專利名稱：徑流小區(qū)集流桶含沙量全深剖面采樣器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種水沙混合物的采樣器，特別適用于在水土流失監(jiān)測工作中對徑流小 區(qū)集流桶中水沙樣品的采集和含沙量的測定。
背景技術(shù)：
徑流小區(qū)作為土壤侵蝕領(lǐng)域中普遍而重要的一種研究方法被應(yīng)用于世界各地，其中對集 流桶中含沙量的測定，是能否準確獲取土壤侵蝕量的關(guān)鍵。對含沙量的測量方法大體可以分 為兩類傳統(tǒng)和現(xiàn)代方法。傳統(tǒng)方法往往將集流桶內(nèi)的渾水?dāng)噭?，邊攪動邊從桶?nèi)采出一定 體積的渾水樣品，用烘干法得到含沙量。這種辦法普遍應(yīng)用于黃土高原和北京山區(qū)等地。現(xiàn) 代方法主要包括振動法、光電法、Y射線法、超聲法和激光法等，然而受儀器穩(wěn)定性、測量 范圍、測量精度和費用等因素的影響，尚未普遍應(yīng)用，而傳統(tǒng)測量方法仍被廣泛使用。然而 由于北方土石山區(qū)土壤質(zhì)地粗，普遍存在土壤"砂化"、"石化"現(xiàn)象，使用傳統(tǒng)方法在該地 區(qū)的測量精度較低。礫石和砂粒的大量存在使得泥沙不易被攪動，并且沉降速度極快，因此 用傳統(tǒng)攪拌方法得到的樣品，水沙比例與實際情況不同，泥沙顆粒組成有差異，無法采到相 應(yīng)比例的粗顆粒(爍石、砂粒等)，最終使得含沙量測量結(jié)果大大偏低。
發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有方法不能夠準確測量集流桶含沙量的缺點，本實用新型提供一種集流桶含沙 量全深剖面采樣器，該采樣器能夠有效保證所采集的水沙樣品充分代表集流桶中的水沙組成， 保證含沙量的測量精度，從而提高土石山區(qū)土壤侵蝕監(jiān)測結(jié)果的準確性和科學(xué)性。
本實用新型所采取的技術(shù)方案是通過兩根支桿連接底盤和固定環(huán)形成一個支架，采樣 管在支架的固定和支撐作用下，自集流桶表面水層垂直插入底部沙層，到達底盤，取得水沙 混合物自水面至桶底的縱剖體；之后在采樣管上管口塞上橡皮塞，利用氣壓和水壓形成的密 封性使得樣品在管底不漏水漏沙，保證了水沙縱剖面的完整性；該縱剖體可代表集流桶中的 水沙組成，根據(jù)縱剖體的水沙比例計算含沙量，則代表了全桶的含沙量水平。
本實用新型的核心部件——采樣管可靈活上下拉動，其底端削為薄壁(壁厚不足2mm)， 便于插入沙層。在固定環(huán)的作用下，當(dāng)立起支桿至與桶底垂直時，采樣管可自集流桶表面的 水層垂直插入底部沙層中，到達底盤，采集到完整的水沙縱剖體。采到樣品后，為保證采樣 管和底盤的接縫處不漏水漏沙，采用橡皮塞塞住上管口，增大管中氣壓及水壓，利用水壓形 成的自密封性可使得接縫處的水、沙不外漏。采樣管采用有機玻璃材料，結(jié)實并且輕便，便 于野外工作的開展。3個固定環(huán)與底盤平行，每個環(huán)長12cm、寬8cm、高lcm。環(huán)面為矩形，中間為一空心 圓，其圓心與底盤中心在一條垂直線上，保證了采樣管插入沙層到達桶底時正好落于底盤的 中心位置。3個固定環(huán)距底盤的高度分別為30cm、 50cm和80cm，這個高度分布有利于保持
采樣時采樣管的穩(wěn)定性。較低位置的環(huán)可根據(jù)實際使用的需要調(diào)整高度，保證固定環(huán)高于集 流桶中的泥沙厚度。固定環(huán)的兩個側(cè)面分別安有1顆螺釘，幫助固定采樣管。
2根支桿將固定環(huán)、底盤連接在一起，保證了整個釆樣器的穩(wěn)定性。其設(shè)計為一高一低， 高桿為手提的主力桿，高于采樣管；低柄提供穩(wěn)定和采樣過程中輔助抓舉作用，為減輕采樣 器整體重量，高度較高桿適當(dāng)放低。2根支桿均采用不銹鋼材料，為減輕重量，為空心結(jié)構(gòu)。 底盤為厚2mm的不銹鋼板，能夠承受整管水沙樣的重量。
本實用新型的有益效果是，可以完整采集到集流桶中的水沙混合物的縱剖體，可很好地 代表桶中的水、沙組成，從而可以精確測定桶中的含沙量水平。


圖l是本實用新型的主視圖。
圖2是A-A剖視圖，圖3是B-B剖視圖。
圖中l(wèi).采樣管，2.支桿，3.固定環(huán)，4.底盤，5.橡皮塞，6.螺釘
具體實施方式
在圖1中，支桿(2)、固定環(huán)(3)、底盤(4)相嵌套，形成一個穩(wěn)定的支架；采樣管置 于其中，可自由上下拉動，支架對采樣管起固定和支撐作用。實際過程中，按以下歩驟操作 ①提起采樣管(1)，估計管底與底盤(4)的距離大于桶中泥沙的厚度，將采樣器整體斜插 入桶中，保證底盤(4)到達桶底；②將底盤(4)在桶底輕劃一小段距離后，使得采樣器立 正并垂直于桶底；◎?qū)⒉蓸庸?1)向下插入泥沙，到達底盤(4)處；@輕輕旋轉(zhuǎn)采樣管 (1)，圓滑管子底部與底盤的接合線，使其緊密相接，在上管口塞上橡皮塞(5);⑤靜置片 刻后，慢慢將采樣器提出水面，并將內(nèi)承的水沙混合物轉(zhuǎn)移至另備小桶中；⑥按以上歩驟， 在集流桶中選三個點各采一管樣品，均轉(zhuǎn)移至同一小桶中，之后采用烘干法測定出的含沙量 即為集流桶的含沙量。
權(quán)利要求1.一種采樣器，由采樣管、底盤、支桿、固定環(huán)和橡皮塞等組成，其特征是由支桿連接起底盤和固定環(huán)形成一個支架，采樣管置于其中，橡皮塞塞于管口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的釆樣器，其特征是釆樣管為一根管壁上厚底薄的有機玻璃管，穿 過固定環(huán)置于底盤上；支桿為兩根一高一低的空心不銹鋼管，通過嵌套的方式將固定環(huán)和底 盤連接在一起；固定環(huán)和底盤為不銹鋼材料，平面互相平行，中心連線垂直于底盤。
專利摘要一種用于采集徑流小區(qū)集流桶中水沙樣品并測量桶中含沙量的采樣器。它由采樣管、底盤、支桿、固定環(huán)和橡皮塞等組成，由支桿連接起底盤和固定環(huán)形成一個支架，采樣管置于其中，橡皮塞塞于管口。在支架的固定和支撐作用下，采樣管自集流桶表面水層垂直插入底部沙層，到達底盤，將橡皮塞塞住上管口，利用氣壓和水壓形成的自密封性使得采樣過程不漏水漏沙，可取得代表集流桶中水沙組成的樣品并計算含沙量。
文檔編號G01N1/12GK201302526SQ20082011481
公開日2009年9月2日 申請日期2008年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月21日
發(fā)明者劉寶元, 葉芝菡, 段淑懷, 袁愛萍, 路炳軍 申請人:北京師范大學(xué)