CN104089794B - 一种可控采样量的表层土壤采样器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可控采样量的表层土壤采样器，包括相互连接的把柄和取样头，所述取样头包括相互叠置且间距可调的定板和动板，其中定板与把柄固定连接，定板和动板之间靠近把柄一侧为封闭结构，其余部位开放。本发明操作简便，可分别进行水平采样和垂直采样，采样量大且可自由控制采样量。选择水平采样方式时，可以采集指定分层的土壤，土壤样品剖面特征保存完整；选择垂直采样方式时，对设施土壤的土层结构及植物根系破坏较小。工作人员可根据需要或特定环境选择不同采样方式。
Description
技术领域
本发明涉及一种土壤采样装置，特别涉及一种可控采样量的表层土壤采样器。
背景技术
土壤样品的采集是农业资源利用及环境科学领域对土壤养分及污染程度评价分析的前提，是从事土壤研究工作科技工作者重要的基础工作之一。准确、适量的采集不同深度的土壤，选取有代表性的样品，直接影响测试分析的准确性和精密度，是测定结果能否如实反映土壤环境状况的重要前提条件。单次取样量小，不仅会导致采样效率低，而且土壤剖面特征难以分辨。
土壤学中认为，土壤表层土一般指的是土壤中0-200mm厚的土层，由于发育比较完全，表层土的养分及有机质的含量最高；同时表层土也是土体与环境接触的界面，承载着来自环境中的各种物质。研究表层土对于指导作物种植及揭示土壤污染状况具有重要意义。
土壤采样器是从事土壤采样工作的必备工具，目前使用较为广泛的土壤采样器主要分为两大类：一类是专业化程度比较高的土钻，另一类是各式铁铲。
使用土钻作为土壤采样器时，需将其采样头垂直插入土壤中，挤压、旋转到一定土壤深度后将土钻取出，收集土钻内土壤样品待后续分析。其优点在于：可以进行垂直采样；对设施土壤的土层结构破坏小，扰动少，减少了对作物根系的伤害。其存在的缺点有：不便进行水平采样，不能对样品精确分层，土壤样品剖面特征难以分辨；每次采集的样品量少，需要连续采集多次，采样费时费力，工作效率低，仅适用于少量样品的采集；另外由于其专业化程度比较高，结构相对复杂，零部件较多，使用与维护较为不便。
铁铲作为土壤采样的传统工具，常用于采集农地或荒地的表层土壤样品。采集土壤样品时，常需在采样点附近挖掘土坑，然后在坑壁的土壤剖面采集样品。其优点在于：采样简便易行，速度较快，适用于大量样品的采集；方便进行土壤的水平采样。其存在的缺点有：样品采集工作量相对较大；不便进行垂直采样，并且采取挖坑的方式对设施土壤的土层结构及在种土壤内株距比较近的植物根系破坏较大；土壤分层深度及采样量无法准确控制。
发明内容
本发明针对现有采样工具中的不足，提供一种可控采样量的表层土壤采样器，操作简便，可分别进行水平采样和垂直采样，采样量大且可自由控制采样量。
本发明所采取的技术方案为：
一种可控采样量的表层土壤采样器，包括相互连接的把柄和取样头，所述取样头包括相互叠置且间距可调的定板和动板，其中定板与把柄固定连接，定板和动板之间靠近把柄一侧为封闭结构，其余部位开放。
本发明定板和动板之间有一定空间，为样品采集区，开放部位为样品进口。调节动板与定板之间的距离，采集时即可获得不同的采样量。使用时将提前调节好动板与定板间距的取样头插入土壤，即可获得所需采样量的样品。
所述动板与定板取样区形状大概相同，远离把柄的一侧为弧形的刃部。在与土壤接触时，弧形刃部的设计降低了顶板和底板所受阻力，使取样头更易插入土壤内，节省人力。
所述动板与定板为相互平行的平板或弧形板，长度为200mm，间距为0-60mm。取样头的长度为200mm左右，与土壤表层厚度相一致，将取样头垂直插入待取样土壤，可一次性完成表层土壤的采集，采样量大，取样效率提高。
一般情况下，采样器从土壤中取出时，特别是对于较松散或难以成型的土壤，或者采用垂直方式进行样品采集时，样品易从取样头滑出。为防止样品滑出，作为优选，在所述定板和动板的边缘设置防止样品滑出的内陷齿状结构。保证采样量，降低取样误差。
所述定板与把柄之间通过加强座相连，所述加强座与动板之间设有相互配合的导向部件，所述加强座上设有用于保持定板和动板间距的定位部件。
该导向部件可实现加强座与动板的连接，同时可调节定板和动板之间的距离。当动板已调节至合适位置，定位部件用于保持定板和动板之间的距离。
为了准确调节定板和动板之间的距离，加强座上设置有用于测量定板和动板间距的测量部件。作为优选，加强座上带刻度标尺。
作为一种实施方式，所述导向部件包括设置在加强座上的导向槽，以及固定在动板上与导向槽滑动配合的导向块，所述定位部件为贯穿导向槽侧壁且与导向块抵接的锁紧螺栓。
导向块沿导向槽一端自由滑动至另一端，所述定板和动板之间的距离扩大或缩小。
所述导向槽侧壁设有供锁紧螺栓通过的螺纹孔，锁紧螺栓贯穿导向槽侧壁，其端部与导向块抵接，即保持定板和动板之间的距离。
作为另一种实施方式，所述导向部件包括设置在加强座上的导向孔，以及固定在动板上与导向孔滑动配合的导向杆，所述定位部件为贯穿导向孔侧壁且与导向杆抵接的锁紧螺栓。
导向杆带动动板沿导向孔自由滑动，所述定板和动板之间的距离扩大或缩小。
所述导向孔侧壁设有供锁紧螺栓通过的螺纹孔，锁紧螺栓贯穿导向孔侧壁，其端部与导向杆抵接，即保持定板和动板之间的距离。
作为优选，所述定板和动板之间还设有间隙调节机构，用于自动调节定板和动板之间的距离。
所述间隙调节机构包括设置在定板上的螺纹孔以及与该螺纹孔相配合的调节螺栓，所述调节螺栓的端部与动板抵接。调节螺栓沿定板上的螺纹孔运动，其端部与动板抵接，动板带动固定在动板上的导向块或导向杆沿导向槽或导向孔自由滑动，定板和动板之间的距离扩大或缩小。
为方便外出采样携带，作为优选，所述可控采样量的表层土壤采样器的把柄和取样头总长度为700-800mm。
具体使用时，工作人员可根据需要或特定环境选择不同采样方式。
垂直采样时，将调节好动板与定板间距的取样头插入土壤待取样土壤，待取样头进入土体后，将采样器从土壤中取出，土壤样品收集在取样头的顶板和底板之间的空间内。
水平采样时，在采样点附近挖掘土坑，在坑壁的土壤剖面选定土壤分层，将调节好动板与定板间距的取样头的弧形刃部水平插入土壤剖面采集指定分层的土壤样品，后续方法同垂直采样的方法。
本发明的有益效果：
本发明操作简便，可分别进行水平采样和垂直采样，采样量大且可自由控制采样量。选择水平采样方式时，可以采集指定分层的土壤，土壤样品剖面特征保存完整；选择垂直采样方式时，对设施土壤的土层结构及植物根系破坏较小。工作人员可根据需要或特定环境选择不同采样方式。
附图说明
图1为本发明可控采样量的表层土壤采样器的结构示意图；
图2为另一种导向部件的结构示意图。
具体实施方式
如图1-2所示，一种可控采样量的表层土壤采样器，包括相互连接的把柄1和取样头2，取样头2包括相互叠置且间距可调的定板3和动板4，其中定板3与把柄1固定连接，定板3和动板4之间靠近把柄1一侧为封闭结构，其余部位开放。
定板3和动板4为相互平行的弧形板，一侧与把柄1相固定，另一侧为弧形的刃部。长度为200mm，间距为0-60mm。定板3和动板4也可以为相互平行的平板。
作为优选，定板3和动板4的边缘设有防止样品滑出的内陷齿状结构。
定板3与把柄1之间通过加强座5相连，加强座5与动板4之间设有相互配合的导向部件；加强座5上设有用于保持定板3和动板4间距的定位部件。
加强座5上设置有用于测量定板3和动板4间距的测量部件。作为优选，加强座上带刻度标尺。
作为一种实施方式，导向部件包括设置在加强座5上的导向槽6(图中所指为导向槽侧壁)，以及固定在动板4上与导向槽6滑动配合的导向块7；定位部件为贯穿导向槽6侧壁且与导向块7抵接的锁紧螺栓8。
导向槽6侧壁设有供锁紧螺栓8通过的螺栓孔，锁紧螺栓8贯穿导向槽6侧壁，其端部与导向块7抵接，即保持定板3和动板4之间的距离。
作为另一种实施方式，导向部件包括设置在加强座5上的导向孔9，以及固定在动板4上与导向孔9滑动配合的导向杆10；定位部件为贯穿导向孔9侧壁且与导向杆10抵接的锁紧螺栓11。
导向孔9侧壁设有供锁紧螺栓11通过的螺纹孔，锁紧螺栓11贯穿导向孔9侧壁，其端部与导向杆10抵接，即保持定板3和动板4之间的距离。
为方便外出采样携带，作为优选，所述可控采样量的表层土壤采样器的把柄1和取样头2总长度为700-800mm。
垂直采样时，将调节好定板3与动板4间距的取样头2插入土壤待取样土壤，待取样头2进入土体后，将采样器从土壤中取出，土壤样品收集在取样头的定板3和动板4之间的空间内。
水平采样时，在采样点附近挖掘土坑，在坑壁的土壤剖面选定土壤分层，将调节好定板3与动板4间距的取样头2的弧形刃部水平插入土壤剖面采集指定分层的土壤样品，后续方法同垂直采样的方法。
工作人员可根据需要或特定环境选择不同采样方式。
如图2所示，定板3和动板4之间还设有间隙调节机构，用于自动调节定板3和动板4之间的距离。
该间隙调节机构包括设置在定板3上的螺纹孔以及与该螺纹孔相配合的调节螺栓12，该调节螺栓12的端部与动板4抵接。调节螺栓12沿定板3上的螺纹孔运动，其端部与动板4抵接，动板4带动固定在动板4上的导向杆10沿导向孔9自由滑动，定板3和动板4之间的距离扩大或缩小。
Claims (5)
1.一种可控采样量的表层土壤采样器，包括相互连接的把柄和取样头，其特征在于，所述取样头包括相互叠置且间距可调的定板和动板，其中定板与把柄固定连接，定板和动板之间靠近把柄一侧为封闭结构，其余部位开放；
所述定板与把柄之间通过加强座相连，所述加强座与动板之间设有相互配合的导向部件，所述加强座上设有用于保持定板和动板间距的定位部件；
所述加强座上设有用于测量定板和动板间距的测量部件；
所述导向部件包括设置在加强座上的导向槽，以及固定在动板上与导向槽滑动配合的导向块，所述定位部件为贯穿导向槽侧壁且与导向块抵接的锁紧螺栓；
所述定板和动板之间还设有间隙调节机构。
2.一种可控采样量的表层土壤采样器，包括相互连接的把柄和取样头，其特征在于，所述取样头包括相互叠置且间距可调的定板和动板，其中定板与把柄固定连接，定板和动板之间靠近把柄一侧为封闭结构，其余部位开放；
所述定板与把柄之间通过加强座相连，所述加强座与动板之间设有相互配合的导向部件，所述加强座上设有用于保持定板和动板间距的定位部件；
所述加强座上设有用于测量定板和动板间距的测量部件；
所述导向部件包括设置在加强座上的导向孔，以及固定在动板上与导向孔滑动配合的导向杆，所述定位部件为贯穿导向孔侧壁且与导向杆抵接的锁紧螺栓；所述定板和动板之间还设有间隙调节机构。
3.如权利要求1或2所述的可控采样量的表层土壤采样器，其特征在于，所述定板和动板为相互平行的平板或弧形板，长度为200mm，间距为0-60mm。
4.如权利要求1或2所述的可控采样量的表层土壤采样器，其特征在于，所述定板和动板的边缘设有防止样品滑出的内陷齿状结构。
5.如权利要求1或2所述的可控采样量的表层土壤采样器，其特征在于，所述间隙调节机构包括设置在定板上的螺纹孔以及与该螺纹孔相配合的调节螺栓，所述调节螺栓的端部与动板抵接。
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