[發明專利]一種可采集測定剖面土壤容重的土壤取樣器及其取土方法

在審

• 申請號: 201710991878.X
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN107589033A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 房莉;余健;周光;汪夢甜;解進飛
• 申請（專利權）人: 安徽師范大學
• 主分類號: G01N5/00
• 分類號: G01N5/00;G01N1/08
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所11308
• 代理人: 范奇

1.一種可采集測定剖面土壤容重的土壤取樣器，其特征在于：包括受力裝置(1)、采集裝置(2)、鎖緊裝置(3)和施力裝置，所述受力裝置(1)可拆卸的安裝在采集裝置(2)的頂部，所述鎖緊裝置(3)套設在采集裝置(2)上，所述受力裝置(1)包括遠離采集裝置(2)頂部設置的受力柱(1a)，所述采集裝置(2)包括采集器(2a)和可拆卸安裝在采集器(2a)下段的取土部件(2b)，所述采集器(2a)內設有敞口向下的容納腔，所述采集器(2a)設有可打開的側蓋(2d)，所述采集器(2a)的內側壁上設有若干從上至下等間距分布的插接槽(2c)，所述施力裝置包括用于對受力柱(1a)進行擊打的重擊部件。

2.根據權利要求1所述的一種可采集測定剖面土壤容重的土壤取樣器，其特征在于：所述采集器(2a)為圓管型結構，所述采集器(2a)的內徑自取土部件(2b)處向上逐漸增大，所述采集器(2a)的外圓周壁上設有刻度線，所述側蓋(2d)豎向對半分采集器(2a)部分。所述側蓋(2d)與采集器(2a)完全閉合后構成下端敞開的用于容納采集土壤的空間，所述側蓋(2d)的一側鉸接在采集器(2a)側面上，另一端與采集器(2a)卡接，所述取土部件(2b)與采集器(2a)的下段螺紋配合。

3.根據權利要求2所述的一種可采集測定剖面土壤容重的土壤取樣器，其特征在于：所述采集器(2a)頂部的中心位置設有連接柱(2e)，所述連接柱(2e)與采集器(2a)同軸設置，所述受力裝置(1)還包括延長組件(4)和施力組件(5)，所述延長組件(4)豎直設置且可拆卸安裝在連接柱(2e)的上段，所述受力柱(1a)可拆卸的安裝在延長組件(4)上，所述施力組件(5)插接在延長組件(4)的上半部分以用于將延長組件(4)安裝在連接柱(2e)上。

4.根據權利要求3所述的一種可采集測定剖面土壤容重的土壤取樣器，其特征在于：所述延長組件(4)為延長桿(4a)，所述延長組件(4)為多組，可相互連接使用，增加采樣深度。所述延長桿(4a)的下段與連接柱(2e)螺紋連接，所述受力柱(1a)的下段與延長桿(4a)的上段螺紋連接，所述施力組件(5)為圓柱形的施力桿(5a)，所述延長桿(4a)的上半部分與施力桿(5a)固定連接。

5.根據權利要求4所述的一種可采集測定剖面土壤容重的土壤取樣器，其特征在于：所述側蓋(2d)對應于采集器(2a)的卡合位置設有一體成型的卡合板(2f)，所述采集器(2a)對應于卡合板(2f)的位置設有一體成型的鎖緊板(2g)，所述鎖緊板(2g)上設有若干從上至下等間距設置的鎖緊部件(2h)，所述鎖緊板(2g)上對應于每個鎖緊部件(2h)的位置均設有一個供其安裝的安裝槽(2g1)，每個所述安裝槽(2g1)軸線的延長線均與采集器(2a)的軸線交匯，所述卡合板(2f)上對應于每個鎖緊部件(2h)的位置均設有一個供其卡接的卡接槽(2f1)。

6.根據權利要求5所述的一種可采集測定剖面土壤容重的土壤取樣器，其特征在于：每個所述鎖緊部件(2h)均包括彈簧(2h1)和卡接柱(2h2)，每個所述彈簧(2h1)的一端均固定安裝在對應位置的安裝槽(2g1)底部，另一端沿著安裝槽(2g1)的軸線向外延伸，每個所述卡接柱(2h2)的底部均固定安裝在彈簧(2h1)的上端，每個所述卡接柱(2h2)均對應于一個卡接槽(2f1)的位置設置。

7.根據權利要求3所述的一種可采集測定剖面土壤容重的土壤取樣器，其特征在于：所述取土部件(2b)為切土環刀(2b1)，所述切土環刀(2b1)內徑與采集器容納腔下端內徑一致。所述切土環刀(2b1)的上段與采集器(2a)的下段螺紋連接，所述切土環刀(2b1)為內切土結構，所述切土環刀(2b1)的外圓周壁上設有兩個對稱設置的通孔。

8.根據權利要求3所述的一種可采集測定剖面土壤容重的土壤取樣器，其特征在于：所述鎖緊裝置(3)包括具有內螺紋的鎖緊卡環(3a)，所述鎖緊卡環(3a)與采集器(2a)的外圓周壁螺紋配合，所述重擊部件為重擊錘，所述鎖緊卡環(3a)的外圓周壁設有能夠施力的通孔，所述通孔貫穿鎖緊卡環(3a)的圓周壁。

9.利用上述權利要求8所述的一種可采集測定剖面土壤容重的土壤取樣器的取土方法，其特征在于，該方法主要包括以下工作步驟：

(1)、在需要采樣的區域，根據采樣深度要求，組裝采集器(2a)，組裝時，首先將下端取樣部分組裝好，即將開合部分側蓋(2d)合好，上部鎖緊卡環(3a)旋轉至緊，切土環刀(2b1)裝到下端，同樣旋轉至緊，然后將受力柱(1a)連接延長桿(4a)，延長桿(4a)下端連接采集器(2a)，采集器(2a)即組裝完畢；

(2)、組裝完后，在需取土樣的位置，用小土鏟鏟去表面的枯枝落及雜草等；將采集器(2a)垂直插入土壤中，使用重擊錘垂直敲擊受力柱(1a)，使下端取土部件(2b)切割進入土壤，并根據采集器(2a)上的刻度來確定下端取土部件(2b)切割進入土壤達到一次性取土的深度，而后輕輕小幅度搖晃采集器(2a)，使采集器(2a)外壁與土壤分離，最后再垂直向上提起采集器(2a)，將采集器(2a)拔離地面；拔離地面后，將取有土壤樣品的采集器(2a)外表面附著的土壤清除干凈，并平放在地面上以保證采集器(2a)打開后，土壤全部容納在采集器(2a)中，采集器(2a)打開前需要先將切土環刀(2b1)旋下，并將上部鎖緊卡環(3a)放開，而后打開采集器(2a)側蓋(2d)，原狀土以剖面的形式躺在采集器(2a)中；

(3)、采集器(2a)的側蓋(2d)打開后，將不銹鋼切割片按需求沿著設計卡槽依次插入，把剖面土壤完全切割成若干段，每一段的原狀土體積均為100cm³(體積可根據需要設定)，并記錄好每一段原狀土代表的土層位置；而后依次將切割出來的每一段原狀土完全取出，并在便攜式電子天平上稱重，記錄下每段原狀土的質量M1，再取每段原狀土的一小部分按測定土壤含水量的標準方法，測定其含水量，得土壤含水量系數K；計算上述每一段100cm³原狀土的干土重M(M＝M1/(1+K))，進一步得到這一段土壤的容重P(P＝M/100)g/cm³。