CN103616255B - 土壤或植物根系取样器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及土壤样本采集机械技术领域，公开了一种土壤或植物根系取样器。它由蜗轮蜗杆机构、丝杠、取样钻头组成，蜗轮蜗杆机构设置在丝杠的顶端，蜗轮蜗杆机构的一侧连接有摇动手柄，丝杠的底端与取样钻头活动连接。丝杠上设有法兰，法兰的下底面安装有固定支撑架。通过摇动手柄带动蜗轮蜗杆机构转动，在法兰的作用下丝杠轴向运动，带动取样钻头进入土壤中采取土样或根样。本发明采用蜗轮蜗杆结构，利用其大传动比的原理，降低了作业人员的劳动强度，提高了工作效率；在取样钻头进入土壤后对采出土样的影响最小，获得的样品为原状土样，有利于科学分析土壤样品；可根据试验目的不同，更换不同型号的取样钻头用以采集土样或植物根样。
Description
技术领域
本发明涉及土壤样本采集机械技术领域，具体的说是一种能够适宜于野外作业，便携、省力的土壤或植物根系取样器。
背景技术
土壤学研究是农业、草业、林业、环保等学科非常重要的一门科学。通过土壤研究，有助于研究者了解测试土壤的营养成分和理化性质，进而采取相应的技术措施或管理措施，恢复土壤健康或反映某一些科学问题。
土壤取样器，又称土钻，是目前广泛用于采集土壤样本的一种工具。这类工具可进行土壤理化性质、植物地下生物量等的测定，减少了传统挖掘工具收获土块费时费力，破坏土壤和植被以及采样重复次数的限制，与原始工具挖掘土块收获法相比较，具有取样迅速、简便、容易、覆盖面积大等优点，是研究农业和草地生态系统细根地下生物量的较好方法。目前土壤取样器多用T型结构，该取样器在取样杆的底端配有钻头，顶端设有手柄，动力来源分两类，即人力或机械动力。T型土壤取样器存在一下缺点：
(1)费时费力：使用人力操作T型土壤取样器，当取样数量较大时，费时费力。在青藏高原高寒草甸区，草地土壤致密，取样工作更加困难。由于取样依靠不断拧动T型土壤取样器的手柄，需要较大的臂力。如果以每隔10cm的土层取样，取3层，即取样到30厘米，一个男性青壮年劳动力每天只能取样50个左右，劳动强大。
(2)机械动力不适合于野外作业：使用机械动力，如汽油发动机，国内外目前生产的此类装置重量一般在20KG左右，野外作业时不易携带。电动力虽然较轻，但是野外作业时，特别在草原、林场等地区，没有电力来源，因此，目前野外土壤取样很少有人使用。
(3)获得的土壤样品非原状土。T型土壤取样器在取样时由于使劲向下拧动才能钻进土壤，一般导致土壤样品被压紧压实，因此，取出的土壤样品中原有的土壤结构被破坏，不能准确反映原状土性质。
(4)钻头单一。大部分T型土钻，只能使用一种钻头。而且只适合土壤样品采集，如要采集植物地下根样，则不能更换钻头。需要完成土壤或者是植物根系等不同的采样任务时，则需要携带多种型号钻头的土壤取样器。
发明内容
本发明的目的是提供一种土壤或植物根系取样器，以解决传统的土壤取样器费时费力、不便野外携带、获取的土壤样品被压紧压实、不同取样任务时不能更换钻头等问题。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：
一种土壤或植物根系取样器，它包括蜗轮蜗杆机构、丝杠、取样钻头，所述蜗轮蜗杆机构设置在所述丝杠的顶端，所述丝杠的底端与所述取样钻头活动连接：所述丝杠上设有法兰，所述法兰的下底面安装有固定支撑架：所述蜗轮蜗杆机构的一侧连接有摇动手柄或者电动机。
在本发明中，通过摇动手柄或者电动机带动蜗轮蜗杆机构转动，使得丝杠向下运动，并在法兰的作用下轴向运动，带动取样钻头进入土壤中采取土样或植物根样。丝杠与取样钻头采用活动连接，可根据不同的作业要求，更换不同的钻头：固定支撑架插在土中，为本发明提供支撑，防止丝杠在下钻过程中在反作用力的作用下反向抬升。本发明的有益效果为：
(1)省时省力：由于采用了蜗轮蜗杆结构，利用其大传动比的原理，可以人工操作摇动手柄或采用电动机带动蜗轮蜗杆机构运动，大大降低了作业人员的劳动强度，提高了工作效率：
(2)原状土样：由于省力的设计结构，在取样钻头进入土壤后对采出土样的影响最小，有利于科学分析土壤样品：
(3)可更换钻头：根据试验目的不同，可更换不同型号的钻头用以采集土样或根样。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中本发明结构示意图的侧视图：
图3是图1中蜗轮蜗杆机构的结构示意图：
图中：1、蜗轮蜗杆机构，2、丝杠，3、法兰，4、采样钻头，5、固定支撑架，6、摇动手柄。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步详细的说明。
如图1至图3所示的一种土壤或植物根系取样器，它由蜗轮蜗杆机构1、丝杠2、取样钻头4组成，蜗轮蜗杆机构1设置在丝杠2的顶端，丝杠2的底端与取样钻头4活动连接。
丝杠2上设有法兰3，法兰3的下底面安装有固定支撑架5。
蜗轮蜗杆机构1的一侧连接有摇动手柄6，蜗轮蜗杆机构1的外部设有防护套。
在本发明中也可在蜗轮蜗杆机构1的一侧连接电动机，由电动机提供动力。在使用本发明时，依据取样深度，测算法兰3据地面距离，然后将连接法兰3的固定支撑架5打开固定在地面上。在法兰3中穿过连接有蜗轮蜗杆机构1的丝杠2。将固定支撑架5的底端插进土壤中，操作人员转动连接蜗轮蜗杆机构1的摇动手柄6，将取样钻头4钻入地面，开始取样作业。
Claims (1)
1.一种土壤或植物根系取样器，其特征在于：它包括蜗轮蜗杆机构（1）、丝杠（2）、取样钻头（4），所述蜗轮蜗杆机构（1）设置在所述丝杠（2）的顶端，所述丝杠（2）的底端与所述取样钻头（4）活动连接；所述丝杠（2）上设有法兰（3），所述法兰（3）的下底面安装有固定支撑架（5）；所述蜗轮蜗杆机构（1）的一侧连接有摇动手柄（6）或者电动机。
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