CN215830433U - 用于土壤大孔隙内部的取样钻头 - Google Patents

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

用于土壤大孔隙内部的取样钻头

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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