CN202676485U

CN202676485U - 一套深层剖面土壤及气体的样品采集装置

Info

Publication number: CN202676485U
Application number: CN 201220142650
Authority: CN
Inventors: 连煦; 何云峰; 单立楠; 俞丹萍; 徐捷; 李竺霖; 刘意立; 王洪才
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2012-04-06
Filing date: 2012-04-06
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2022-04-06

Abstract

本实用新型公开了一套深层剖面土壤及气体的样品采集装置。现有的剖面气体采样器部件繁多，进气孔容易被土壤堵塞，且在放置前预先挖掘洞匹配度低。本实用新型包括剖面土壤采样器和剖面气体采样器，剖面土壤采样器包括第一圆管、实心把手、壁窗、凹槽；剖面气体采样器包括第二圆管、抽气杆、圆形通孔、采气口、橡胶条、塑料薄网、不锈钢圆棍、锯齿、第一橡胶块、第二橡胶块、抽气杆提手、圆管钻头、橡胶圈；本实用新型装置无需带电的抽气装置，结构简洁，使用方便，易于携带，造价低廉；两采样器配合使用时能够在较短时间内轻松取得土样和气样。

Description

一套深层剖面土壤及气体的样品采集装置

技术领域

本实用新型属于环境科学、土壤学技术领域，尤其涉及一套深层剖面土壤及气体的样品采集装置。

背景技术

生态系统中的各种物质循环具有重大的意义，尤其是全球性的物质循环是当今研究的热点，如全球碳元素的循环，其中土壤是最重要的研究领域之一。现阶段，在剖面土样的采集和土壤剖面气体样品的采集过程中，还存在一些问题：

首先，现有的剖面气体采样器通常包括许多部件，如抽气泵，使得整个采样器造价高，使用方法颇为繁琐，而且对场地的要求也较高，一般需要电力供应，不利于野外采样。

其次，现有的剖面气体采样器进气孔容易被土壤堵塞，有的采取包裹纱布的措施，但在剖面气体采样器的放置过程中难免受到摩擦而使纱布移位，影响剖面气体样品的采集。

再次，现阶段，剖面土样的采集和土壤剖面气体样品的采集须分别进行操作，耗费的时间和精力较多。

最后，现有的剖面气体采样器在放置之前，须预先挖掘出放置采样器的洞，若使用电钻打洞还需要电力支持，而且很难挖掘出与剖面气体采样器十分匹配的洞，导致在放置过程中既费时又费力，甚至因为采集深度较深而无法再取出部分组件，不仅影响采样地生态环境，还影响剖面气体采样器的使用寿命。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述缺陷，提出一套深层剖面土壤及气体的样品采集装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本实用新型包括剖面土壤采样器和剖面气体采样器，剖面土壤采样器包括第一圆管、实心把手、壁窗、凹槽；第一圆管两端开放，且管体外壁上有刻度；第一圆管分上下段，上段和下段的长度比为19:1；第一圆管上段内径大小不变，上段管体外壁开有壁窗；第一圆管下段底端的内径由上至下逐渐增大，第一圆管上段顶端设置有实心把手，实心把手为圆柱体，且管体外壁开有凹槽；壁窗和凹槽在同一直线上；

剖面气体采样器包括第二圆管、抽气杆、圆形通孔、采气口、橡胶条、塑料薄网、不锈钢圆棍、锯齿、第一橡胶块、第二橡胶块、橡胶圈、抽气杆提手、圆管钻头；第二圆管顶端封闭，底端开放，封闭的顶端中间开有通孔，且通孔直径大于抽气杆直径；第二圆管分上下段，上段和下段的长度比为21:1；第二圆管上段内径不变，且管体外壁上有刻度；第二圆管上段上端的管体外壁上开有采气口，采气口接采气管，采气管上设置有阀门；第二圆管下段内径不变，外径比上段小4㎜，且第二圆管下段的管体外壁开有六排进气孔，每排有六个进气孔；锯齿设置在任意两排进气孔之间；塑料薄网两侧开有与锯齿对应的通孔，橡胶条上开有与锯齿对应的通孔，塑料薄网包裹整个下段的管体外壁，直至锯齿上的齿穿过塑料薄网两侧的通孔，橡胶条隔着塑料薄网与锯齿啮合，固定塑料薄网；抽气杆下端设有上环形定位销和下环形定位销，上环形定位销上端开有圆形通孔，上环形定位销与第一橡胶块内壁上的环形定位槽紧密连接，下环形定位销与第二橡胶块内壁上的环形定位槽紧密连接；抽气杆顶端与抽气杆提手螺纹连接；圆管钻头上套有橡胶圈，与第二圆管下段底端螺纹连接；

所述的锯齿高2㎜；

所述的第一橡胶块和第二橡胶块均为圆筒形，第一橡胶块两端都开放，第二橡胶块一端开放，一端封闭，且内壁上均开有环形定位槽；

所述的第二圆管顶端厚度为4㎜，圆形通孔设置在第一橡胶块上端4㎜，该圆形通孔的直径大于不锈钢圆棍的直径，作为不锈钢圆棍插孔；

本实用新型有益效果如下：

本实用新型装置无需带电的抽气装置，结构简洁，使用方便，易于携带，造价低廉；在开有进气小孔处，须用塑料薄网来包裹该区域外壁，能有效避免土壤堵塞采样器的进气小孔，且塑料薄网相对于纱布来说有易操作和易清洗的优点；两采样器配合使用时能够在较短时间内轻松取得土样和气样，加上不锈钢的材质以及一体化的结构设计，使得采样装置能有较长的使用寿命，且精度较高，尤其适于野外研究。

剖面气体采样器在使用之前，预先用剖面土壤采样器为其打出匹配的洞；该方法不需要使用电钻，即不需要电力支持；还能同时采得剖面土壤样品；而且能保证剖面气体采样器在使用时具有良好的密封性，尤其适用于湿润的土壤。

附图说明

图1为剖面土壤采样器左视图；

图2为剖面土壤采样器前视图；

图3为图2中的A-A剖面图；

图4为剖面气体采样器主体部分俯视图；

图5为剖面气体采样器结构原理示意图；

图6为图4中的B-B剖面图。

图中，第一圆管1、实心把手2、壁窗3、凹槽4、第二圆管5、抽气杆6、圆形通孔7、采气口8、橡胶条9、塑料薄网10、不锈钢圆棍11、锯齿12、第一橡胶块13、第二橡胶块14、橡胶圈15、抽气杆提手16、圆管钻头17。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

一套深层剖面土壤及气体的样品采集装置，包括剖面土壤采样器和剖面气体采样器，如图1、图2所示，剖面土壤采样器包括第一圆管1、实心把手2、壁窗3、凹槽4；第一圆管1两端开放，且管体外壁上有刻度，其外径36mm、内径30mm、长1000mm；第一圆管1分上下段，上段和下段的长度比为19:1；第一圆管1上段内径大小不变，上段外壁开有壁窗3，壁窗3宽28mm，开于第一圆管1外壁50～1000mm刻度范围间；如图3所示，第一圆管1下段底端的内径由上至下逐渐增大，第一圆管1上段顶端设置有高70mm的实心把手2，实心把手2为圆柱体，且外壁开有凹槽4；壁窗3和凹槽4在同一直线上；

如图4所示，为剖面气体采样器主体部分俯视图，图6为图4中的B-B剖面图。

如图5、图6所示，剖面气体采样器包括第二圆管5、抽气杆6、圆形通孔7、采气口8、橡胶条9、塑料薄网10、不锈钢圆棍11、锯齿12、第一橡胶块13、第二橡胶块14、橡胶圈15、抽气杆提手16、圆管钻头17；第二圆管5顶端封闭，底端开放，封闭的顶端中间开有通孔，且通孔直径大于抽气杆6直径；第二圆管5分上下段，上段和下段的长度比为21:1；第二圆管5上段外径36mm，内径30mm，下段外径32mm，内径30mm，第二圆管5总长1100mm；第二圆管5上段上端的外壁上开有采气口8，且采气口8距第二圆管5上段顶端60～80mm，采气口8接采气管，采气管上设置有阀门；第二圆管5上段内径不变，且管体外壁上有刻度；第二圆管5下段内径不变，且下段的管体外壁开有六排进气孔，每排有六个进气孔；锯齿12设置在任意两排进气孔之间；塑料薄网10两侧开有与锯齿12对应的通孔，橡胶条9上开有与锯齿12对应的通孔，塑料薄网10包裹整个下段的管体外壁，直至锯齿12上的齿穿过塑料薄网10两侧的通孔，橡胶条9隔着塑料薄网10与锯齿12啮合，来固定塑料薄网10；抽气杆6长1020mm、杆直径10mm，下端设有上环形定位销和下环形定位销，上环形定位销上端开有圆形通孔7，上环形定位销与第一橡胶块13内壁上的环形定位槽紧密连接，下环形定位销与第二橡胶块14内壁上的环形定位槽紧密连接；抽气杆6顶端与抽气杆提手16螺纹连接；圆管钻头17上套有橡胶圈15，与第二圆管5下段底端螺纹连接；

所述的第一橡胶块13和第二橡胶块14均为圆筒形，第一橡胶块13两端都开放，第二橡胶块14一端开放，一端封闭；第一橡胶块13和第二橡胶块14高20mm、直径30mm，且内壁上均开有环形定位槽；

所述的第二圆管5顶端厚度为4㎜，圆形通孔7设置在第一橡胶块13上端4㎜，直径为4mm，该圆形通孔7的直径大于不锈钢圆棍11的直径，作为不锈钢圆棍11插孔，不锈钢圆棍11为直径4mm，高36mm的圆柱体。

所述的橡胶条9厚2mm，长50mm，宽5mm；塑料薄网10宽50mm，长116mm，锯齿12高2㎜；

所述的剖面土壤采样器和剖面气体采样器，材质均为不锈钢。

本实用新型装置使用方法如下：

首先，将剖面土壤采样器垂直立于待取土样之上，在实心把手2顶端施加压力，将其向下旋转深入土壤，根据管体外壁所标刻度判断其深度（比实验欲测深度深8～9mm），当达到所需深度时停止施压和旋转；然后抓紧实心把手2向反方向旋转并上提，将整个剖面土壤采样器与采得的土样一同提出，从剖面土壤采样器的壁窗3中取出所需深度的土样，进行保存，该操作既可得到土样也可得到匹配于剖面气体采样器的洞。

其次，将塑料薄网10包裹整个下段的管体外壁，直至锯齿12上的齿穿过塑料薄网10两侧的齿孔，橡胶条9隔着塑料薄网10与锯齿12啮合，来固定塑料薄网10，可避免土壤堵住进气小孔。

最后，将包裹好塑料薄网10的剖面气体采样器垂直立于洞口之上，缓缓放入并使其与洞壁紧密贴合，通过剖面气体采样器管体外壁上所标刻度调整采样深度，使剖面气体采样器第二圆管5下段位于欲采样深度；在放置好剖面气体采样器后，关闭采气口8的阀门，缓缓地将抽气杆6向上提至顶端以将剖面气体采样器内空气抽尽，并用不锈钢圆棍11穿过抽气杆6上圆形通孔7固定抽气杆6；静置10min，打开采气口8的阀门，用采气袋或抽气针管取出气样，并进行保存。

剖面气体采样器在使用之前，预先用剖面土壤采样器为其打出匹配的洞，保证剖面气体采样器在使用时具有良好的密封性，尤其适用于土壤较湿润的采样地。本实用新型装置不需电力支持，尤其适用于野外采样；同时剖面土壤采样器采得的剖面土壤样品，满足实验室内实验需要，如分析不同深度土壤的理化性质。

Claims

1. 一套深层剖面土壤及气体的样品采集装置，其特征在于，包括剖面土壤采样器和剖面气体采样器，剖面土壤采样器包括第一圆管（1）、实心把手（2）、壁窗（3）、凹槽（4）；第一圆管（1）两端开放，且管体外壁上有刻度；第一圆管（1）分上下段，上段和下段的长度比为19:1；第一圆管（1）上段内径大小不变，上段管体外壁开有壁窗（3）；第一圆管（1）下段底端的内径由上至下逐渐增大，第一圆管（1）上段顶端设置有实心把手（2），实心把手（2）为圆柱体，且管体外壁开有凹槽（4），壁窗（3）和凹槽（4）在同一直线上；

剖面气体采样器包括第二圆管（5）、抽气杆（6）、圆形通孔（7）、采气口（8）、橡胶条（9）、塑料薄网（10）、不锈钢圆棍（11）、锯齿（12）、第一橡胶块（13）、第二橡胶块（14）、橡胶圈（15）、抽气杆提手（16）、圆管钻头（17）；第二圆管（5）顶端封闭，底端开放，封闭的顶端中间开有通孔，且通孔直径大于抽气杆（6）直径；第二圆管（5）分上下段，上段和下段的长度比为21:1；第二圆管（5）上段内径不变，且管体外壁上有刻度；第二圆管（5）上段上端的管体外壁上开有采气口（8），采气口（8）接采气管，采气管上设置有阀门；第二圆管（5）下段内径不变，外径比上段小4㎜，且第二圆管（5）下段的管体外壁开有六排进气孔，每排有六个进气孔；锯齿（12）设置在任意两排进气孔之间；塑料薄网（10）两侧开有与锯齿（12）对应的通孔，橡胶条（9）上开有与锯齿（12）对应的通孔，塑料薄网（10）包裹整个下段的管体外壁，直至锯齿（12）上的齿穿过塑料薄网（10）两侧的通孔，橡胶条（9）隔着塑料薄网（10）与锯齿（12）啮合，固定塑料薄网（10）；抽气杆（6）下端设有上环形定位销和下环形定位销，上环形定位销上端开有圆形通孔（7），上环形定位销与第一橡胶块（13）内壁上的环形定位槽紧密连接，下环形定位销与第二橡胶块（14）内壁上的环形定位槽紧密连接；抽气杆（6）顶端与抽气杆提手（16）螺纹连接；圆管钻头（17）上套有橡胶圈（15），与第二圆管（5）下段底端螺纹连接；

所述的锯齿（12）高2㎜；

所述的第一橡胶块（13）和第二橡胶块（14）均为圆筒形，第一橡胶块（13）两端都开放，第二橡胶块（14）一端开放，一端封闭，且内壁上均开有环形定位槽；

所述的第二圆管（5）顶端厚度为4㎜，圆形通孔（7）设置在第一橡胶块（13）上端4㎜，该圆形通孔（7）的直径大于不锈钢圆棍（11）的直径，作为不锈钢圆棍（11）插孔。