[發明專利]一種分層取樣的土壤檢測用取樣裝置及其使用方法

有效

• 申請號: 202010591252.1
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111766095B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 徐建;張亞;甘信宏
• 申請（專利權）人: 生態環境部南京環境科學研究所
• 主分類號: G01N1/08
• 分類號: G01N1/08
• 代理公司: 北京棧橋知識產權代理事務所(普通合伙) 11670
• 代理人: 余柯薇

本發明涉及土壤取樣技術領域，具體是涉及一種分層取樣的土壤檢測用取樣裝置，包括鉆桿、樣品管、轉接頭和鉆頭；所述鉆桿是由若干個可徑向擴張的組合管壁和內管組成，其上端與所述轉接頭連接，其下端與所述鉆頭連接；所述樣品管插入在所述鉆桿的內管中。當內管轉動時，通過齒輪齒條的相互作用帶動擴張塊轉動從而帶動組合管壁徑向運動，從而達到改變鉆桿的最大直徑的目的，使得取樣結束在抽離鉆桿時，可使鉆桿與土壤分離，極大地減少土壤對于鉆桿的阻力，無需用千斤頂進行作業，只需旋轉轉接頭即可輕松取出鉆桿，操作方便的同時，大大減少了對原狀土樣的擾動，使待檢測土樣能夠保持其天然層狀結構，從而得到更為精確的相關土樣數據。

技術領域

本發明涉及土壤取樣技術領域，具體是涉及一種分層取樣的土壤檢測用取樣裝置及其使用方法。

背景技術

土壤采樣是現代農業、地質、水利環保等領域中的重要工作環節。鉆土取樣是在施工現場通過取土鉆鉆孔采集土壤樣本的常用方式。

土樣是指進行室內試驗以確定土體的工程性質而專門借助鉆孔用取土器從天然地基中取得原狀土的試樣。通常分為原狀土樣和擾動土樣兩類。前者保持土的天然結構和含水量，用以測定堆積密度、滲透性、壓縮和抗剪強度等指標。后者的天然結構已被擾動，用以進行土的粒度分析、測定土的液性和塑性界限、密度、相對密度、天然坡角等。采集的土樣數量和規格，應能以滿足試驗項目和試驗方法而定。要求土樣基本保持原有結構和含水量，應及時嚴密封蠟，以防止水分蒸發，啟用前應妥善保管，不受震、受熱和受凍。

公知的土壤釆樣器按照動力驅動類型進行分類，分為手動土壤采樣器和機械土壤采樣器兩種。其基本構造是由釆樣頭、連接桿及動力驅動單元組成。兩種采樣器都存在在向上抬舉將采樣器抽離土壤的過程中，費力費時，需要千斤頂作業才能完成采樣，有時甚至因耗力過大而不能完成采樣。而千斤頂抬舉過程中不可避免地會對原狀土樣造成擾動，使天然層狀結構被擾動。

因此，亟需一種能夠采樣完成后能輕松取出采樣器且不會破壞土樣原有結構的土壤取樣裝置。

發明內容

為了實現以上目的，本發明提供了一種分層取樣的土壤檢測用取樣裝置，可以輕松地將采樣器抽離土壤，在抽離過程中不會對原狀土壤的天然層狀結構，具體的技術方案如下：

一種分層取樣的土壤檢測用取樣裝置，包括鉆桿、樣品管、轉接頭和鉆頭；所述鉆桿是由若干個可徑向擴張的組合管壁和內管組成，其上端與所述轉接頭連接，其下端與所述鉆頭連接；所述樣品管插入在所述鉆桿的內管中。

進一步地，所述鉆桿是由組合管壁通過擴張塊與內管組成；所述每個組合管壁的邊緣處相互嚙合，在每個嚙合處通過設置的轉動槽一均插有轉動桿一，從而使組合管壁可徑向擴張和收縮；所述內管外壁為齒輪結構，內壁設置有卡槽，且在兩端設置有環形的連接構件；所述擴張塊一端通過轉動槽二與固定在連接構件上的轉動桿二滑動連接，另一端與固定在鉆桿內壁上的轉動桿三轉動連接，且靠近內管側設置有與內管齒輪結構相適配的齒條結構。

當內管轉動時，通過齒輪齒條的相互作用帶動擴張塊轉動從而帶動組合管壁徑向運動，從而達到改變鉆桿的最大直徑的目的，使得取樣結束在抽離鉆桿時，可使鉆桿與土壤分離，極大地減少土壤對于鉆桿的阻力，從而能夠實現輕松抽離取樣裝置的目的。

進一步地，所述連接構件上設置有螺紋接頭，且所述連接構件的外環直徑小于組合管壁收縮時的最小直徑，內環直徑大于內管的內徑。連接構件的作用是為轉動桿二和螺紋接頭提供固定點，使得鉆桿的組合管壁和內管保持機械結構上的完整性。

進一步地，所述轉接頭上、下端口處均設置有螺紋，外壁中部設置有固定槽。所述螺紋是為了連接鉆桿，固定槽是為了連接活塞式電機。

進一步地，所述樣品管外壁上設置有與所述內管上的卡槽相適配的卡塊，所述樣品管上端設置有與所述轉接頭連接的卡扣。所述卡塊與內管上的卡槽相互配合，能夠使得旋轉樣品管，即可使內管轉動。