[發(fā)明專利]一種完整土壤柱樣采集器及其采樣方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810419077.0
• 申請日: 2018-05-04
• 公開（公告）號: CN108931391B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發(fā)明（設計）人: 何嶄飛;馮婕妮;韋震;張慶瑩;李澤雅;潘響亮
• 申請（專利權）人: 浙江工業(yè)大學
• 主分類號: G01N1/08
• 分類號: G01N1/08
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

1.一種完整土壤柱樣采集器，其特征在于，包括：

采樣管，為一左右拆分式且上下貫通的空心管狀結構，所述采樣管的頂部對稱設有用于與提樣裝置連接的連接部，底部具有用于切割土體以獲得土壤柱的切割部，用于采樣管切割土壤后插入土體內以在采樣管的中空內填裝土壤柱樣品；所述采樣管包括第一半殼與第二半殼，其中第一半殼與第二半殼拆卸式連接，二者共同拼成上下兩端貫通空心管，用于填裝土壤柱樣品；所述第一半殼和所述第二半殼的上部均具有連接部，底部均設有切割部，用于切割土體以獲得土壤柱；所述第一半殼第一側邊通過合頁與第二半殼第一側邊鉸接，第一半殼第二側邊與第二半殼第二側邊之間增設用于調節(jié)收攏程度的鎖定裝置；所述鎖定裝置包括扭桿管、加固板、扭桿、支桿、支桿支架、鋼絲繩、磁性扣塊和加強板，所述扭桿管通過加固板軸向安裝在第一半殼第二側邊上，扭桿軸向貫穿扭桿管，二者轉動連接，其中扭桿繞其自身中心軸周向旋轉；支桿一端與伸出扭桿管的扭桿上端固接，支桿的另一端形成可與第二半殼頂部設置的支桿支架配合的卡合端，用于將第一半殼以及第二半殼收攏；鋼絲繩一端與扭桿固接，另一端固接磁性扣塊；加厚板固裝在第二殼體第二側邊附近的外壁上，并在加厚板上開鑿用于容納磁性扣塊的凹槽，磁性扣塊與第二殼體相互吸引；

提升裝置，包括升降調節(jié)裝置和支架，升降調節(jié)裝置安裝在支架上，而升降調節(jié)裝置底部具有可與采樣管頂部連接部相連的連接件，用于將插入土體內的采樣管從土體內拉出并提升。

2.如權利要求1所述的一種完整土壤柱樣采集器，其特征在于：所述凹槽為T型凹槽。

3.如權利要求1所述的一種完整土壤柱樣采集器，其特征在于：所述提升裝置包括三角支架、手拉葫蘆以及鐵鏈，所述手拉葫蘆的頂部掛接在三角支架頂部，鐵鏈兩端分別與采樣管頂部的連接部相連，手拉葫蘆底部的鉤子鉤在鐵鏈上。

4.如權利要求3所述的一種完整土壤柱樣采集器，其特征在于：所述的采樣管為圓柱形，其第一半殼和第二半殼材質為不銹鋼，圓柱形高度為0.5～2.0m，內徑為5～20cm，第一半殼和第二半殼直徑比為1.0:1.01～1.05；所述的扭桿管上部為圓柱形，底部為半錐形，扭桿管與第一半殼的直徑比為0:0.5～0.2:1.0，扭桿管與扭桿的間隔距離為0.5～1.5cm；所述的加厚板材質為4系不銹鋼，具有鐵磁性，加厚板左邊緣與第二半殼邊緣的距離為1.0～2.0cm；切割環(huán)的材質為鎢鋼，第一半殼下端的切割環(huán)與第一半殼下端齊平，第二半殼下端切割環(huán)的端口超出第二半殼下端邊緣5～15°。

5.利用權利要求1所述的一種完整土壤柱樣采集器對土體進行采樣的方法，包括以下步驟：

1)將第一半殼上的磁性扣塊分別扣入對應的第二半殼的T形扣槽內，并利用磁性扣塊和加厚板的磁力作用固定，然后轉動支桿至合適的開合度，將支桿插入到支桿支架與第二半殼形成的卡合部內，此時，第一半殼和第二半殼不完全合攏，即第一半殼和第二半殼的開口處留有狹縫，第一半殼下端的切割部與第二半殼下端的切割部錯位閉合，形成帶有缺口的切割環(huán)；

2)將采樣管放置于土壤采樣點上，用吸能錘敲擊第一半殼和第二半殼頂部，將采樣管打入土壤中；

3)達到預設土壤深度后，旋緊支桿，帶動鋼絲繩纏繞于扭桿上，使第一半殼和第二半殼完全閉合，旋緊后再次將支桿固定于支桿支架與第二半殼形成的卡合部內，此時，采樣管處于完全閉合狀態(tài)；

4)壓實采樣管內的土樣，并在采樣管外形成空氣狹縫，可破壞提樣時采樣管與土壤形成的真空，減小提樣阻力；

5)將三角支架支于采樣管上方，通過手拉葫蘆和鐵鏈與采樣管頂部的連接部連接，拉動手拉葫蘆，將采樣管拉出土壤；

6)取得土壤柱樣的采集管橫放于水平地面上，旋松支桿，將磁性扣塊從T形扣槽中取下，采樣管的第一半殼和第二半殼打開，獲得完整的、保持原有結構的土壤柱樣。