[實用新型]徑流小區集流桶含沙量全深剖面采樣器

無效

• 申請號: 200820114816.7
• 申請日: 2008-05-21
• 公開（公告）號: CN201302526Y
• 公開（公告）日: 2009-09-02
• 發明（設計）人: 葉芝菡;劉寶元;路炳軍;段淑懷;袁愛萍
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: G01N1/12
• 分類號: G01N1/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本實用新型涉及一種水沙混合物的采樣器，特別適用于在水土流失監測工作中對徑流小區集流桶中水沙樣品的采集和含沙量的測定。

背景技術

徑流小區作為土壤侵蝕領域中普遍而重要的一種研究方法被應用于世界各地，其中對集流桶中含沙量的測定，是能否準確獲取土壤侵蝕量的關鍵。對含沙量的測量方法大體可以分為兩類：傳統和現代方法。傳統方法往往將集流桶內的渾水攪勻，邊攪動邊從桶內采出一定體積的渾水樣品，用烘干法得到含沙量。這種辦法普遍應用于黃土高原和北京山區等地。現代方法主要包括振動法、光電法、γ射線法、超聲法和激光法等，然而受儀器穩定性、測量范圍、測量精度和費用等因素的影響，尚未普遍應用，而傳統測量方法仍被廣泛使用。然而由于北方土石山區土壤質地粗，普遍存在土壤“砂化”、“石化”現象，使用傳統方法在該地區的測量精度較低。礫石和砂粒的大量存在使得泥沙不易被攪動，并且沉降速度極快，因此用傳統攪拌方法得到的樣品，水沙比例與實際情況不同，泥沙顆粒組成有差異，無法采到相應比例的粗顆粒(礫石、砂粒等)，最終使得含沙量測量結果大大偏低。

發明內容

為克服現有方法不能夠準確測量集流桶含沙量的缺點，本實用新型提供一種集流桶含沙量全深剖面采樣器，該采樣器能夠有效保證所采集的水沙樣品充分代表集流桶中的水沙組成，保證含沙量的測量精度，從而提高土石山區土壤侵蝕監測結果的準確性和科學性。

本實用新型所采取的技術方案是：通過兩根支桿連接底盤和固定環形成一個支架，采樣管在支架的固定和支撐作用下，自集流桶表面水層垂直插入底部沙層，到達底盤，取得水沙混合物自水面至桶底的縱剖體；之后在采樣管上管口塞上橡皮塞，利用氣壓和水壓形成的密封性使得樣品在管底不漏水漏沙，保證了水沙縱剖面的完整性；該縱剖體可代表集流桶中的水沙組成，根據縱剖體的水沙比例計算含沙量，則代表了全桶的含沙量水平。

本實用新型的核心部件——采樣管可靈活上下拉動，其底端削為薄壁(壁厚不足2mm)，便于插入沙層。在固定環的作用下，當立起支桿至與桶底垂直時，采樣管可自集流桶表面的水層垂直插入底部沙層中，到達底盤，采集到完整的水沙縱剖體。采到樣品后，為保證采樣管和底盤的接縫處不漏水漏沙，采用橡皮塞塞住上管口，增大管中氣壓及水壓，利用水壓形成的自密封性可使得接縫處的水、沙不外漏。采樣管采用有機玻璃材料，結實并且輕便，便于野外工作的開展。

3個固定環與底盤平行，每個環長12cm、寬8cm、高1cm。環面為矩形，中間為一空心圓，其圓心與底盤中心在一條垂直線上，保證了采樣管插入沙層到達桶底時正好落于底盤的中心位置。3個固定環距底盤的高度分別為30cm、50cm和80cm，這個高度分布有利于保持采樣時采樣管的穩定性。較低位置的環可根據實際使用的需要調整高度，保證固定環高于集流桶中的泥沙厚度。固定環的兩個側面分別安有1顆螺釘，幫助固定采樣管。

2根支桿將固定環、底盤連接在一起，保證了整個采樣器的穩定性。其設計為一高一低，高桿為手提的主力桿，高于采樣管；低柄提供穩定和采樣過程中輔助抓舉作用，為減輕采樣器整體重量，高度較高桿適當放低。2根支桿均采用不銹鋼材料，為減輕重量，為空心結構。底盤為厚2mm的不銹鋼板，能夠承受整管水沙樣的重量。

本實用新型的有益效果是，可以完整采集到集流桶中的水沙混合物的縱剖體，可很好地代表桶中的水、沙組成，從而可以精確測定桶中的含沙量水平。

附圖說明

圖1是本實用新型的主視圖。

圖2是A-A剖視圖，圖3是B-B剖視圖。

圖中1.采樣管，2.支桿，3.固定環，4.底盤，5.橡皮塞，6.螺釘

具體實施方式

在圖1中，支桿(2)、固定環(3)、底盤(4)相嵌套，形成一個穩定的支架；采樣管置于其中，可自由上下拉動，支架對采樣管起固定和支撐作用。實際過程中，按以下步驟操作：①提起采樣管(1)，估計管底與底盤(4)的距離大于桶中泥沙的厚度，將采樣器整體斜插入桶中，保證底盤(4)到達桶底；②將底盤(4)在桶底輕劃一小段距離后，使得采樣器立正并垂直于桶底；③將采樣管(1)向下插入泥沙，到達底盤(4)處；④輕輕旋轉采樣管(1)，圓滑管子底部與底盤的接合線，使其緊密相接，在上管口塞上橡皮塞(5)；⑤靜置片刻后，慢慢將采樣器提出水面，并將內承的水沙混合物轉移至另備小桶中；⑥按以上步驟，在集流桶中選三個點各采一管樣品，均轉移至同一小桶中，之后采用烘干法測定出的含沙量即為集流桶的含沙量。