CN204740151U - 一种可拆卸式浅层底泥与土壤两用采样器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可拆卸式浅层底泥与土壤两用采样器，采样器的主要结构由T型钻杆、握柄、T型钻筒组成，附带抓斗、切片钻头、推土片等采样装置，可以由抓斗、T型钻杆、握柄、T型钻筒组成一种浅水或者河边淤泥的采样装置；可以由钻杆、握柄、钻筒、切片钻头、推土片组装成一种土壤采样器。切片钻头呈切片状，并设有锯齿，方便省力；T型钻筒与握柄一体，T字型交接处设有卡槽，采样时方便固定T型钻杆。本实用新型结构简单，将土壤和底泥的采样器合二为一，解决了土壤采样、河流浅层底泥采样装置不一的缺陷，使用方便、简单，对土壤扰动范围小，易于携带。

Description

一种可拆卸式浅层底泥与土壤两用采样器

技术领域

本实用新型属于环境监测仪器领域，具体涉及一种浅层底泥与土壤可拆卸式采样器。

背景技术

污染物的循环迁移规律是研究环境污染的重要方式。大气当中的污染物可以通过降水、沉降等方式进入水体、河道，而陆地土壤内的污染物会通过地下水而流入附近河道，是河床上层土壤污染的一种污染途径。底泥是指河边浅层的水体沉积物，在调查湖泊、河流、水库及港口等陆地水体底泥状况时，以及查清底泥中污染物的迁移状况和污染物积累变化过程，掌握河道底泥污染情况，需要采集表层底泥样品。表层底泥的采样一般使用抓取式采样器、抽吸式采样器、钻取式采样器。抽吸式采样器，只适合底泥较软区的样品，且装置复杂、容易损坏；抓取式采样器靠自身重力下沉到一定深度，装置相对较重，不易携带；钻取式采样器多用于采集深层底泥，装置零部件较多。

在土壤学、生态学等领域，需要获取不同深度且保持土壤样品原状等特殊要求的土样用于研究土壤的理化性状、污染状况、土壤成分，以及土壤养分对动植物的影响。现有土钻有直压式、螺旋式和锤击加压式。直压式的土钻结构简单，但是对质地较硬的土壤采样存在困难；螺旋式土钻采用直压旋转的方式，但采样时土钻容易产生偏离、取土样不方便的问题；锤击加压式土钻是借助外力锤击，但在使用时会造成土壤震动，破坏土壤结构，且采样器不易取出，更不易携带。如申请号为CN201220226761.5的专利公开了一种土壤采样器，包括有主手柄、主连杆、取样铲，取样铲为管状，这也是土壤采样器常用的一种形式，但是该采样器采用垂直稳压的方式使采样器进入土体，但是只适用于土壤阻力不大的情况；申请号为CN200920281918.2的专利公开了一种直推现取式土壤采样器，由环刀和“工”形环刀托构成，该采样器也存在同样的坚硬土壤取样难的问题。而申请号为CN201410275125.5的专利针对采样费力的问题，提出了一种内燃圆周振动便拆装式土壤采样器及其方法，其特征是采样器上端发动机通过联轴器带动主轴部分的中心轴连同安装在中心轴上的偏心块一起旋转，从而使采样器能产生振动，钻头进入土壤，该专利能够大大减少采样的费力程度。但是，装置造价较高且体型较大，不易携带。而在土壤学研究过程中，研究人员在研究污染物迁移、污染程度的过程中，会采集陆地土壤，同时也需要采集河道淤泥，而现有的采样装置都相对独立，并没有一个结合陆地土样与河道底泥的采集要求特点的简易装置。因此，设计一种同时具有土壤和底泥采样功能的仪器具有十分迫切的需求。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的问题，并提供一种可拆卸式浅层底泥与土壤两用采样器。

本实用新型的可拆卸式浅层底泥与土壤两用采样器包括装置主体和可拆卸式采样结构，装置主体包括T型钻筒、T型钻杆，T型钻杆嵌套于T型钻筒内，T型钻筒上部设有握柄，T型钻杆顶部和底部均伸出T型钻筒；可拆卸式采样结构包括土壤采样结构和底泥采样结构，土壤采样结构包括切片钻头和推土片，推土片设置于切片钻头内，用于将土壤柱体推出切片钻头；底泥采样结构包括抓斗和弹簧，抓斗由左右两个半抓斗组成；装置主体和可拆卸式采样结构的连接处均设有相互配合的连接结构。

进一步作为本实用新型的改进，推土片上设有圆饼，圆饼横截面与切片钻头横截面平行，且圆饼外径小于切片钻头内径0~0.5cm。

进一步作为本实用新型的改进，握柄中部设有卡槽，T型钻杆上设有与卡槽契合的凸块，取底泥时将凸块可卡在卡槽上，从而固定T型钻杆的位置；凸块设置在T型钻杆的位置以凸块可卡在卡槽时，抓斗能紧密闭合为准。

进一步作为本实用新型的改进，抓斗的左右两个半抓斗上设有渗水孔，半抓斗底部设有可相互咬合的锯齿。

进一步作为本实用新型的改进，所述的连接结构分别为设置于T型钻杆底部的螺纹、设置于推土片上与T型钻杆底部的螺纹相配合的螺孔、设置于抓斗顶部与T型钻杆底部的螺纹相配合的螺孔、设置于T型钻筒底部的螺纹和设置于切片钻头上与T型钻筒底部的螺纹相配合的螺孔。

进一步作为本实用新型的改进，握柄下部有符合人体工程学的波浪形弧度。

进一步作为本实用新型的改进，T型钻筒外壁上刻有30~100cm的刻度，切片钻头外壁刻有0~20cm刻度，两者连接后长1m，可确定所取土块的长度及深度。

进一步作为本实用新型的改进，切片钻头底部设有环刀刀刃。

本实用新型的有益效果在于解决了土壤采样、河流浅层底泥采样装置不一的缺陷，将传统的浅水或者河道底泥的采样装置和土壤采样器有机结合，使得在同时进行底泥采样和土壤采样的监测过程中，大大减少了需要携带的采样装置数量和体积，而且通过将道底泥的采样装置和土壤采样器进行结合，使同一个仪器能够用于两种样品采集过程，节省了购买仪器所需的成本。本实用新型集陆地土壤采样、水体底泥采样功能于一体，适用于研究污染物在大气、土壤、水体这一循环系统当中的迁移转化过程，方便采集陆地土壤和水体底泥；且在采集过程中能够保护土壤结构、保持取土深度，装置简单、携带轻便，均使用不锈钢制作、不易损坏。

附图说明

图1为浅层底泥与土壤可拆卸式采样器的装置主体结构图；

图2为本实用新型的浅层底泥采样器示意图；

图3为本实用新型的土壤采样器示意图；

图4为本实用新型的抓斗示意图；

图5为本实用新型的推土片示意图；

图6为本实用新型的切片钻头示意图；

图中：握柄1、T型钻杆2、凸块3、卡槽4、T型钻筒5、切片钻头6、推土片7、抓斗8、弹簧9、连接结构10、渗水孔11、半抓斗12、锯齿13、圆饼14、环刀刀刃15。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的技术方案做进一步说明

如图1~3所示，本实用新型的可拆卸式浅层底泥与土壤两用采样器包括装置主体和可拆卸式采样结构。如图1所示，装置主体包括T型钻筒5、T型钻杆2，T型钻杆2嵌套于T型钻筒5内，T型钻筒5上部设有握柄1，T型钻杆2顶部和底部均伸出T型钻筒5。如图2和图3所示，可拆卸式采样结构包括土壤采样结构和底泥采样结构，土壤采样结构包括切片钻头6和推土片7，推土片7设置于切片钻头6内，用于将土壤柱体推出切片钻头6；底泥采样结构包括抓斗8和弹簧9，抓斗8由左右两个半抓斗12组成；装置主体和可拆卸式采样结构的连接处均设有相互配合的连接结构。连接结构可采用各种可拆卸连接方式，如螺纹连接、扣接、销联接、磁力连接等。

本实施例中采用螺纹连接的方式，所述的连接结构分别为设置于T型钻杆2底部的螺纹、设置于推土片7上与T型钻杆2底部的螺纹相配合的螺孔、设置于抓斗8顶部与T型钻杆2底部的螺纹相配合的螺孔、设置于T型钻筒5底部的螺纹和设置于切片钻头6上与T型钻筒5底部的螺纹相配合的螺孔。

如图5所示，推土片7上设有圆饼14，圆饼14横截面与切片钻头6横截面平行，且圆饼14外径小于切片钻头6内径0~0.5cm。T型钻杆2可进出T型钻筒5，采集土样后，可以利用推土片7下端的圆饼14将钻头内的土壤推出来。

本实施例中，握柄1中部设有卡槽4，T型钻杆2上设有与卡槽4契合的凸块3，取底泥时将凸块3可卡在卡槽4上，从而固定T型钻杆2的位置；凸块3设置在T型钻杆2的位置以凸块3可卡在卡槽4时，抓斗8能紧密闭合为准。

如图4所示，抓斗8的左右两个半抓斗12上设有渗水孔11，半抓斗12底部设有可相互咬合的锯齿13，闭合时抓斗8呈封闭状态，使淤泥能够被密封在抓斗内而不流出。握柄1下部有符合人体工程学的波浪形弧度，弧度的波谷间距与人手用力时呈现的手指间距相近，以增加采泥舒适度、更适合发力取泥；T型钻筒5外壁上刻有30~100cm的刻度，切片钻头6外壁刻有0~20cm刻度，两者连接后长1m，可确定所取土块的长度及深度，可视采样需求采集0-100cm左右的土壤和底泥。

如图6所示，切片钻头6底部设有环刀环刀，有利于土钻进入地面及土钻的提升，属于省力结构；

另外，本实用新型还提供一种使用所述采样器的采样方法，包括浅水或者河道底泥的采样方法和土壤采样方法；两种采样方法所用的浅水或者河道底泥的采样装置和土壤采样器可以通过更换与T型钻杆2、T型钻筒5相连的采样结构进行转换，从而减少野外采样过程中需要携带的设备数量，节省成本。

应用该装置进行浅水或者河道底泥采样方法具体为：由抓斗8、T型钻杆2、T型钻筒5组成的一种浅水或者河道底泥的采样装置，T型钻杆2嵌套在T型钻筒5内部，抓斗8与T型钻杆2相连。采样时，将抓斗8沉入水中，并通过弹簧9的弹力使抓斗8在下水过程中保持张开，当抓斗沉入底泥中预定深度时，向上拉伸T型钻杆2，抓斗8两侧受到T型钻筒5的压力而收缩，当凸块3到达卡槽4的位置，抓斗闭合；将T型钻杆2旋转一定角度，使凸块3卡在T型钻筒5的卡槽4上，从而保持抓斗闭合状态，取回采样器，淤泥中的水分可通过渗水孔11外渗。当淤泥中的水分基本沥干后，再转动T型钻杆2，使凸块3退出卡槽4，抓斗8在弹簧作用下逐渐张开，取出抓斗内淤泥，采样完毕后，可将T型钻杆从T型钻筒上部取出、进行清洗。；

应用该装置进行土壤采样方法具体为：由T型钻杆2、T型钻筒5、切片钻头6、推土片7组装成一种土壤采样器，T型钻杆2嵌套在T型钻筒5内部，切片钻头6与T型钻筒5相连，推土片7与T型钻杆2相连。本实施例中，，钻头长约25cm，故一次最多可采20cm深的样。采样时，将切片钻头6垂直置于土壤表面，通过握柄1按压T型钻筒5使切片钻头6进入土壤，此时连接着推土片7的钻杆在土样的作用下慢慢上升。采样过程中，通过T型钻筒5和切片钻头6外壁上的刻度确定进入切片钻头6的土层深度，当达到预设土层深度时，提升T型钻筒5，取出切片钻头6，并推动T型钻杆2，使土壤柱体随着推土片7的移动而滑出切片钻头6，采样完毕后，可将T型钻杆从T型钻筒上部取出、进行清洗。。

以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，然其并非用以限制本实用新型，凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种可拆卸式浅层底泥与土壤两用采样器，其特征在于：包括装置主体和可拆卸式采样结构，所述的装置主体包括T型钻筒（5）、T型钻杆（2），T型钻杆（2）嵌套于T型钻筒（5）内，T型钻筒（5）上部设有握柄（1），T型钻杆（2）顶部和底部均伸出T型钻筒（5）；所述的可拆卸式采样结构包括土壤采样结构和底泥采样结构，土壤采样结构包括切片钻头（6）和推土片（7），推土片（7）设置于切片钻头（6）内，用于将土壤柱体推出切片钻头（6）；底泥采样结构包括抓斗（8）和弹簧（9），抓斗（8）由左右两个半抓斗（12）组成；装置主体和可拆卸式采样结构的连接处均设有相互配合的连接结构。

2.如权利要求1所述的可拆卸式浅层底泥与土壤两用采样器，其特征在于：所述的推土片（7）上设有圆饼（14），圆饼（14）横截面与切片钻头（6）横截面平行，且圆饼（14）外径小于切片钻头（6）内径0~0.5cm。

3.如权利要求1所述的可拆卸式浅层底泥与土壤两用采样器，其特征在于：所述的握柄（1）中部设有卡槽（4），T型钻杆（2）上设有与卡槽（4）契合的凸块（3），取底泥时将凸块（3）可卡在卡槽（4）上，从而固定T型钻杆（2）的位置；凸块（3）设置在T型钻杆（2）的位置以凸块（3）可卡在卡槽（4）时，抓斗（8）能紧密闭合为准。

4.如权利要求1所述的可拆卸式浅层底泥与土壤两用采样器，其特征在于：所述的抓斗（8）的左右两个半抓斗（12）上设有渗水孔（11），半抓斗（12）底部设有可相互咬合的锯齿（13）。

5.如权利要求1所述的可拆卸式浅层底泥与土壤两用采样器，其特征在于：所述的连接结构分别为设置于T型钻杆（2）底部的螺纹、设置于推土片（7）上与T型钻杆（2）底部的螺纹相配合的螺孔、设置于抓斗（8）顶部与T型钻杆（2）底部的螺纹相配合的螺孔、设置于T型钻筒（5）底部的螺纹和设置于切片钻头（6）上与T型钻筒（5）底部的螺纹相配合的螺孔。

6.如权利要求1~5所述的可拆卸式浅层底泥与土壤两用采样器，其特征在于：所述的握柄（1）下部有符合人体工程学的波浪形弧度。

7.如权利要求6所述的可拆卸式浅层底泥与土壤两用采样器，其特征在于：所述的T型钻筒（5）外壁上刻有30~100cm的刻度，切片钻头（6）外壁刻有0~20cm刻度，两者连接后长1m，可确定所取土块的长度及深度。

8.如权利要求7所述的可拆卸式浅层底泥与土壤两用采样器，其特征在于：所述的切片钻头（6）底部设有环刀刀刃。