新鮮土樣粒級分選裝置及采用該裝置篩分新鮮土樣各粒級的方法
【專利摘要】新鮮土樣粒級分選裝置及采用該裝置篩分新鮮土樣各粒級的方法，涉及土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)篩分【技術(shù)領(lǐng)域】。它是為了解決現(xiàn)有新鮮土樣篩分效率低的問題。本發(fā)明包括有機透明罩、托盤、套篩、滑桿、主動輪、從動輪、輸出軸、支撐桿、機箱、制冷開關(guān)、篩分定時開關(guān)、軟管、變速箱、電動機、制冷機和圓環(huán)形滑軌；稱取預(yù)定量的經(jīng)預(yù)處理的土壤樣品；將新鮮土樣均勻撒于頂層套篩上，密封玻璃罩；啟動制冷機，經(jīng)預(yù)處理的土壤樣品出現(xiàn)第一滴冰晶的時刻開始計時，冷凍8分鐘～12分鐘；然后啟動電動機，經(jīng)滑桿帶動套篩以振動頻率25～35次/分、振幅10cm～15cm的方式旋轉(zhuǎn)10～20分鐘，完成新鮮土壤各粒級的篩分。本發(fā)明適用于土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)篩分【技術(shù)領(lǐng)域】。
【專利說明】新鮮土樣粒級分選裝置及采用該裝置篩分新鮮土樣各粒級 的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到新鮮土樣粒級分選裝置及采用該裝置篩分新鮮土樣各粒級的方法， 屬于土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)篩分【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)影響土壤肥力，良好團(tuán)粒結(jié)構(gòu)利于土壤中水與空氣協(xié)調(diào)，提高土壤 可耕性，利于作物根系生長，降低水土流失。微生物分布廣、數(shù)量大、種類多，是土壤生物中 最活躍的部分，其對土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成、穩(wěn)定及周轉(zhuǎn)起著重要作用。不同粒級土壤團(tuán)粒中微 生物量碳氮含量、酶含量等不同，分析其對耕作方式的響應(yīng)機制對研究土壤肥力與土壤固 碳能力有重要意義。但微生物方面各指標(biāo)測定需要新鮮土樣，現(xiàn)有的方法需將風(fēng)干土樣干 篩或濕篩分成不同粒級團(tuán)粒后，調(diào)節(jié)土壤水分含量，置于恒溫培養(yǎng)箱，培養(yǎng)數(shù)天，效率低下， 且微生物活性靈敏，極易受土壤干濕交替等外界因素影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有新鮮土樣篩分效率低的問題，提供了新鮮土樣粒級分選裝 置及采用該裝置篩分新鮮土樣各粒級的方法。
[0004]本發(fā)明所述的新鮮土樣粒級分選裝置，它包括有機透明罩、托盤、套篩、滑桿、主動 輪、從動輪、輸出軸和支撐桿，它還包括機箱、制冷開關(guān)、篩分定時開關(guān)、軟管、變速箱、電動 機、制冷機和圓環(huán)形滑軌；
[0005]有機透明罩為下開口結(jié)構(gòu)，所述機箱的上表面將有機透明罩的開口密封；托盤、套 篩、滑桿、主動輪、從動輪、輸出軸、支撐桿和兩個支架均位于有機透明罩中；
[0006]機箱內(nèi)部的底板上固定有電動機、制冷機和變速箱，電動機的旋轉(zhuǎn)軸通過三角帶 帶動變速箱的輸入軸旋轉(zhuǎn)，輸出軸的一端穿過機箱的上面表連接在變速箱的轉(zhuǎn)動軸上，輸 出軸的另一端穿過機箱的上表面連接主動輪的中心，支撐桿的一端固定在機箱的上表面 上，所述支撐桿的另一端連接從動輪的中心，主動輪通過三角帶帶動從動輪旋轉(zhuǎn)，滑桿的通 過一個支架固定在主動輪上；圓環(huán)形滑軌同軸固定在從動輪外緣凹槽上，滑桿的通過另一 個支架與圓環(huán)形滑軌滑動連接，該另一個支撐桿與滑桿滑動連接；滑桿上固定托盤，托盤中 設(shè)置有N層套篩；N為大于或等于2整數(shù)；
[0007]所述套篩由N個不同粒級的篩子組成，并且自下向上按照粒徑由小到大套接；
[0008]軟管的一端與制冷機的冷氣輸出端連通，軟管的另一端穿過機箱的上表面伸入到 有機透明罩中；
[0009]制冷開關(guān)與篩分定時開關(guān)均設(shè)置在機箱側(cè)壁上，制冷開關(guān)與篩分定時開關(guān)的輸出 開關(guān)分別串聯(lián)在制冷機與電動機的供電回路中。
[0010]新鮮土樣粒級分選裝置篩分新鮮土壤各粒級的方法，
[0011]稱取預(yù)定量的經(jīng)預(yù)處理的土壤樣品；將新鮮土樣均勻撒于頂層套篩上，密封玻璃罩；啟動制冷機，在經(jīng)預(yù)處理的土壤樣品出現(xiàn)第一滴冰晶的時刻開始計時，冷凍8分鐘?12 分鐘；然后啟動電動機，經(jīng)滑桿帶動套篩以振動頻率25?35次/分、振幅IOcm?15cm的 方式旋轉(zhuǎn)10?20分鐘，完成新鮮土壤各粒級的篩分。
[0012]本發(fā)明直接將新鮮土樣冷凍固化后進(jìn)行粒級分離，避免了新鮮土樣直接篩分，團(tuán) 粒相互粘結(jié)，堵塞篩孔的問題，且能同時獲得同一樣品不同粒級團(tuán)粒含量，也避免了原有方 法需將土樣先風(fēng)干，通過干篩或濕篩，將土樣置于恒溫培養(yǎng)箱數(shù)天。如果在吊架上設(shè)置更多 的套篩，可以同時篩分更多樣品。這對于研究土壤不同粒級團(tuán)聚體中微生物對其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定 性以及土壤固碳機理方面具有重要的意義。
[0013]本發(fā)明采用振動的方式進(jìn)行新鮮土樣的篩分，有效提高了土壤樣品篩分的效率， 同比提高了 5%以上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1主動輪從動輪的俯視示意圖。 【具體實施方式】
[0015]【具體實施方式】一:下面結(jié)合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式所述新鮮土樣 粒級分選裝置，它包括有機透明罩1、托盤2、套篩3、滑桿4、主動輪5、從動輪6、輸出軸7和 支撐桿16，它還包括機箱8、制冷開關(guān)9、篩分定時開關(guān)10、軟管11、變速箱12、電動機13、制 冷機14和圓環(huán)形滑軌15 ；
[0016]有機透明罩I為下開口結(jié)構(gòu)，所述機箱8的上表面將有機透明罩I的開口密封；托 盤2、套篩3、滑桿4、主動輪5、從動輪6、輸出軸7、支撐桿16和兩個支架均位于有機透明罩 I中；
[0017]機箱8內(nèi)部的底板上固定有電動機13、制冷機14和變速箱12，電動機13的旋轉(zhuǎn) 軸通過三角帶帶動變速箱12的輸入軸旋轉(zhuǎn)，輸出軸7的一端穿過機箱8的上面表連接在變 速箱12的轉(zhuǎn)動軸上，輸出軸7的另一端穿過機箱8的上表面連接主動輪5的中心，支撐桿 16的一端固定在機箱8的上表面上,所述支撐桿16的另一端連接從動輪6的中心,主動輪 5通過三角帶帶動從動輪6旋轉(zhuǎn)，滑桿4的通過一個支架固定在主動輪5上；圓環(huán)形滑軌15 同軸固定在從動輪6外緣凹槽上，滑桿4的通過另一個支架與圓環(huán)形滑軌15滑動連接，該 另一個支撐桿與滑桿4滑動連接；滑桿4上固定托盤2，托盤2中設(shè)置有N層套篩3 ；N為大 于或等于2整數(shù)；
[0018]所述套篩3由N個不同粒級的篩子組成，并且自下向上按照粒徑由小到大套接；
[0019]軟管11的一端與制冷機14的冷氣輸出端連通，軟管11的另一端穿過機箱8的上 表面伸入到有機透明罩I中；
[0020]制冷開關(guān)9與篩分定時開關(guān)10均設(shè)置在機箱8側(cè)壁上，制冷開關(guān)9與篩分定時開 關(guān)10的輸出開關(guān)分別串聯(lián)在制冷機14與電動機13的供電回路中。
[0021 ] 本實施方式中，所述機箱8采用不銹鋼板制作，機箱8頂面板為四周帶沿的不銹鋼 板，機箱8的四個側(cè)壁為長方形不銹鋼板，機箱8的底面板焊接在機箱8的四個側(cè)壁上；所 述電動機13參數(shù)可選擇功率120W，電壓380V，電流0.4A，50Hz，1400轉(zhuǎn)/分；所述變速箱12 輸出軸7上主動輪5與從動輪6厚度均為0.2cm，直徑均為20cm。[0022]【具體實施方式】二:本實施方式對【具體實施方式】一所述的新鮮土樣粒級分選裝置的 進(jìn)一步限定，本實施方式中，所述有機透明罩I上表面為圓形，由有機透明材料制成，直徑 為54cm，高度為36cm ;有機透明罩I與機箱8之間采用橡膠環(huán)密封；軟管11與機箱8之間 采用橡膠環(huán)密封。
[0023]【具體實施方式】三:本實施方式對【具體實施方式】一或二所述的新鮮土樣粒級分選裝 置的進(jìn)一步限定，本實施方式中，N=4，所述套篩3粒級分別為大于0且小于或等于0.25mm 粒級，大于0.25mm且小于或等于0.5mm粒級,大于0.5mm且小于或等于Imm粒級,大于Imm 且小于或等于2mm粒級。
[0024]本實施方式中，套篩3的直徑為20cm;機箱8厚度為0.2cm，其長X寬為 80 X 80cm;支撐桿16的長度為5cm,直徑為1cm。滑桿4長度為25cm,寬度為Icm,固定套篩 點到主動輪1/2處長度為10.3cm，輸出軸7長度為12cm，直徑1cm。
[0025]【具體實施方式】四:本實施方式對【具體實施方式】三所述的新鮮土樣粒級分選裝置的 進(jìn)一步限定，本實施方式中，所述滑桿4上開有螺孔，滑桿4與托盤2的固定通過羊角螺母 連接。
[0026]【具體實施方式】五:本實施方式對【具體實施方式】一、二或四所述的新鮮土樣粒級分 選裝置的進(jìn)一步限定，本實施方式中，所述輸出軸7由不銹鋼圓形管制成，輸出軸7與機箱 8上的通孔處設(shè)置有軸套，輸出軸7的主體與軸套相配合。
[0027]【具體實施方式】六:本實施方式對【具體實施方式】五所述的新鮮土樣粒級分選裝置的 進(jìn)一步限定，本實施方式中，它還包括溫度傳感器和制冷控制器，所述溫度傳感器和制冷控 制器均設(shè)置在機箱8中，所述溫度傳感器用于采集機箱8內(nèi)的溫度，所述溫度傳感器的溫度 信號輸出端與制冷控制器的溫度信號輸入端連接；所述制冷控制器的控制信號輸出端與制 冷機14的控制信號輸入端連接。
[0028]【具體實施方式】七:本實施方式是采用【具體實施方式】一至六任意一個實施方式所述 新鮮土樣粒級分選裝置篩分新鮮土壤各粒級的方法，它的方法是:
[0029]稱取預(yù)定量的經(jīng)預(yù)處理的土壤樣品；將新鮮土樣均勻撒于頂層套篩3上，密封玻 璃罩；啟動制冷機14，在經(jīng)預(yù)處理的土壤樣品出現(xiàn)第一滴冰晶的時刻開始計時，冷凍8分 鐘?12分鐘；然后啟動電動機13，經(jīng)滑桿4帶動套篩3以振動頻率25?35次/分、振幅 IOcm?15cm的方式旋轉(zhuǎn)10?20分鐘,完成新鮮土壤各粒級的篩分。
[0030]本實施方式中，步驟一對土壤樣品的預(yù)處理指去除根系、礫石與其他雜質(zhì)，且使土 樣含水率為田間持水量的百分?jǐn)?shù)為30%?60%。若新鮮土樣質(zhì)地粘重，冷凍后很難篩分，可 考慮一方面通過恒溫培養(yǎng)箱降低其含水率，也可在上層篩子里加入合適數(shù)量的小玻璃珠， 增加其破碎度。
[0031]【具體實施方式】八:本實施方式對【具體實施方式】七所述的新鮮土樣粒級分選裝置篩 分新鮮土壤各粒級的方法的進(jìn)一步限定，本實施方式中，對經(jīng)預(yù)處理的土壤樣品在出現(xiàn)第 一滴冰晶后的冷卻時間為10分鐘。
[0032]【具體實施方式】九:本實施方式對【具體實施方式】七所述的新鮮土樣粒級分選裝置篩 分新鮮土壤各粒級的方法的進(jìn)一步限定，本實施方式中，在篩分新鮮土壤各粒級的過程中， 經(jīng)滑桿4帶動套篩3以振動頻率28?32次/分、振幅12?14cm的方式旋轉(zhuǎn)13?17分鐘。[0033]【具體實施方式】十:本實施方式對【具體實施方式】七所述的新鮮土樣粒級分選裝置篩 分新鮮土壤各粒級的方法的進(jìn)一步限定，本實施方式中，在篩分新鮮土壤各粒級的過程中， 經(jīng)滑桿4帶動套篩3以振動頻率30次/分、振幅13cm的方式旋轉(zhuǎn)15分鐘。
[0034]在農(nóng)化分析中，烘干土壤樣品一般采用105°C烘干。如果還需要測定樣品中碳氮含 量，則需要在60°C烘干，但不能高于80°C。如果還需要測定樣品中微生物量碳、氮、酶、菌絲 等指標(biāo)，則需4 V保存。
【權(quán)利要求】
1.新鮮土樣粒級分選裝置，它包括有機透明罩(I)、托盤(2)、套篩(3)、滑桿(4)、主動輪(5)、從動輪(6)、輸出軸(7)和支撐桿(16)，其特征在于:它還包括機箱(8)、制冷開關(guān)(9)、篩分定時開關(guān)(10)、軟管(11)、變速箱(12)、電動機(13)、制冷機(14)和圓環(huán)形滑軌(15)；有機透明罩(I)為下開口結(jié)構(gòu)，所述機箱(8)的上表面將有機透明罩(I)的開口密封； 托盤(2)、套篩(3)、滑桿(4)、主動輪(5)、從動輪(6)、輸出軸(7)、支撐桿(16)和兩個支架均位于有機透明罩(I)中；機箱(8 )內(nèi)部的底板上固定有電動機(13 )、制冷機(14 )和變速箱(12 )，電動機(13 )的旋轉(zhuǎn)軸通過三角帶帶動變速箱(12)的輸入軸旋轉(zhuǎn)，輸出軸(7)的一端穿過機箱(8)的上面表連接在變速箱(12)的轉(zhuǎn)動軸上，輸出軸(7)的另一端穿過機箱(8)的上表面連接主動輪(5)的中心,支撐桿(16)的一端固定在機箱(8)的上表面上,所述支撐桿(16)的另一端連接從動輪(6)的中心，主動輪(5)通過三角帶帶動從動輪(6)旋轉(zhuǎn)，滑桿(4)的通過一個支架固定在主動輪(5)上；圓環(huán)形滑軌(15)同軸固定在從動輪(6)外緣凹槽上，滑桿(4)的通過另一個支架與圓環(huán)形滑軌(15)滑動連接，該另一個支撐桿與滑桿(4)滑動連接；滑桿(4) 上固定托盤(2)，托盤(2)中設(shè)置有N層套篩(3) ；N為大于或等于2整數(shù)；所述套篩(3)由N個不同粒級的篩子組成，并且自下向上按照粒徑由小到大套接；軟管(11)的一端與制冷機(14)的冷氣輸出端連通，軟管(11)的另一端穿過機箱(8) 的上表面伸入到有機透明罩(I)中；制冷開關(guān)(9)與篩分定時開關(guān)(10)均設(shè)置在機箱(8)側(cè)壁上，制冷開關(guān)(9)與篩分定時開關(guān)(10)的輸出開關(guān)分別串聯(lián)在制冷機(14)與電動機(13)的供電回路中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新鮮土樣粒級分選裝置，其特征在于:所述有機透明罩(I)上表面為圓形，由有機透明材料制成，直徑為54cm,高度為36cm ;有機透明罩(I)與機箱(8)之間采用橡膠環(huán)密封；軟管(11)與機箱(8)之間采用橡膠環(huán)密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所 述的新鮮土樣粒級分選裝置，其特征在于:N=4，所述套篩(3) 粒級分別為大于0且小于或等于0.25mm粒級，大于0.25mm且小于或等于0.5mm粒級，大于0.5mm且小于或等于Imm粒級,大于Imm且小于或等于2mm粒級。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的新鮮土樣粒級分選裝置，其特征在于:所述滑桿(4)上開有螺孔，滑桿(4)與托盤(2)的固定通過羊角螺母連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的新鮮土樣粒級分選裝置，其特征在于:所述輸出軸(7) 由不銹鋼圓形管制成，輸出軸(7)與機箱(8)上的通孔處設(shè)置有軸套，輸出軸(7)的主體與軸套相配合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新鮮土樣粒級分選裝置，其特征在于:它還包括溫度傳感器和制冷控制器，所述溫度傳感器和制冷控制器均設(shè)置在機箱(8)中，所述溫度傳感器用于采集機箱(8)內(nèi)的溫度，所述溫度傳感器的溫度信號輸出端與制冷控制器的溫度信號輸入端連接；所述制冷控制器的控制信號輸出端與制冷機(14)的控制信號輸入端連接。
7.采用權(quán)利要求1所述的新鮮土樣粒級分選裝置篩分新鮮土壤各粒級的方法，其特征在于:它的方法是:稱取預(yù)定量的經(jīng)預(yù)處理的土壤樣品；將新鮮土樣均勻撒于頂層套篩(3)上，密封玻璃罩；啟動制冷機(14)，在經(jīng)預(yù)處理的土壤樣品出現(xiàn)第一滴冰晶的時刻開始計時，冷凍8分鐘?12分鐘；然后啟動電動機(13)，經(jīng)滑桿(4)帶動套篩(3)以振動頻率25?35次/分、 振幅IOcm?15cm的方式旋轉(zhuǎn)10?20分鐘,完成新鮮土壤各粒級的篩分。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的新鮮土樣粒級分選裝置篩分新鮮土壤各粒級的篩分方法，其特征在于:對經(jīng)預(yù)處理的土壤樣品在出現(xiàn)第一滴冰晶后的冷卻時間為10分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的新鮮土樣粒級分選裝置篩分新鮮土壤各粒級的篩分方法，其特征在于:在篩分新鮮土壤各粒級的過程中，經(jīng)滑桿(4)帶動套篩(3)以振動頻率28?32 次/分、振幅12?14cm的方式旋轉(zhuǎn)13?17分鐘。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的新鮮土樣粒級分選裝置篩分新鮮土壤各粒級的篩分方法， 其特征在于:在篩分新鮮土壤各粒級的過程中，經(jīng)滑桿 (4)帶動套篩(3)以振動頻率30次/ 分、振幅13cm的方式旋轉(zhuǎn)15分鐘。
【文檔編號】B07B1/42GK103433204SQ201310356042
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月15日
【發(fā)明者】于銳, 劉強, 劉景雙, 王其存, 劉慶艷, 王恒, 張靜靜 申請人:中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所