CN106596171A - 一种利用液压省力的分层式多功能土壤采样器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用液压省力的分层式多功能土壤采样器，所述的采样器由取样孔开关、支撑杆、减压弹簧、固定螺丝、加压器、压力手柄、取样孔、连接器、钻头、取样室、加压控制器组成；将采样器使用固定螺丝固定，再将取样室与钻头、支撑杆连接，使用压力手柄手动加压进行取样，完成取样后关闭取样孔开关，操作压力手柄将支撑杆从土壤中取出，即完成取样。本发明的采样器通过液压加压，轻松省力，可快速的将采样器垂直插入土壤中采样并轻松的取出，完成采样，取样室为独立分层的取样结构，可以对土壤样品精确分层，得到的土壤样品剖面特征明显，采样量足，不易造成土壤混样，保证土壤样品的测试分析结果准确。

Description

一种利用液压省力的分层式多功能土壤采样器

技术领域

本发明属于土壤采样器制造技术领域，具体来讲是涉及一种利用液压省力的分层式多功能土壤采样器。

背景技术

土壤采样是指采集土壤样品的方法，包括采样的布设和取样技术。通常是通过土壤采样器来完成的，土壤采样器有许多种类。采集农地或荒地表层土壤样品，可用小型铁铲。研究土壤一般物理性质，如土壤容重、孔隙率和持水特性等，可利用环刀。环刀为两端开口的圆筒，下口有刃，圆筒的高度和直径均为5厘米左右。最常用的采样工具是土钻。土钻分手工操作和机械操作两类。手工操作的土钻式样甚多，有采集浅层土样的矮柄土钻,观察1米左右土层内剖面特征的螺丝头土钻，后者进土省力，尤其适用于观察地下水位变化，但采集土样量小。采集供化学分析或不需原状土的物理分析用的土样时，用开口式土钻。采集不破坏土壤结构或形状的原状土样,用套筒式土钻。机械采土钻由马达带动，使钻体进入一定深度的土壤,然后将土柱提上,平放观察，按需要切割采样。土柱直径可以用不同直径的钻体控制,如5厘米、10厘米或更粗。机械钻效率高，可节省人力，但不及手工钻灵活、轻便。

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。所采集的样品是否具有代表性，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。进行土壤采样前应先将剖面整修、清理，削去最表层的浮土，然后再按层次自下而上逐层从中心典型部位取样。

目前常规使用的土壤采样器，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。虽然可以进行垂直采样，但是不便进行水平采样，不能对样品精确分层，土壤样品剖面特征难以分辨，采样费时费力，并且采样后需要手动收集样品，易造成土壤混样、采样不足等问题，导致土壤样品的测试分析的准确性受到影响。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种采用液压加压的省力压力方式，可以方便分层式取样的土壤采样器。

本发明的技术方案如下：

一种利用液压省力的分层式多功能土壤采样器，所述的采样器由取样孔开关、支撑杆、减压弹簧、固定螺丝、加压器、压力手柄、取样孔、连接器、钻头、取样室、加压控制器组成；所述的取样孔开关从支撑杆顶部旋转贯穿连接来控制所述的取样孔的打开或关闭；所述的支撑杆通过减压弹簧隔离穿进加压器，支撑杆下端分别通过连接器连接所需个数的取样室，最下端的取样室与钻头连接；所述的加压器通过固定螺丝固定在采集区域，通过压力手柄给支撑杆施加压力，在钻头的作用下，深入土壤进行取样，通过旋转取样孔开关控制取样孔的打开和关闭，操作压力手柄将支撑杆从土壤中取出；所述的压力手柄通过加压控制器与加压器连接，所述的加压控制器可以转换压力手柄的加压方向。

进一步的，所述的加压器内设有液压加压装置和齿轮连接装置，所述的液压装置包括加压油缸、缓冲油缸、转换器，所述的加压油缸与缓冲油缸通过连接件形成加压油缸在上、缓冲油缸在下的同轴结构，所述的加压油缸是通过压力手柄手动加压来提供压力源，所述的转换器通过连接加压控制器来控制压力手柄的压力大小及方向，所述的齿轮连接装置是压力通过齿轮之间的咬合来带动支撑杆连接的取样室往土壤中前进或者取样完成后从土壤种拔出。

进一步的，所述压力手柄长度可以调节，上端手接触的地方有橡胶包裹，表面呈浮点状，可以增强与皮肤的摩擦，操作舒适，省力。

进一步的，所述的取样室由多个取样室单体通过连接器依靠螺纹连接而成，所述的取样室单体包括上下两端的密封盖和内外筒层，所述的内外筒层上开有取样孔，所述的内外筒沿着中轴线紧密连接，在两端分别与连接器对应的内外层齿状咬合卡紧，依次连接到支撑杆上的取样孔开关开控制取样过程，所述的取样室单体外侧分点试焊接有齿轮条，与加压器中的齿轮连接装置咬合连接。

进一步的，所述的取样孔内装有接触面积大于取样孔的槽型采样容器，是由聚乙烯材料制成，为开口的长方体结构，开口处有与取样孔弧度相对应的卡槽，以便在取样过程中能更好的固定，并且将不同位置的土壤样品隔离，确保防止混样。

进一步的，所述的固定螺丝是由优质钢材制成的水泥钢钉，可以直接钉透混凝土和砖，具有坚硬、抗弯的优点，可以很好的在取样位置固定土壤采样器。

进一步的，所述的加压控制器上设置有旋钮式的正向加压开关和负向加压开关，所述的正向加压是指给采样器深入土壤进行取样的方向加压，所述的负向加压是指给采样器完成取样后从土壤中拔出的方向加压。

一种利用液压省力的分层式多功能土壤采样器的使用方法为：将采样器放置在准备取样的位置，使用固定螺丝固定，根据所需德取样数量及分层通过连接器连接对应个数的取样室单体形成所述的取样室，再将取样室与钻头、支撑杆连接，在支撑杆上端链接取样孔开关，加入减压弹簧将支撑杆插入加压器，打开加压控制器的正向加压开关，使用压力手柄手动加压，到达准确的取样位置后，打开取样孔开关进行取样，完成取样后关闭取样孔开关，打开加压控制器的负向加压开关，操作压力手柄将支撑杆从土壤中取出，即完成取样。

与现有技术相比，本发明的采样器具有以下优点：

1.通过液压加压，轻松省力，可快速的将采样器垂直插入土壤中采样并轻松的取出，完成采样；

2.取样室为独立分层的取样结构，可以对土壤样品精确分层，得到的土壤样品剖面特征明显，采样量足，不易造成土壤混样，保证土壤样品的测试分析结果准确。

附图说明

图1是本发明所述的一种利用液压省力的分层式多功能土壤采样器结构示意图。

其中，1-取样孔开关、2-支撑杆、3-减压弹簧、4-固定螺丝、5-加压器、6-压力手柄、7-取样孔、8-连接器、9-钻头、10-取样室、11-加压控制器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图及具体实施例为例做进一步的解释说明，实施例并不构成对本发明实施例的限定。

如图1所示，一种利用液压省力的分层式多功能土壤采样器，所述的采样器由取样孔开关1、支撑杆2、减压弹簧3、固定螺丝4、加压器5、压力手柄6、取样孔7、连接器8、钻头9、取样室10、加压控制器11组成；所述的取样孔开关1从支撑杆2顶部旋转贯穿连接来控制所述的取样孔7的打开或关闭；所述的支撑杆2通过减压弹簧3隔离穿进加压器5，支撑杆2下端分别通过连接器8连接所需个数的取样室10，最下端的取样室10与钻头9连接；所述的加压器5通过固定螺丝4固定在采集区域，通过压力手柄6给支撑杆2施加压力，在钻头9的作用下，深入土壤进行取样，通过旋转取样孔开关1控制取样孔7的打开和关闭，操作压力手柄6将支撑杆2从土壤中取出；所述的压力手柄6通过加压控制器11与加压器5连接，所述的加压控制器11可以转换压力手柄6的加压方向。

其中，所述的加压器5内设有液压加压装置和齿轮连接装置，所述的液压装置包括加压油缸、缓冲油缸、转换器，所述的加压油缸与缓冲油缸通过连接件形成加压油缸在上、缓冲油缸在下的同轴结构，所述的加压油缸是通过压力手柄6手动加压来提供压力源，所述的转换器通过连接加压控制器11来控制压力手柄6的压力大小及方向，所述的齿轮连接装置是压力通过齿轮之间的咬合来带动支撑杆2连接的取样室10往土壤中前进或者取样完成后从土壤种拔出。所述压力手柄6长度可以调节，上端手接触的地方有橡胶包裹，表面呈浮点状，可以增强与皮肤的摩擦，操作舒适，省力。所述的取样室10由多个取样室单体通过连接器8依靠螺纹连接而成，所述的取样室单体包括上下两端的密封盖和内外筒层，所述的内外筒层上开有取样孔7，所述的内外筒沿着中轴线紧密连接，在两端分别与连接器8对应的内外层齿状咬合卡紧，依次连接到支撑杆2上的取样孔开关1开控制取样过程，所述的取样室单体外侧分点试焊接有齿轮条，与加压器5中的齿轮连接装置咬合连接。所述的取样孔7内装有接触面积大于取样孔7的槽型采样容器，是由聚乙烯材料制成，为开口的长方体结构，开口处有与取样孔7弧度相对应的卡槽，以便在取样过程中能更好的固定，并且将不同位置的土壤样品隔离，确保防止混样。所述的固定螺丝4是由优质钢材制成的水泥钢钉，可以直接钉透混凝土和砖，具有坚硬、抗弯的优点，可以很好的在取样位置固定土壤采样器。所述的加压控制器11上设置有旋钮式的正向加压开关和负向加压开关，所述的正向加压是指给采样器深入土壤进行取样的方向加压，所述的负向加压是指给采样器完成取样后从土壤中拔出的方向加压。

相关技术参数如下：取样孔开关1的旋转把手长度为30cm，支撑杆2对应的取样室10的外筒直径为100mm、内筒直径为95mm，固定螺丝4长度为15cm，压力手柄6调节长度为50cm，取样孔7切面尺寸为40mm*60mm，每个取样室10单体高度为120mm。

下面以本发明采样器对某地区土壤采集过程为例，其使用方法为：

将采样器放置在准备取样的位置，使用固定螺丝4固定，根据所需德取样数量及分层通过连接器8连接对应个数的取样室单体形成所述的取样室10，再将取样室10与钻头9、支撑杆2连接，在支撑杆2上端链接取样孔开关1，加入减压弹簧3将支撑杆2插入加压器5，打开加压控制器11的正向加压开关，使用压力手柄6手动加压，到达准确的取样位置后，打开取样孔开关1进行取样，完成取样后关闭取样孔开关1，打开加压控制器11的负向加压开关，操作压力手柄6将支撑杆2从土壤中取出，即完成取样。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种利用液压省力的分层式多功能土壤采样器，其特征在于，所述的采样器由取样孔开关(1)、支撑杆(2)、减压弹簧(3)、固定螺丝(4)、加压器(5)、压力手柄(6)、取样孔(7)、连接器(8)、钻头(9)、取样室(10)、加压控制器(11)组成；所述的取样孔开关(1)从支撑杆(2)顶部旋转贯穿连接来控制所述的取样孔(7)的打开或关闭；所述的支撑杆(2)通过减压弹簧(3)隔离穿进加压器(5)，支撑杆(2)下端分别通过连接器(8)连接所需个数的取样室(10)，最下端的取样室(10)与钻头(9)连接；所述的加压器(5)通过固定螺丝(4)固定在采集区域，通过压力手柄(6)给支撑杆(2)施加压力，在钻头(9)的作用下，深入土壤进行取样，通过旋转取样孔开关(1)控制取样孔(7)的打开和关闭，操作压力手柄(6)将支撑杆(2)从土壤中取出；所述的压力手柄(6)通过加压控制器(11)与加压器(5)连接，所述的加压控制器(11)可以转换压力手柄(6)的加压方向。

2.如权利要求1所述的一种利用液压省力的分层式多功能土壤采样器，其特征在于，所述的加压器(5)内设有液压加压装置和齿轮连接装置，所述的液压装置包括加压油缸、缓冲油缸、转换器，所述的加压油缸与缓冲油缸通过连接件形成加压油缸在上、缓冲油缸在下的同轴结构，所述的加压油缸是通过压力手柄(6)手动加压来提供压力源，所述的转换器通过连接加压控制器(11)来控制压力手柄(6)的压力大小及方向，所述的齿轮连接装置是压力通过齿轮之间的咬合来带动支撑杆(2)连接的取样室(10)往土壤中前进或者取样完成后从土壤种拔出。

3.如权利要求1-2所述的一种利用液压省力的分层式多功能土壤采样器，其特征在于，所述压力手柄(6)长度可以调节，上端手接触的地方有优选的橡胶包裹，表面呈浮点状。

4.如权利要求1所述的一种利用液压省力的分层式多功能土壤采样器，其特征在于，所述的取样室(10)由多个取样室单体通过连接器(8)依靠螺纹连接而成，所述的取样室单体包括上下两端的密封盖和内外筒层，所述的内外筒层上开有取样孔(7)，所述的内外筒沿着中轴线紧密连接，在两端分别与连接器(8)对应的内外层齿状咬合卡紧，依次连接到支撑杆(2)上的取样孔开关(1)开控制取样过程，所述的取样室单体外侧分点试焊接有齿轮条，与加压器(5)中的齿轮连接装置咬合连接。

5.如权利要求1所述的一种利用液压省力的分层式多功能土壤采样器，其特征在于，所述的取样孔(7)内装有接触面积大于取样孔(7)的槽型采样容器，是由聚乙烯材料制成，为开口的长方体结构，开口处有与取样孔(7)弧度相对应的卡槽。

6.如权利要求1所述的一种利用液压省力的分层式多功能土壤采样器，其特征在于，所述的固定螺丝(4)是由优质钢材制成的水泥钢钉。

7.如权利要求1所述的一种利用液压省力的分层式多功能土壤采样器，其特征在于，所述的加压控制器(11)上设置有旋钮式的正向加压开关和负向加压开关，所述的正向加压是指给采样器深入土壤进行取样的方向加压，所述的负向加压是指给采样器完成取样后从土壤中拔出的方向加压。

8.如权利要求1所述的一种利用液压省力的分层式多功能土壤采样器，其特征在于，所述的采样器使用方法为：将采样器放置在准备取样的位置，使用固定螺丝(4)固定，根据所需德取样数量及分层通过连接器(8)连接对应个数的取样室单体形成所述的取样室(10)，再将取样室(10)与钻头(9)、支撑杆(2)连接，在支撑杆(2)上端链接取样孔开关(1)，加入减压弹簧(3)将支撑杆(2)插入加压器(5)，打开加压控制器(11)的正向加压开关，使用压力手柄(6)手动加压，到达准确的取样位置后，打开取样孔开关(1)进行取样，完成取样后关闭取样孔开关(1)，打开加压控制器(11)的负向加压开关，操作压力手柄(6)将支撑杆(2)从土壤中取出，即完成取样。