CN215830433U - 用于土壤大孔隙内部的取样钻头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及农业水土工程技术领域,是一种专门用于土壤大孔隙内部取样的钻头。用于土壤大孔隙内部取样的钻头,包括螺旋状的刀片体,所述螺旋状的刀片体最下端设有圆锥状尖端或锥形螺旋体尖端,所述螺旋状的刀片体最上端设有手柄;所述刀片体上端面为弧形面;所述螺旋状的刀片体俯视图形为圆形,所述刀片体的宽度m≤俯视刀片体的圆形半径;所述锥形螺旋体尖端上设有螺纹。本实用新型结构简单、操作方便、实用性强,适用于5~10 mm直径的土壤大孔隙内部取样,能够将5~10 mm直径的大孔隙内部的土壤轻松取出,不会对周边土壤产生扰动压实,经济实用、宜于推广。
Description
技术领域
本实用新型涉及农业水土工程技术领域,是一种专门用于土壤大孔隙内部取样的钻头。
背景技术
在研究土壤大孔隙流的流态时,需要测定土壤大孔隙内的含水率。目前专业上常用的土壤取样器大致有两类,一种是筒钻(类似于洛阳铲)、环刀;另一种是麻花钻(单螺旋,或双螺旋)。由于筒钻或环刀取样时要沿取样器轴向加压,将造成大孔隙沿孔隙轴向被挤压,破坏下部的孔隙,难以取下部位置的孔隙土样。另外,筒钻的工作原理是依靠土壤粘性粘在钻壁上随土钻被带出;对于接近饱和的土壤,水膜的作用使其粘性大为降低,难以粘在钻壁上,也就难以被取出。麻花钻取样时虽然无需沿取样器轴向施加较大的力,而且也可取出接近饱和的土壤,但其工作原理是利用刀片(叶片)旋转切割土壤,刀片直径越大,获得的切割力才能越大;所以,麻花钻的直径一般都大于3 cm,而且钻头最前端是平头,不适用于土壤大孔隙取样。
土壤大孔隙的直径一般都在0.3 mm ~10 mm范围,土壤入渗过程中出现大孔隙流时,其孔隙内是重力流或接近饱和,水流运动速度快,与孔隙周围土壤的基质流(孔径更加细小,流速慢)状态完全不同。科研上需要研究大孔隙流的运动特点,就必须获取渗流后大孔隙内部的土壤水分含量以及水分分布信息,于是有必要对大孔隙内部土壤取样分析。由于目前常用的土壤取样器不适用于对土壤大孔隙内部取样,相应的对土壤大孔隙流问题研究的工具欠缺。本实用新型提出一种用于土壤大孔隙内部取样的钻头,可助于在这一领域的科学研究之用。
发明内容
为了解决上述技术问题,本实用新型的目的在于提供一种适用于对5~10mm直径的土壤大孔隙内部取样,取样时保持对大孔隙内部不被挤压,结构简单、操作方便、实用性强,经济实用且宜于推广的专门用于土壤大孔隙内部取样的钻头。
本实用新型公开了一种用于土壤大孔隙内部取样的钻头,主要包括螺旋状的刀片体,所述螺旋状的刀片体最下端设有圆锥状尖端或锥形螺旋体尖端,所述螺旋状的刀片体最上端设有手柄;所述刀片体上端面为弧形面;所述螺旋状的刀片体俯视图形为圆形,所述刀片体的宽度≤俯视刀片体的圆形半径。所述锥形螺旋体尖端上设有螺纹。
作为优选,所述的俯视刀片体的圆形直径为12~16mm,所述刀片体的宽度为6~8mm,厚度为2~3mm,所述刀片体向上螺旋上升与水平方向所形成的螺旋上升角度a为12.5°~15°。
作为优选,所述的圆锥状尖端或锥形螺旋体尖端的高度为6-7mm, 锥体顶角为18°~20°。
本实用新型工作原理:
在取土过程中,首先将钻头的圆锥状尖端或锥形螺旋体尖端插入土壤大孔隙中,沿螺旋上升方向转动钻头,螺旋刀片体随着钻头的转动切割土壤;所述刀片体上端面为弧形面,所述上端面即为钻头的工作面,螺纹工作面慢慢地增加接触土壤的面积,由于钻头螺旋刀片体的工作面是倾斜的,摩擦力会使土壤沿着钻头工作面表面向上运动。当土壤填满螺旋刀片体时,将钻头取出,螺纹工作面内的土壤即为所需土壤。
本实用新型在实验室做了验证,对不同含水率的土壤进行了取样实验,均取得了很好的效果。与现有技术相比,本实用新型的优点:结构简单、操作方便、实用性强,适用于5~10 mm直径的土壤大孔隙内部取样,能够将5~10 mm直径的大孔隙内部的土壤轻松取出,不会对周边土壤产生扰动压实,是一种经济实用、宜于推广的用于土壤大孔隙内部取样的钻头。
附图说明
图1为本实用新型实施例的主视结构示意图。
图2为图1中俯视结构示意图。
图3为本实用新型实施例的使用状态参考图。
图4为本实用新型另一实施例的主视结构示意图。
图中所示:1为手柄,2为刀片体,3为刀片体的厚度t,4为螺旋上升角度a,5为上端面,6为尖端的高度h,7为圆锥状尖端,8为尖端顶角b,9为圆形直径L,10为刀片体的宽度m,11为锥形螺旋体尖端,12为土壤,13为土壤大孔隙。
具体实施方式
实施例1:
参照附图,一种用于土壤大孔隙内部取样的钻头,主要包括螺旋状的刀片体2,所述螺旋状的刀片体2最下端设有圆锥状尖端7或锥形螺旋体尖端11,所述螺旋状的刀片体2最上端设有手柄1;所述刀片体2的上端面5为弧形面;所述螺旋状的刀片体2俯视图形为圆形,所述刀片体的宽度m10≤俯视刀片体的圆形半径。
所述的俯视刀片体的圆形直径L9为14mm,所述刀片体的宽度m10为6mm,刀片体的厚度t3为2mm,所述刀片体2向上螺旋上升与水平方向所形成的螺旋上升角度a4为15°。
所述的圆锥状尖端7或锥形螺旋体尖端11的高度h为6mm, 尖端顶角b8为19°。
实施例2:
与实施例1相比,本实施例不同地方在于:所述的俯视刀片体的圆形直径L9为16mm,所述刀片体的宽度m10为8mm,刀片体的厚度t3为3mm,所述刀片体2向上螺旋上升与水平方向所形成的螺旋上升角度a4为12.5°。
所述的圆锥状尖端7或锥形螺旋体尖端11的高度h为7mm, 尖端顶角b8为18°。
实施例3:
与实施例1相比,本实施例不同地方在于:所述的俯视刀片体的圆形直径L9为12mm,所述刀片体的宽度m10为6mm,刀片体的厚度t3为2mm,所述刀片体2向上螺旋上升与水平方向所形成的螺旋上升角度a4为14°。
所述的圆锥状尖端7或锥形螺旋体尖端11的高度h为6mm, 尖端顶角b8为20°。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用于局限本实用新型的保护范围,任何在本实用新型精神内的修改、等同替换或改进等,都涵盖在本实用新型的权利要求范围内。
Claims (3)
1.一种用于土壤大孔隙内部取样的钻头,其特征在于主要包括螺旋状的刀片体,所述螺旋状的刀片体最下端设有圆锥状尖端或锥形螺旋体尖端,所述螺旋状的刀片体最上端设有手柄;所述刀片体上端面为弧形面;所述螺旋状的刀片体俯视图形为圆形,所述刀片体的宽度m≤俯视刀片体的圆形半径;所述锥形螺旋体尖端上设有螺纹。
2.如权利要求1所述的用于土壤大孔隙内部取样的钻头,其特征在于所述的俯视刀片体的圆形直径L为12~16mm,所述刀片体的宽度m为6~8mm,刀片体的厚度t为2~3mm,所述刀片体向上螺旋上升与水平方向所形成的螺旋上升角度a为12.5°~15°。
3.如权利要求1或2所述的用于土壤大孔隙内部取样的钻头,其特征在于所述的圆锥状尖端或锥形螺旋体尖端的高度h为6-7mm, 尖端顶角b为18°~20°。
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CN202122001788.6U CN215830433U (zh) | 2021-08-24 | 2021-08-24 | 用于土壤大孔隙内部的取样钻头 |
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Country Status (1)
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CN (1) | CN215830433U (zh) |
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2021
- 2021-08-24 CN CN202122001788.6U patent/CN215830433U/zh active Active
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