CN103293022B - 一种具有土样采集和填装功能的小型土钻 - Google Patents
一种具有土样采集和填装功能的小型土钻 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种具有土样采集和填装功能的小型土钻，包括土钻和推挡装置，所述土钻包括把柄、外连接杆和钻头，所述推挡装置包括推挡手柄、内连接杆和圆台形推挡板。本发明取土、填装过程操作简单，十分快捷，避免用其他器具接触样品和长时间操作影响样品质量，对土壤破坏也较小，尤其在雨中采样，降低了雨水对土样污染的可能性，避免了人为填装带来的实验误差，另外，钻头部分可以更换不同的刀头，方便采土和取土，较为节省，也便于不同实验目的的需要，提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明专利涉及一种土壤学野外采样设备，具体涉及一种具有土样采集和填装功能的小型土钻。
背景技术
稳定性氢氧同位素示踪是目前水文和生态学研究中最广泛、有效的手段之一。为了实现明确坡地和流域产流机制、植物用水策略、土壤蒸发过程等研究目的，必须进行高精度的土壤水同位素比率的测定，而一般采用的是低温真空蒸馏的方法进行测定。该方法前处理要求采集一定量的土壤装入一个小样品玻璃瓶内，再装入蒸馏玻璃管进行提取。由于同位素水文学实验研究的标准要求极为精准，因此对实验操作过程要求格外精细。
目前普遍存在的主要问题在于：在土壤样品采集过程中，将土样装入玻璃瓶的过程较为繁琐。由于真空提取装置的蒸馏玻璃管直径为2cm左右，样品瓶需装入玻璃管，一般要求样品瓶外径不超过玻璃管直径，一般常用的为510ml的样品瓶，其瓶口内径约为1cm，而一般田间采样用的土钻无法直接将土样装入玻璃瓶，需借助小勺或者其它工具慢慢地进行填装，不仅费时费力，而且由于其他器具的参与和用时较长，可能会引起同位素分馏而造成实验误差。此外，由于一般土钻取土量较多(50-200g)，而同位素分析只需少量土样(5-10g)，需要在采得的土样中选取一小部分土样代表该层土壤，尽管人为填装时会注意在大量的土样中选取不同深度的土壤样品，但是难免还会造成一定的人为误差，使得该代表样品可能偏离真实值，甚至可能得到错误的结果。另一方面，如果在雨中采样，长时间的填装过程也容易使得雨水滴入，造成样品污染，不仅影响实验精度，也影响样品的采集速度，工作效率低下。因此，同位素水文学研究中需要发明一种能够解决上述问题、适用于土壤水同位素分析前处理采集土样的土钻。
发明内容
本发明的目的在于解决现有的土壤取样装置不具有填装功能，不适宜同位素水文学研究中的土壤取样的问题，提出一种能应用于该研究领域的具有土样采集和填装功能的小型土钻。
本发明是这样实现的：
一种具有土样采集和填装功能的小型土钻，包括土钻和推挡装置，所述土钻包括把柄、外连接杆和钻头，所述推挡装置包括推挡手柄、内连接杆和圆台形推挡板。
更进一步的方案是：所述外连接杆为中空相通。
更进一步的方案是：所述外连接杆外壁上留有滑动槽和固定卡口。
更进一步的方案是：所述钻头包括钻头本体和刀头，所述刀头分普通型刀头或分割型刀头，所述刀头刀口的直径等于或者小于1cm。
更进一步的方案是：所述钻头和刀头连接方式为螺旋式。
更进一步的方案是：所述普通型刀头为圆环形，刀头上具有用于切割取土的刀刃。
更进一步的方案是：所述分割型刀头是在普通型刀头的基础上，在具有刀刃的一侧刀头内部，有一根用于分割土钻内土样的分割索，分割索穿过刀头的截面圆心。
更进一步的方案是：所述分割型刀头是在普通型刀头的基础上，在具有刀刃的一侧刀头内部，有两根彼此垂直的用于分割土钻内土样的分割索，两根分割索中间连接一个圆环形的分割环，分割环的圆心与刀头的截面圆心重合。
为了提高圆台形推挡板的推土效果，可以使圆台形推挡板下部的角度刀头的角度一致，实现无缝衔接。
本发明的有益效果是：该设备取土、填装过程操作简单，十分快捷，避免用其他器具接触样品和长时间操作影响样品质量，对土壤破坏也较小，尤其在雨中采样，降低了雨水对土样污染的可能性，避免了人为填装带来的实验误差，另外，钻头部分可以更换不同的刀头，方便采土和取土，较为节省，也便于不同实验目的的需要，提高了工作效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2为图1的A部侧面的放大图；
图3为一种分割型刀头的截面示意图；
图4为另一种分割型刀头的截面示意图。
具体实施方式
实施例一
如附图1和2所示，一种具有土样采集和填装功能的小型土钻，包括土钻和推挡装置，所述土钻包括把柄1、外连接杆2和钻头5，所述推挡装置包括推挡手柄6、内连接杆3和圆台形推挡板4。外连接杆2为中空相通。所述外连接杆外壁上留有滑动槽8和固定卡口9。钻头5包括钻头本体和刀头7，所述刀头为普通型刀头，所述刀头刀口的直径等于或者小于1cm。所述钻头本体和刀头7连接方式为螺旋式。所述普通型刀头为圆环形，刀头上具有用于切割取土的刀刃。
实施例二
如附图1、2、3所示，与实施例一的区别在于：实施例二中，外连接杆2的长度为50-100cm，刀头为分割型刀头，是在普通型刀头的基础上，在具有刀刃的一侧刀头内部，有一根用于分割土钻内土样的分割索10，分割索穿过刀头7的截面圆心。
实施例三
如附图1、2、4所示，与实施例一的区别在于：实施例三中，刀头为分割型刀头，是在普通型刀头的基础上，在具有刀刃的一侧刀头内部，有两根彼此垂直的用于分割土钻内土样的分割索10，两根分割索中间连接一个圆环形的分割环11，分割环的圆心与刀头的截面圆心重合。
本发明中，可以利用实施例一的具有土样采集和填装功能的小型土钻完成土样的采集和装填，具体为：根据实验目的选取取样地块，取土时将推挡手柄6放入固定卡口9内，取样时垂直直压土钻把柄1，土壤逐渐进入土钻钻头5内，当达到取样深度，提出土钻，打开样品瓶，将土钻刀头7对准样品瓶口推动推挡手柄6，通过圆台形推挡板4将土样推入样品瓶内。
如果样品量过多，在采样完后旋下普通刀头，换成本发明实施例二的分割型刀头，则分割型刀头的一半对准样品瓶，利用推挡手柄6，通过圆台形推挡板4将一半土样推入样品瓶内，另外一半丢弃，然后对样品瓶密封处理后进行下一次取样。
同样，如果样品量过多，在采样完后旋下普通刀头，换成本发明实施例三的分割型刀头，将分割型刀头中间分割环对准样品瓶，利用推挡手柄6，通过圆台形推挡板4将部分土样推入样品瓶内，分割环外的土样丢弃，然后对样品瓶密封处理后进行下一次取样。
本发明取土过程快捷、高效，尤其对质地较软的土壤，如水稻土、粘土采样效果极佳。
综上所述，仅为本发明专利较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围不仅局限于此，任何在本发明技术范围内轻易想到的变换，如采用十字形分离刀头等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种具有土样采集和填装功能的小型土钻，包括土钻和推挡装置，其特征在于：所述土钻包括把柄、外连接杆和钻头，所述推挡装置包括推挡手柄、内连接杆和圆台形推挡板；
所述外连接杆为中空相通；
所述外连接杆外壁上留有滑动槽和固定卡口；
所述钻头包括钻头本体和刀头，所述刀头为分割型刀头，所述刀头刀口的直径等于或者小于1cm；
所述钻头本体和刀头连接方式为螺旋式；
普通型刀头为圆环形，刀头上具有用于切割取土的刀刃；
所述分割型刀头是在普通型刀头的基础上，在具有刀刃的一侧刀头内部，有两根彼此垂直的用于分割土钻内土样的分割索，两根分割索中间连接一个圆环形的分割环，分割环的圆心与刀头的截面圆心重合。
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