胶管(5)束在一起做固定。

承接瓶(6)：瓶口有一密封用的塞子，连接抽气管和软毛细管。

抽气管(7)：左端和承接瓶相连，右端和手动真空泵相连。

手柄上设计有一圆形垫片(图3，1-2)，在采土时以保护手柄。金属刀筒(2)作为吸滤帽(3)的可延伸部件。筒外壁上有刻度线，用以确定采集样品的深度(图1)。吸样管上都有一个固定用的垫片(图5)，在安装上吸样管后内部一端和软毛细管相连接(图7，3&4)。软毛细管由乳胶管(5)束在一起做固定。吸样管不能太长，以免取出设备时损坏暴露在外的吸样管。承接瓶(6)的大小由实际情况而定，整套装置必须具有较好的密封性。

工作过程：在确定好采样点后，把刀筒作为土壤打孔器进行打孔，操作人员手持手柄两端，将刀筒竖直插入土中。在插下的过程中，注意旋转刀筒，并留意刀筒外壁上的刻度确定采集样品的深度。如果所需采集的土壤样品比较深，在旋转的情况下达不到所需深度，可以使用锤子击打手柄顶部的垫片，以达到目的。在提起刀筒的过程中，也使用旋转提起的方式，把刀筒腔室内的土尽可能多的带出来，并清理掉腔室内的土。打好孔之后，将多孔聚酯吸样管穿过吸滤帽的小孔，用吸样管上固有的垫片固定，在连接好吸样管和软毛细管，并用乳胶管(5)束好。将装备好的吸滤帽按照螺旋的方式固定在刀筒底部。并将软毛细管置于刀筒腔室内以免操作过程中带来损坏。将装配好的刀筒竖直放入土中，深度要合适，以免损坏吸样管。在外部连接好承接瓶、抽气管和手动真空泵，于动抽气，约4～5个小时后，便可以达到所需的样品的量，此时取出刀筒，拆卸设备，及时清洗即可。

本采样器的有关参数如下：

T型手柄(1)的长度25cm，直径5cm；

金属刀筒(2)为厚度是2.5mm、外径20mm、内径17.5mm、长为1-2m(图1，2，3)的断面为3/4圆弧的不锈钢管；

吸滤帽为不锈钢材料，上部圆筒部分长5cm、厚度是2.5mm、外径20mm、内径17.5mm(图4)，下部半球形帽外径16mm、内径14mm、厚2mm(图6)；

吸样管长度为20mm，露出吸滤帽约5mm，软毛细管2.5m；

有效采样深度为1-2m。

Claims (6)

1.一种多功能原位土壤及土壤溶液采集器，由1个带有T型手柄(1)的3/4金属刀筒(2)，1个底部半球面带有9个小孔的金属吸滤帽(3)，9根末端带有多孔聚酯吸样管的软毛细管(4)，1个承接瓶(6)，1根抽气导管(7)和1个手动真空泵(8)组成。

2.根据权利要求1所述的多功能原位土壤及土壤溶液采集器，其特征在于：T型手柄(1)固定于刀筒上面，手柄(图3，1-1)中间有一圆形垫片(图3，1-2)。

3.根据权利要求1所述的多功能原位土壤及土壤溶液采集器，其特征在于：长度为1-2m的金属刀筒(2)与手柄相连，横断面为3/4圆弧(图2，2-1)，底部内壁上有均匀螺纹，在采集土壤溶液时时连接吸滤帽(3)，作为吸滤帽(3)的可延伸部件，刀筒外壁设置刻度线(图1)。

4.根据权利要求1所述的多功能原位土壤及土壤溶液采集器，其特征在于：吸滤帽(3)上半部分为金属圆筒(图4)，顶部内壁有与金属刀筒底部相契合的均匀螺纹，下半部分为半球形帽，球帽上有9个小孔，中心一个，两条过中心并相互垂直的弧线上均匀分布四个小孔(图6，3-1)。

5.根据权利要求1所述的多功能原位土壤及土壤溶液采集器，其特征在于：吸样管是直径较细的多孔聚酯管，多孔聚酯管平均孔径0.1微米，每条吸样管内部均有一条较细的钢丝，延伸到吸滤帽内部(图5)，且吸样管上都有一个固定用的垫片(图5)，在安装上吸样管后内部一端和软毛细管相连接(图7，3&4)，软毛细管由乳胶管(5)束在一起做固定。

6.根据权利要求1所述的多功能原位土壤及土壤溶液采集器，其特征在于：承接瓶(6)瓶口有一密封用塞子，连按抽气管和软毛细管，抽气管(7)左端和承按瓶相连，右端和手动真空泵相连，具有较好的密封性。

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