一種便捷式表層土壤采樣器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種便捷式表層土壤采樣器，包括相互連接的把柄和取樣頭，所述取樣頭包括間隔疊置的頂板和底板，頂板和底板之間靠近把柄一側(cè)為封閉結(jié)構(gòu)，其余部位開放。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，可分別進(jìn)行水平采樣和垂直采樣，降低樣品誤差；無需手動收集土壤采樣器內(nèi)的樣品，使用便捷、省力。選擇垂直取樣方式時，取樣量大，對設(shè)施土壤的土層結(jié)構(gòu)及植物根系破壞較?。贿x擇水平取樣方式時，可以采集指定分層的土壤，土壤樣品剖面特征保存完整。工作人員可根據(jù)需要或特定環(huán)境選擇不同采樣方式。
【專利說明】一種便捷式表層土壤采樣器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種土壤采樣裝置，特別涉及一種便捷式表層土壤采樣器。

【背景技術(shù)】
[0002] 土壤樣品的采集是農(nóng)業(yè)資源利用及環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域?qū)ν寥鲤B(yǎng)分及污染程度評價分 析的前提，是從事土壤研究工作科技工作者重要的基礎(chǔ)工作之一。所采集的樣品是否具有 代表性，直接影響測試分析的準(zhǔn)確性和精密度，是測定結(jié)果能否如實反映土壤環(huán)境狀況的 重要前提條件。進(jìn)行土壤采樣前應(yīng)先將剖面整修、清理，削去最表層的浮土，然后再按層次 自下而上逐層從中心典型部位取樣。
[0003] 土壤學(xué)中認(rèn)為，土壤表層土一般指的是土壤中0_200mm厚的土層，由于發(fā)育比較 完全，表層土的養(yǎng)分及有機質(zhì)的含量最高；同時表層土也是土體與環(huán)境接觸的界面，承載著 來自環(huán)境中的各種物質(zhì)。研究表層土對于指導(dǎo)作物種植及揭示土壤污染狀況具有重要意 義。
[0004] 土壤采樣器是從事土壤采樣工作的必備工具，目前使用較為廣泛的土壤采樣器主 要分為兩大類：一類是專業(yè)化程度比較高的土鉆，另一類是各式鐵鏟。
[0005] 使用土鉆作為土壤采樣器時，需將其采樣頭垂直插入土壤中，擠壓、旋轉(zhuǎn)到一定土 壤深度后將土鉆取出，收集土鉆內(nèi)土壤樣品待后續(xù)分析。其優(yōu)點在于：可以進(jìn)行垂直采樣； 對設(shè)施土壤的土層結(jié)構(gòu)破壞小，擾動少，減少了對作物根系的傷害。其存在的缺點有：不便 進(jìn)行水平采樣，不能對樣品精確分層，土壤樣品剖面特征難以分辨；采樣費時費力，并且采 樣后需要手動收集土鉆內(nèi)的樣品；每次采集的樣品量少，需要連續(xù)采集多次，工作效率低， 僅適用于少量樣品的采集；另外由于其專業(yè)化程度比較高，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，零部件較多，使 用與維護(hù)較為不便。
[0006] 鐵鏟作為土壤采樣的傳統(tǒng)工具，常用于采集農(nóng)地或荒地的表層土壤樣品。采集土 壤樣品時，常需在采樣點附近挖掘土坑，然后在坑壁的土壤剖面采集樣品。其優(yōu)點在于：采 樣簡便易行，速度較快，適用于大量樣品的采集；方便進(jìn)行土壤的水平采樣。其存在的缺點 有：樣品采集工作量相對較大；不便進(jìn)行垂直采樣，并且采取挖坑的方式對設(shè)施土壤的土 層結(jié)構(gòu)及在種土壤內(nèi)株距比較近的植物根系破壞較大；同時樣品的收集常需要手動操作完 成。
[0007] 另外，由于現(xiàn)有土壤采樣器的使用局限性，土壤采集一般都是通過多種不同的土 壤采樣器來完成，易造成樣品間系統(tǒng)誤差較大，測試分析的準(zhǔn)確性受到影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明針對現(xiàn)有采樣工具中的不足，提供一種便捷式表層土壤采樣器，結(jié)構(gòu)簡單， 可分別進(jìn)行水平采樣和垂直采樣，取樣量大，使用便捷、省力。
[0009] 本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：
[0010] 一種便捷式表層土壤采樣器，包括相互連接的把柄和取樣頭，所述取樣頭包括間 隔疊置的頂板和底板，頂板和底板之間靠近把柄一側(cè)為封閉結(jié)構(gòu)，其余部位開放。
[0011] 本發(fā)明頂板和底板之間有一定空間，為樣品采集區(qū)，開放部位為樣品進(jìn)口，既可用 于水平米樣，也可用于垂直米樣。
[0012] 所述頂板和底板形狀相同，一側(cè)與把柄相固定，另一側(cè)為弧形的刃部。在與土壤接 觸時，弧形刃部的設(shè)計降低了頂板和底板所受阻力，使取樣頭更易插入土壤內(nèi)，節(jié)省人力。
[0013] 一般情況下，采樣器從土壤中取出時，特別是對于較松散或難以成型的土壤，或者 采用垂直方式進(jìn)行樣品采集時，樣品易從取樣頭滑出。為防止樣品滑出，可在頂板和底板的 邊緣設(shè)有防止樣品滑出的內(nèi)陷齒狀結(jié)構(gòu)。保證采樣量，降低取樣誤差。
[0014] 所述頂板和底板為相互平行的平板或弧形板，長度為200mm，間距為10-30mm。取 樣頭的長度為200mm左右，與土壤表層厚度相一致，將取樣頭垂直插入待取樣土壤，可一次 性完成表層土壤的采集，取樣量大，取樣效率提高。
[0015] 所述頂板和底板之間通過加強座相連，所述把柄固定安裝在加強座上。所述把柄 與加強座螺紋配合，把柄與加強座可拆卸連接，拆卸、組合靈活，減小體積，外出攜帶方便。
[0016] 作為另一種實施方式，所述把柄與加強座鋼結(jié)構(gòu)一體鑄成或采用其他不可拆卸的 固定方式，以保證采樣裝置的強度和抗壓抗彎折能力。
[0017] 所述加強座的兩側(cè)設(shè)有安裝槽，所述頂板和底板可拆卸的設(shè)置在對應(yīng)的安裝槽 內(nèi)。一方面頂板和底板與加強座可拆卸連接，拆卸、組合靈活，減小體積，外出攜帶方便；另 一方面當(dāng)頂板或底板有耗損時，可方便頂板或底板的更換。
[0018] 所述頂板和底板之間設(shè)有出樣推板，把柄內(nèi)滑動安裝有與出樣推板相接的驅(qū)動推 桿。使用時驅(qū)動推桿向下運動，同時帶動出樣推板將采集的土壤樣品從頂板和底板之間的 空間推出。
[0019] 為保證樣品順利推出，所述出樣推板鑄造圓潤并經(jīng)充分打磨，出樣推板的兩側(cè)沿 分別與頂板和底板滑動接觸。
[0020] 所述把柄內(nèi)帶有容置腔，所述加強座上設(shè)有與容置腔相連的通孔，所述驅(qū)動推桿 位于容置腔內(nèi)，且驅(qū)動推桿的一端貫穿通孔與出樣推板相連。容置腔內(nèi)驅(qū)動推桿貫穿通孔 向下運動，同時帶動出樣推板向下運動，樣品從頂板和底板之間的空間推出，無需手動收集 采樣器內(nèi)的樣品。
[0021] 所述把柄的側(cè)壁設(shè)有與容置腔相連的滑槽，所述驅(qū)動推桿上固定有沿滑槽運動的 驅(qū)動手柄。驅(qū)動手柄帶動驅(qū)動推桿和出樣推板一起向下運動，將采集的樣品推出。
[0022] 所述驅(qū)動手柄為可折疊式，使用時將驅(qū)動手柄從所述滑槽中轉(zhuǎn)出，不用時將驅(qū)動 手柄轉(zhuǎn)到滑槽內(nèi)部折疊放置，使用方便、安全，土壤采樣器整體美觀。
[0023] 所述驅(qū)動推桿上設(shè)有限位板，所述容置腔內(nèi)設(shè)有用于將驅(qū)動推桿保持在初始位置 的回位彈簧，回位彈簧一端與限位板相抵，另一端與加強座或把柄相抵。彈簧限位板便于控 制彈簧位置。
[0024] 樣品推出后，松開驅(qū)動手柄，在回位彈簧的作用下，出樣推板又回到初始狀態(tài)。下 次采樣時，減少了出樣推板的阻力，提高采樣效率，同時降低了對土壤的土層結(jié)構(gòu)及植物根 系的破壞程度。
[0025] 作為優(yōu)選，所述便捷式表層土壤采樣器的把柄和取樣頭總長度為700-800mm，方便 外出采樣攜帶。
[0026] 垂直取樣時，將表層土壤采樣器的弧形刃部垂直插入待取樣土壤，待取樣頭全部 進(jìn)入土體后，將采樣器從土壤中取出，土壤樣品收集在取樣頭的頂板和底板之間的空間內(nèi)， 將驅(qū)動手柄從滑槽中轉(zhuǎn)出，用力按壓驅(qū)動手柄，驅(qū)動手柄帶動驅(qū)動推桿和出樣推板一起向 下運動，直至樣品從取樣頭的頂板和底板之間的空間內(nèi)推出。松開驅(qū)動手柄，在回位彈簧的 作用下，出樣推板又回到初始狀態(tài)，方便下次采樣。
[0027] 水平采樣時，在采樣點附近挖掘土坑，在坑壁的土壤剖面選定土壤分層，將表層土 壤采樣器的弧形刃部水平插入土壤剖面采集指定分層的土壤樣品，后續(xù)方法同垂直取樣的 方法。
[0028] 工作人員可根據(jù)需要或特定環(huán)境選擇不同采樣方式。
[0029] 本發(fā)明的有益效果：
[0030] 本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，可分別進(jìn)行水平采樣和垂直采樣，降低樣品誤差；無需手動收集 土壤采樣器內(nèi)的樣品，使用便捷、省力。選擇垂直取樣方式時，取樣量大，對設(shè)施土壤的土層 結(jié)構(gòu)及植物根系破壞較??；選擇水平取樣方式時，可以采集指定分層的土壤，土壤樣品剖面 特征保存完整。工作人員可根據(jù)需要或特定環(huán)境選擇不同采樣方式。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031] 圖1為本發(fā)明便捷式表層土壤采樣器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032] 圖2為本發(fā)明便捷式表層土壤采樣器的側(cè)視圖；
[0033] 圖3為圖2中取樣頭結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0034] 如圖所示，一種便捷式表層土壤采樣器，包括相互連接的把柄1和取樣頭2,取樣 頭2包括間隔疊置的頂板3和底板4,頂板3和底板4之間靠近把柄一側(cè)為封閉結(jié)構(gòu)，其余 部位開放。頂板3和底板4之間有一定空間，為樣品采集區(qū)，開放部位為樣品進(jìn)口。
[0035] 頂板3和底板4形狀相同，為相互平行的弧形板，一側(cè)與把柄1相固定，另一側(cè)為 弧形的刃部。長度為200mm，間距為10_30mm。
[0036] 作為另一種實施方式，頂板3和底板4形狀相同，為相互平行的平板。
[0037] 作為優(yōu)選，頂板3和底板4的邊緣設(shè)有防止樣品滑出的內(nèi)陷齒狀結(jié)構(gòu)。
[0038] 頂板3和底板4之間通過加強座5相連，所述把柄1固定安裝在加強座5上。把 柄1與加強座5螺紋配合，把柄1與加強座5可拆卸連接，拆卸、組合靈活，減小體積，外出 攜帶方便。
[0039] 作為另一種實施方式，把柄1與加強座5鋼結(jié)構(gòu)一體鑄成或米用其他不可拆卸的 固定方式，以保證采樣裝置的強度和抗壓抗彎折能力。
[0040] 加強座5的兩側(cè)設(shè)有安裝槽，所述頂板3和底板4可拆卸的設(shè)置在對應(yīng)的安裝槽 內(nèi)。
[0041] 頂板3和底板4之間設(shè)有出樣推板6,把柄1內(nèi)滑動安裝有與出樣推板6相接的驅(qū) 動推桿7。出樣推板6的兩側(cè)沿分別與頂板3和底板4滑動接觸。
[0042] 把柄1內(nèi)帶有容置腔8,加強座5上設(shè)有與容置腔8相連的通孔，驅(qū)動推桿7位于 容置腔8內(nèi)，且驅(qū)動推桿7的一端貫穿通孔與出樣推板6相連。使用時容置腔8內(nèi)驅(qū)動推 桿7貫穿通孔向下運動，同時帶動出樣推板6向下運動，樣品從頂板3和底板4之間的空間 推出，無需手動收集采樣器內(nèi)的樣品。
[0043] 把柄1的側(cè)壁設(shè)有與容置腔8相連的滑槽9,驅(qū)動推桿7上固定有沿滑槽9運動的 驅(qū)動手柄10。驅(qū)動手柄10帶動驅(qū)動推桿7和出樣推板6 -起向下運動，將采集的樣品推 出。
[0044] 驅(qū)動手柄10為可折疊式，使用時將驅(qū)動手柄10從滑槽9中轉(zhuǎn)出，不用時將驅(qū)動手 柄10轉(zhuǎn)到滑槽9內(nèi)部折疊放置。
[0045] 驅(qū)動推桿7上設(shè)有限位板11，容置腔8內(nèi)設(shè)有用于將驅(qū)動推桿7保持在初始位置 的回位彈簧12,回位彈簧12 -端與限位板11相抵，另一端與加強座5或把柄1相抵。
[0046] 樣品推出后，松開驅(qū)動手柄10,在回位彈簧12的作用下，出樣推板6又回到初始狀 態(tài)。
[0047] 作為優(yōu)選，便捷式表層土壤采樣器總長度為700-800mm，方便采樣攜帶。
[0048] 具體使用時，工作人員可根據(jù)需要或特定環(huán)境選擇不同采樣方式。
[0049] 垂直取樣時，將表層土壤采樣器的弧形刃部垂直插入待取樣土壤，待取樣頭進(jìn)入 土體后，將采樣器從土壤中取出，土壤樣品收集在取樣頭的頂板3和底板4之間的空間內(nèi)， 將驅(qū)動手柄10從滑槽9中轉(zhuǎn)出，用力按壓驅(qū)動手柄10,驅(qū)動手柄10帶動驅(qū)動推桿7和出樣 推板6 -起向下運動，直至樣品從取樣頭的頂板3和底板4之間的空間內(nèi)推出。松開驅(qū)動 手柄10,在回位彈簧12的作用下，出樣推板6又回到初始狀態(tài)，方便下次采樣。
[0050] 水平采樣時，在采樣點附近挖掘土坑，在坑壁的土壤剖面選定土壤分層，將表層土 壤采樣器的弧形刃部水平插入土壤剖面采集指定分層的土壤樣品，后續(xù)方法同垂直取樣的 方法。
【權(quán)利要求】
1. 一種便捷式表層土壤采樣器，包括相互連接的把柄和取樣頭，其特征在于，所述取樣 頭包括間隔疊置的頂板和底板，頂板和底板之間靠近把柄一側(cè)為封閉結(jié)構(gòu)，其余部位開放。
2. 如權(quán)利要求1所述的便捷式表層土壤采樣器，其特征在于，所述頂板和底板形狀相 同，一側(cè)與把柄相固定，另一側(cè)為弧形的刃部。
3. 如權(quán)利要求1所述的便捷式表層土壤采樣器，其特征在于，所述頂板和底板的邊緣 設(shè)有防止樣品滑出的內(nèi)陷齒狀結(jié)構(gòu)。
4. 如權(quán)利要求1所述的便捷式表層土壤采樣器，其特征在于，所述頂板和底板為相互 平行的平板或弧形板，長度為200mm,間距為10-30mm。
5. 如權(quán)利要求1?4任一項權(quán)利要求所述的便捷式表層土壤采樣器，其特征在于，所述 頂板和底板之間通過加強座相連，所述把柄固定安裝在加強座上。
6. 如權(quán)利要求5所述的便捷式表層土壤采樣器，其特征在于，所述加強座的兩側(cè)設(shè)有 安裝槽，所述頂板和底板可拆卸的設(shè)置在對應(yīng)的安裝槽內(nèi)。
7. 如權(quán)利要求5所述的便捷式表層土壤采樣器，其特征在于，所述頂板和底板之間設(shè) 有出樣推板，把柄內(nèi)滑動安裝有與出樣推板相接的驅(qū)動推桿。
8. 如權(quán)利要求7所述的便捷式表層土壤采樣器，其特征在于，所述把柄內(nèi)帶有容置腔， 所述加強座上設(shè)有與容置腔相連的通孔，所述驅(qū)動推桿位于容置腔內(nèi)，且驅(qū)動推桿的一端 貫穿通孔與出樣推板相連。
9. 如權(quán)利要求8所述的便捷式表層土壤采樣器，其特征在于，所述把柄的側(cè)壁設(shè)有與 容置腔相連的滑槽，所述驅(qū)動推桿上固定有沿滑槽運動的驅(qū)動手柄。
10. 如權(quán)利要求8所述的便捷式表層土壤采樣器，其特征在于，所述驅(qū)動推桿上設(shè)有限 位板，所述容置腔內(nèi)設(shè)有用于將驅(qū)動推桿保持在初始位置的回位彈簧，回位彈簧一端與限 位板相抵，另一端與加強座或把柄相抵。
【文檔編號】E21B49/02GK104088631SQ201410327558
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月10日
【發(fā)明者】陶淑鑫, 吳勞生, 曾令藻, 施加春, 鄭強, 韓江培, 支裕優(yōu) 申請人:浙江大學(xué)