[發明專利]帶多功能腳踏的土壤采樣裝置及其方法

在審

• 申請號: 201610108838.1
• 申請日: 2016-02-26
• 公開（公告）號: CN105571891A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發明（設計）人: 何云峰;高錦玉;趙景輝;洪俊成;胡雅君;谷超;黃潔瓊
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N1/08
• 分類號: G01N1/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術領域

本發明涉及土壤采樣器，尤其涉及一種帶多功能腳踏的土壤采樣裝置及其方法。

背景技術

土壤樣品的采集分析是獲得獲得土壤理化性質、養分信息、肥力特性以及對土壤進行其他方面的分析研究獲取土壤信息的基礎。如何準確、適量、省力、快速的獲取土壤不同深度的土壤樣品與最終獲得數據的準確性和可靠性密切相關。

土壤采樣器，是從事土壤研究工作的必備工具之一。土壤采樣器采樣性能的好壞決定了采樣的質量，特別是土壤樣品從土壤采樣器上快速干凈地剝離，影響效率及對土壤成分的準確分析。土壤采樣器具有許多種不同的結構，其中鉆體壁有光滑表面和非光滑表面兩種。非光滑表面又分為內凸結構、外凸結構和雙凸結構三種，非光滑表面相對光滑表面大大減少了阻力。鉆頭刃口結構分為裁口鉆、開口鉆和非開口鉆，裁口鉆不利于獲取原狀土樣但開口鉆結構相對復雜，非開口鉆效果較好。刃口形狀又具有平刃口、傾斜刃口和旋刀刃口三種，三種結構各具優缺點。

傳統的取土器將管狀鉆頭和鉆桿以及鉆桿上端固定的手柄連為一體，在采集土壤樣品時，手握手柄用力旋轉，將土壤卡在鉆頭的管內，然后用細棍將所需的土壤刮下，這種采集土壤的方法不僅費時費力，破壞了原狀土，嚴重影響土壤采集的工作效率。同時，隨著采樣深度的增加，取出采樣器的難度也會增大，甚至將取樣器卡在土壤中難以取出，土壤采樣器還會有損壞的風險。

申請號為201120201104.0的中國專利公開了一種取土鉆，由手柄、鉆筒和鉆頭組成，能夠取得不同深度的土壤，但無法避免采樣深度加深造成插入和拔出土鉆阻力的增大。申請號為201320716753.3的中國專利公開了一種可推出式土鉆，可將采集到的土壤從鉆頭中推出，但同樣無法避免深度增加時阻力的增加。

發明內容

本發明的目的是解決現有技術中存在的問題，并提供一種帶多功能腳踏的土壤采樣裝置。

為實現上述目的，本發明采用的具體技術方案如下：

一種帶多功能腳踏的土壤采樣裝置，包括T型鉆筒、T型推土桿和切片鉆頭，其特征在于，還包括腳踏，所述的鉆筒上固定有若干個硬質圓環，硬質圓環外徑不大于切片鉆頭外徑；所述的腳踏呈U型，其內側壁上開設有略大于硬質圓環厚度的卡槽，使腳踏能配合式卡人硬質圓環進行固定。

作為優選，所述的卡槽的半圓部分半徑與硬質圓環的外半徑相等，使硬質圓環能最大程度嵌入卡槽中。

作為優選，還包括L型起撬裝置，L型起撬裝置由相互連接的直桿部和彎折部組成，所述的直桿部由第一直桿和第二直桿組成，第一直桿和第二直桿相互平行，且兩者之間的距離須允許鉆筒通過；所述的彎折部不與直桿部相連的一端開設有凹槽，凹槽直徑大于鉆筒直徑且小于硬質圓環直徑。

作為優選，所述的直桿部和彎折部相連處呈90°角。

作為優選，所述的第一直桿和第二直桿不與彎折部相連的一端設有符合人體工程學結構的波紋。

作為優選，所述的硬質圓環上帶有深度標記。

一種使用所述裝置的土壤采樣方法，步驟如下：

采樣時，將切片鉆頭垂直置于土壤表面，通過按壓T型鉆筒使切片鉆頭進入淺層土壤，按壓時可同時旋轉T型鉆筒以利于破土，此時連接推土片的推土桿在土樣的作用下緩緩上升；當采集深層土壤時，將目標土層深度對應的硬質圓環嵌入腳踏的卡槽，形成腳踏，通過腳踩腳踏，配合按壓T型鉆筒，使切片鉆頭進入深層土壤，拔出T型鉆筒獲得土壤樣品。

作為優選，所述的拔出T型鉆筒的過程中，將土壤表層上方最近的硬質圓環卡入L型起撬裝置的凹槽中，向L型起撬裝置的第一直桿和第二直桿施加垂直于直桿部方向的力，使T型鉆筒向上移動一段距離；再對下一個硬質圓環重復上述過程，直至T型鉆筒被完全拔出。

作為優選，所述的腳踏還用于實現下列功能中的一種或多種：

1)當T型鉆筒偏離垂直狀態時，將硬質圓環的半圓部分完全卡入卡槽中，即將腳踏最大程度與腳踏拉緊，再將腳踏的直線部分旋轉至需要糾偏的一側，通過對該狀態下的腳踏施加向下壓力，使T型鉆筒回歸至正常位置，繼續采樣；

2)當T型鉆筒需要加強向下壓力時，將硬質圓環的半圓部分卡至卡槽的中部，使硬質圓環兩側均有部分腳踏本體作為作用力矩，再將雙腳均踩上腳踏或兩個人同時踩上腳踏，增加向下的壓力，實現硬質深層土壤的采集；

3)對于淺層土壤或僅需施加輔助壓力時，可將硬質圓環略微卡入腳踏中，使力矩較小，此時腳踩過程中不會使T型鉆筒大幅度傾斜，僅用手部力量便可維持T型鉆筒的平衡；