專利名稱：一種環(huán)刀取土砧具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型提供一種環(huán)刀取土砧具，屬于林業(yè)生態(tài)試驗(yàn)研究技術(shù)領(lǐng)域 中的土壤物理水分測(cè)試分析領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
森林土壤水分-物理性質(zhì)的測(cè)定(國(guó)家分析標(biāo)準(zhǔn)GB7835-87)要求用環(huán) 刀法測(cè)定土壤容重和土壤持水量以及毛管孔隙度。環(huán)刀是實(shí)現(xiàn)上述分析的一種常用工具。 在外業(yè)工作中，用環(huán)刀取土的做法是，將環(huán)刀置于待取土的部位，所取的土樣必須是能夠保 持土壤自然狀況的原狀土，在取土的過(guò)程中不得人為改變土壤孔隙狀況，所以在取土操作 中，在施壓使環(huán)刀向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，無(wú)論工具和手指都不能觸壓原狀土，這樣才能保持環(huán) 刀內(nèi)土樣自然狀況。在常規(guī)的外業(yè)環(huán)刀取土中，環(huán)刀刃口朝下，環(huán)刀上口要用木板或其它工具蓋上，用 錘子擊打木板使環(huán)刀向土壤中移動(dòng)；另一種方法是用一種無(wú)孔且稍比環(huán)刀上口大一點(diǎn)的鐵 板，蓋在環(huán)刀上口用鐵錘擊打鐵蓋完成環(huán)刀取土過(guò)程。這兩種方法的共同特點(diǎn)是能夠蓋住 環(huán)刀上口，方便鐵錘擊打，使環(huán)刀向下運(yùn)動(dòng)完成取樣過(guò)程，但缺點(diǎn)是，環(huán)刀取樣過(guò)程中很易 使環(huán)刀內(nèi)的原狀土觸及木板或鐵蓋，產(chǎn)生土樣緊實(shí)，破壞了采樣原狀土的根本要求，使測(cè)試 分析失去一定的精確性。目前，還沒(méi)有一種有效的環(huán)刀取土器具能保證環(huán)刀取原狀土?xí)r的安全、快捷、方 便。實(shí)用新型內(nèi)容實(shí)用新型目的本實(shí)用新型提供一種環(huán)刀取土砧具，其目的是解決以往環(huán)刀取土 的過(guò)程中，環(huán)刀內(nèi)的原狀土容易產(chǎn)生土樣緊實(shí)進(jìn)而導(dǎo)致測(cè)試分析不夠精確的問(wèn)題。技術(shù)方案本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的—種環(huán)刀取土砧具，其特征在于所述環(huán)刀取土砧具為使用時(shí)蓋在環(huán)刀上的蓋狀 結(jié)構(gòu)；所述環(huán)刀取土砧具包括蓋頂和使用時(shí)頂在環(huán)刀上沿的桶狀緩沖蓋壁；蓋頂設(shè)置在緩 沖蓋壁的一端，緩沖蓋壁的另一端為開(kāi)口端；所述緩沖蓋壁上設(shè)置有使用時(shí)卡在環(huán)刀外壁 的突起，突起防止緩沖蓋壁在環(huán)刀的徑向方向上錯(cuò)位。所述緩沖蓋壁的內(nèi)壁直徑不小于環(huán)刀的內(nèi)壁直徑。所述緩沖蓋壁的內(nèi)壁直徑與環(huán)刀的內(nèi)壁直徑一致。所述突起為設(shè)置在開(kāi)口端上、外壁與緩沖蓋壁的外壁對(duì)齊的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。所述緩沖蓋壁的內(nèi)側(cè)深度為IOmm 20mm。所述緩沖蓋壁的內(nèi)側(cè)深度為17mm或18mm。所述蓋頂上設(shè)置有監(jiān)測(cè)孔。所述監(jiān)測(cè)孔設(shè)置多個(gè)。所述監(jiān)測(cè)孔設(shè)置兩個(gè)或三個(gè)，當(dāng)監(jiān)測(cè)孔設(shè)置兩個(gè)的時(shí)候，兩個(gè)監(jiān)測(cè)孔分列在蓋頂 中心的兩側(cè)。多個(gè)監(jiān)測(cè)孔的中心之間依次連線可以形成以蓋頂?shù)闹行臑閳A心的圓，每?jī)蓚€(gè)監(jiān)測(cè) 孔之間在這個(gè)圓上等距設(shè)置。[0017]優(yōu)點(diǎn)及效果本實(shí)用新型提供一種環(huán)刀取土砧具，其特征在于所述環(huán)刀取土砧 具為使用時(shí)蓋在環(huán)刀上的蓋狀結(jié)構(gòu)；所述環(huán)刀取土砧具包括蓋頂和使用時(shí)頂在環(huán)刀上沿的 桶狀緩沖蓋壁；蓋頂設(shè)置在緩沖蓋壁的一端，緩沖蓋壁的另一端為開(kāi)口端；所述緩沖蓋壁 上設(shè)置有使用時(shí)卡在環(huán)刀外壁的突起，突起防止環(huán)刀取土砧具在環(huán)刀的徑向方向上錯(cuò)位。本實(shí)用新型在材質(zhì)上選用的是具有彈性的鋼材，并且其上還分布有多個(gè)等距的監(jiān) 測(cè)孔，該監(jiān)測(cè)孔在取土?xí)r防止環(huán)刀取土不垂直而產(chǎn)生取樣的錯(cuò)誤，起到衡量和監(jiān)控環(huán)刀入 土取樣是否呈平衡狀態(tài)的作用。當(dāng)環(huán)刀傾斜時(shí)，在環(huán)刀向土壤下行過(guò)程中，多個(gè)監(jiān)測(cè)孔中的 一個(gè)就會(huì)先觸及土壤表面，而環(huán)刀平衡時(shí)則可從多個(gè)孔口的視窗同時(shí)看到土壤距離孔口的 深度與水平狀況，這樣可以防止操作不平衡產(chǎn)生取樣不準(zhǔn)確。環(huán)刀取土砧具的緩沖蓋壁形 成緩沖內(nèi)沿，所述緩沖內(nèi)沿的深度為IOmm 20mm，在環(huán)刀向土內(nèi)運(yùn)行時(shí)起到緩沖作用，避 免由于擠壓使原狀土遭破壞的狀況。本實(shí)用新型具有外業(yè)攜帶方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、取樣精準(zhǔn)快 捷、經(jīng)久耐用的特點(diǎn)。


圖1表示本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)剖視示意圖；圖2表示本實(shí)用新型的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為與本實(shí)用新型配合使用的環(huán)刀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型的使用狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種環(huán)刀取土砧具，所述砧具為使用時(shí)蓋在環(huán)刀上 的蓋狀結(jié)構(gòu)；所述砧具包括蓋頂1和使用時(shí)頂在環(huán)刀上沿的桶狀緩沖蓋壁2 ；蓋頂1設(shè)置在 緩沖蓋壁2的一端，緩沖蓋壁2的另一端為開(kāi)口端5 ；所述緩沖蓋壁2上設(shè)置有使用時(shí)卡在 環(huán)刀6外壁的突起3 ；突起3凸出于開(kāi)口端5并防止該緩沖蓋壁2在環(huán)刀的徑向方向上錯(cuò) 位；所述緩沖蓋壁2的內(nèi)壁直徑j(luò)不小于環(huán)刀6的內(nèi)壁直徑。如圖1所示，所述突起3可以為設(shè)置在開(kāi)口端5且外壁與緩沖蓋壁2的外壁平齊 的環(huán)狀突起3，此時(shí)，緩沖蓋壁2的厚度H要大于環(huán)刀的壁厚，而突起3的壁厚與環(huán)刀的壁厚 之和正好等于緩沖蓋壁2的壁厚。當(dāng)然也可以采用其他的突起形勢(shì)，例如，采用能卡在環(huán)刀 外壁的多個(gè)卡子作為突起；總之，突起3的作用就是卡在環(huán)刀6的外壁，保證在使用的時(shí)候 緩沖蓋壁2不會(huì)在環(huán)刀的徑向方向隨意移動(dòng)即可，滿足這個(gè)條件的突起3就可以了 ；而所述 的環(huán)刀的徑向方向就是圖3中字母“A”表示的方向。另外，要盡量保證緩沖蓋壁2的內(nèi)壁與環(huán)刀內(nèi)壁對(duì)齊，也就是說(shuō)緩沖蓋壁2的內(nèi)壁 直徑與環(huán)刀的內(nèi)壁直徑是一致的，這時(shí)的取土效果是最好的，當(dāng)然緩沖蓋壁2的內(nèi)壁直徑 略大于環(huán)刀內(nèi)壁直徑也可以，只要滿足緩沖蓋壁2能頂在環(huán)刀的上沿即可。另外，所述蓋頂1上還設(shè)置有監(jiān)測(cè)孔4，監(jiān)測(cè)孔4的作用是通過(guò)觀測(cè)環(huán)刀內(nèi)的土壤 情況來(lái)判斷環(huán)刀是否傾斜，也就是取土?xí)r防止環(huán)刀6因取土不垂直而產(chǎn)生取樣的錯(cuò)誤，這 樣一來(lái)，監(jiān)測(cè)孔4就成為衡量和監(jiān)控環(huán)刀入土取樣是否呈平衡狀態(tài)的監(jiān)視器，同時(shí)也可以 通過(guò)該監(jiān)測(cè)孔4來(lái)觀察取土的進(jìn)展情況，以便適時(shí)的控制取土進(jìn)程。所述監(jiān)測(cè)孔4可以設(shè)置多個(gè)，例如兩個(gè)或三個(gè)，當(dāng)設(shè)置兩個(gè)的時(shí)候，兩個(gè)監(jiān)測(cè)孔4 分列在蓋頂1中心的兩側(cè)，這樣有利于觀察取土的平衡情況。[0029]如圖2所示，所述監(jiān)測(cè)孔4可以設(shè)置三個(gè)。上述多個(gè)監(jiān)測(cè)孔4的中心之間的連線為以蓋頂1的中心為圓心的圓，而多個(gè)監(jiān)測(cè) 孔4之間在這個(gè)圓上等距設(shè)置，也就是說(shuō)多個(gè)監(jiān)測(cè)孔4以蓋頂1的中心為圓心均勻、等距分 布，這樣有利于觀察取土的平衡情況和取土的進(jìn)程；所述的監(jiān)測(cè)孔4可以為圓形、方形、橢 圓形或三角形，當(dāng)然也可以為其他幾何形狀。所述緩沖蓋壁2的內(nèi)側(cè)深度L為IOmm 20mm，這個(gè)距離為土壤的緩沖距離，這個(gè) 距離取17mm 18mm時(shí)最佳。本實(shí)用新型的使用過(guò)程如下首先，將圖3所示的環(huán)刀6的刃口向下，放到要取土 的部位，然后如圖4所示，將本實(shí)用新型的“一種環(huán)刀取土砧具”蓋在環(huán)刀6的上沿，使緩沖 蓋壁2的開(kāi)口端5頂在環(huán)刀6的上沿，使突起3卡住環(huán)刀6的外壁，這樣，本實(shí)用新型的“一 種環(huán)刀取土砧具”就不會(huì)在環(huán)刀6的徑向隨意移動(dòng)，從而保證取土質(zhì)量；這時(shí)，緩沖蓋壁2的 內(nèi)壁與環(huán)刀6的內(nèi)壁對(duì)齊，或者緩沖蓋壁2的內(nèi)壁直徑略大于環(huán)刀6的內(nèi)壁直徑；然后，用 硬質(zhì)橡皮錘擊打蓋頂1，當(dāng)環(huán)刀向土壤中運(yùn)行到可以從多個(gè)監(jiān)測(cè)孔4同時(shí)見(jiàn)到土樣時(shí)，用剖 面刀從環(huán)刀底部的刃口處切割，從土中取出環(huán)刀6，然后將本實(shí)用新型的“一種環(huán)刀取土砧 具”垂直揭去，再用剖面刀將原狀土削至同環(huán)刀6上沿口相平，這時(shí)，緩沖蓋壁2的作用就體 現(xiàn)出來(lái)，所削去的原狀土就是取土過(guò)程中存在于緩沖蓋壁2內(nèi)的土，而留在環(huán)刀6上內(nèi)的土 就是所要取的原狀土。這時(shí)，因?yàn)榫彌_蓋壁2的深度產(chǎn)生了緩沖的作用，并且存在于緩沖蓋 壁2內(nèi)的土已被削去，所以最大程度的避免了原狀土被壓實(shí)，也就是說(shuō)緩沖蓋壁2的作用就 是盡量的避免取土過(guò)程中敲擊物將原狀土壓實(shí)，以上完成后即可蓋上環(huán)刀上蓋和帶有濾紙 的有孔下蓋，從而完成整個(gè)取土過(guò)程。取土過(guò)程中，當(dāng)環(huán)刀6在向土壤下行過(guò)程中出現(xiàn)傾斜時(shí)，多個(gè)監(jiān)測(cè)孔4中的一個(gè)就 會(huì)先觸及土壤表面，這樣就可以準(zhǔn)確的知道環(huán)刀6的傾斜情況，而環(huán)刀6平衡時(shí)則可從多個(gè) 監(jiān)測(cè)孔4同時(shí)看到土壤距離孔口的深度與水平狀況，進(jìn)而很好的防止操作不平衡產(chǎn)生取樣 不準(zhǔn)確的問(wèn)題，而且監(jiān)測(cè)孔4可以隨時(shí)的監(jiān)測(cè)取樣的進(jìn)展，以便適時(shí)的停止敲擊蓋頂1，從 而能最大程度的防止環(huán)刀取樣過(guò)程中原狀土產(chǎn)生土樣緊實(shí)的狀況。下面結(jié)合具體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)明一下本實(shí)用新型的效果試驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)在林地環(huán)刀取土試驗(yàn)，驗(yàn)證本實(shí)用新型的“一種環(huán)刀取土砧具”在森林土壤水 分-物理性質(zhì)的測(cè)定中應(yīng)用的實(shí)用性和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。試驗(yàn)方法試驗(yàn)處理，即用本實(shí)用新型的“一種環(huán)刀取土砧具”蓋在環(huán)刀上進(jìn)行取土，稱為砧 具組；試驗(yàn)對(duì)照，即用木板直接蓋在環(huán)刀上取土，稱為對(duì)照組；試驗(yàn)各設(shè)6次重復(fù)。取樣地為 一塊平坦的育苗地，土層厚度大于50cm，土壤屬壤土，土壤含水量16. 23 %，PH值6. 9。取土 時(shí)分別按常規(guī)方法和本實(shí)用新型的取土方式進(jìn)行取土，取土后將每個(gè)環(huán)刀用上蓋和下蓋蓋 好，并用塑料密封袋密封帶到試驗(yàn)室，立即用0. 01感量的分析天平進(jìn)行環(huán)刀+濕土重的稱 量，其數(shù)據(jù)減去環(huán)刀+上下蓋的皮重后，算出環(huán)刀內(nèi)濕土凈重，其值用DPS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行兩 組數(shù)據(jù)間的差異顯著性F檢驗(yàn)，如差異顯著繼續(xù)進(jìn)行平均數(shù)顯著性的T測(cè)驗(yàn)，并得出顯著性 結(jié)論。試驗(yàn)結(jié)果[0040]試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1，從表1數(shù)據(jù)可明顯看出兩組試驗(yàn)處理數(shù)據(jù)在土壤質(zhì)量上的差別 情況，由于取樣的方式不同，造成了土壤質(zhì)量上的差異；用木板蓋在環(huán)刀上用外力做為環(huán) 刀下行取土工具時(shí)，在很大程度上難免木板能觸及上升的土壤，造成土壤緊實(shí)，使其質(zhì)量變 重，而達(dá)不到環(huán)刀取原狀土做為水分-物理性質(zhì)測(cè)定的根本性要求。表1不同試驗(yàn)處理土壤質(zhì)量上的差異
權(quán)利要求1.一種環(huán)刀取土砧具，其特征在于所述環(huán)刀取土砧具為使用時(shí)蓋在環(huán)刀上的蓋狀結(jié) 構(gòu)；所述環(huán)刀取土砧具包括蓋頂(1)和使用時(shí)頂在環(huán)刀上沿的桶狀緩沖蓋壁O)；蓋頂(1) 設(shè)置在緩沖蓋壁O)的一端，緩沖蓋壁O)的另一端為開(kāi)口端(5)；所述緩沖蓋壁( 上設(shè) 置有使用時(shí)卡在環(huán)刀外壁的突起(3)，突起(3)防止緩沖蓋壁( 在環(huán)刀的徑向方向上錯(cuò) 位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)刀取土砧具，其特征在于所述緩沖蓋壁O)的內(nèi)壁 直徑不小于環(huán)刀的內(nèi)壁直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種環(huán)刀取土砧具，其特征在于所述緩沖蓋壁O)的內(nèi)壁 直徑與環(huán)刀的內(nèi)壁直徑一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種環(huán)刀取土砧具，其特征在于所述突起(3)為設(shè)置在開(kāi) 口端(5)上、外壁與緩沖蓋壁O)的外壁對(duì)齊的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種環(huán)刀取土砧具，其特征在于所述緩沖蓋壁(2) 的內(nèi)側(cè)深度(U為IOmm 20mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種環(huán)刀取土砧具，其特征在于所述緩沖蓋壁(2)的內(nèi)側(cè) 深度(U為17mm或18mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種環(huán)刀取土砧具，其特征在于所述蓋頂(1)上 設(shè)置有監(jiān)測(cè)孔(4)。
8 .根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種環(huán)刀取土砧具，其特征在于所述監(jiān)測(cè)孔(4)設(shè)置多個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種環(huán)刀取土砧具，其特征在于所述監(jiān)測(cè)孔(4)設(shè)置兩個(gè) 或三個(gè)，當(dāng)監(jiān)測(cè)孔(4)設(shè)置兩個(gè)的時(shí)候，兩個(gè)監(jiān)測(cè)孔(4)分列在蓋頂(1)中心的兩側(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種環(huán)刀取土砧具，其特征在于多個(gè)監(jiān)測(cè)孔(4)的中心之 間依次連線可以形成以蓋頂(1)的中心為圓心的圓，每?jī)蓚€(gè)監(jiān)測(cè)孔(4)之間在這個(gè)圓上等 距設(shè)置。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種環(huán)刀取土砧具，其特征在于所述環(huán)刀取土砧具為使用時(shí)蓋在環(huán)刀上的蓋狀結(jié)構(gòu)；所述環(huán)刀取土砧具包括蓋頂和使用時(shí)頂在環(huán)刀上沿的桶狀緩沖蓋壁；蓋頂設(shè)置在緩沖蓋壁的一端，緩沖蓋壁的另一端為開(kāi)口端；所述緩沖蓋壁上設(shè)置有使用時(shí)卡在環(huán)刀外壁的突起，突起防止環(huán)刀取土砧具在環(huán)刀的徑向方向上錯(cuò)位；所述蓋頂上還設(shè)置有監(jiān)測(cè)孔。本實(shí)用新型具有作業(yè)攜帶方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、取樣精準(zhǔn)快捷、經(jīng)久耐用的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N1/08GK201828423SQ201020529430
公開(kāi)日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月15日
發(fā)明者于世河, 劉暢, 劉紅民, 趙冰, 邢兆凱, 韓友志, 顧宇書(shū), 高軍, 高英旭 申請(qǐng)人:遼寧省林業(yè)科學(xué)研究院