專利名稱：一種多功能原位土壤及土壤溶液采集器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種多功能原位土壤及土壤溶液采集器，尤其涉及一種能夠在野外便攜操作的多功能原位土壤及土壤溶液采集裝置。
背景技術：
土壤溶液是土壤中含有各種可溶性物質浸出的水溶液，是土壤的液相部分。土壤溶液的組成有一定規(guī)律，它反映土壤類型的歷史與特性，也反映季節(jié)性動態(tài)及農用情況。它與固相部分緊密接觸，并與固相表面保持動態(tài)平衡狀態(tài)。 有關濕地生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境指標的檢測，常常涉及到野外實地取樣，而土壤溶液的環(huán)境指標是必不可少的一部分。傳統(tǒng)的土壤溶液提取方式一般是野外采集土壤樣品帶回實驗室內運用離心方式提取，如此得到的土壤溶液不具有很強的時效性，容易失真。而且野外采集的時候需要用挖掘工具獲取土壤，這樣才能獲得精確的土壤樣品深度和較為準確的土壤樣品，這種采集方法比較費力，而且獲得的只能是土壤樣品，效率低下。現階段常用的土壤溶液采集器包括以下兩種=(I)Rhizon SMS是比較常見的土壤溶液提取器，主要由一支長10厘米、直徑2. 5毫米的多孔聚酯管，一支長12厘米、直徑2. 7毫米的PVC管和與該PVC管相接的螺旋型外凸式連接器三部分組成，但這種儀器太過單薄，不適合野外操作，而且只有一根多孔聚酯吸樣管，效率太低，采集樣品的量不能滿足需要；(2)SSE-II型土壤溶液采集器則是采用了一個帶有腔室的多空陶土管作為吸濾器，由輸液毛管將溶液導入承接裝置里面，末端用到真空泵。這種吸濾器起到了很強的過濾作用，在負壓的條件下，將土壤溶液過濾，然后吸取出來，但是對于土壤不太濕潤的地方，提取土壤溶液相對困難，而且在確定采樣地點后埋設設備前需要挖坑，比較耗費人力物力。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種多功能原位土壤及土壤溶液采集器，其組裝方便、動作可靠、操作簡易，克服了現有采樣方法效率低下、操作復雜等問題，并且是一種雙用的儀器，不僅可以采集土壤溶液，還可以用作采土器采集土壤樣品。本多功能原位土壤及土壤溶液采集器的組成為1個帶有T型手柄(I)的3/4金屬刀筒(2)，I個底部半球面帶有9個小孔的金屬吸濾帽(3)，9根末端帶有多孔聚酯吸樣管的軟毛細管⑷，I個承接瓶(6)，I根抽氣導管(7)和I個手動真空泵⑶。其中1)T型手柄(I):固定在刀筒上面，手柄(圖3，1_1)中間有一圓形墊片(圖3，1-2)，在米土時以保護手柄。2)l-2m長的金屬刀筒(2):與手柄相連，橫斷面是3/4圓弧(圖2，2_1)，可作為打孔器和采土器，底部內壁上有均勻螺紋，在采樣時可連接吸濾帽(3)，作為吸濾帽(3)的可延伸部件。筒外壁上有刻度線，用以確定采集樣品的深度(圖I)。3)吸濾帽(3):上半部分是一金屬圓筒(圖4)，頂部內壁有與金屬刀筒底部相契合的均勻螺紋。下半部分是一個半球形帽，球帽上有9個小孔，中心一個，兩條過中心并相互垂直的弧線上均勻分布四個(圖6，3-1)，以便吸樣管穿過。4)術端帶有多孔聚酯吸樣管的軟毛細管(4):一共9條多孔聚酯吸樣管和9條與之連接的軟毛細管。吸樣管是直徑較細的多孔聚酯管，多孔聚酯管平均孔徑0. I微米，每條吸樣管內部均有一條較細的鋼絲，延伸到吸濾帽內部(圖5)，來提高對溶液的吸取效率。且吸樣管上都有一個固定用的墊片(圖5)，在安裝上吸桿管后內部一端和軟毛細管相連接(圖7，3&4)。軟毛細管由乳膠管(5)束在一起做固定。吸樣管不能過長，以免取出設備時損壞暴露在外的吸樣管。5)承接瓶(6):承接瓶的大小由采樣實際情況而定，瓶口有一密封用的塞子，連接抽氣管和軟毛細管。6)抽氣管(7):左端和承接瓶相連，右端和手動真空泵相連，具有較好的密封性。本發(fā)明與背景技術相比，具優(yōu)勢在于本發(fā)明不僅適用于濕潤的土壤地帶，還可以 在較為干燥的地區(qū)有效地進行土壤溶液采集，組裝方便、操作簡易、效率較高，能夠保證土壤溶液的高質量性；采集器不僅可以作為軟毛細管的導通裝置，還可以作為采土器，一材多用的效果可以讓野外工作變得更為便捷。


圖I是本發(fā)明手柄和刀筒結構示意圖；圖2是本發(fā)明刀筒橫切截面示意圖；圖3是本發(fā)明手柄俯視圖；圖4是本發(fā)明金屬吸濾帽的結構示意圖；圖5是本發(fā)明帶有多孔聚酯吸樣管的軟毛細管的結構示意圖；圖6是本發(fā)明金屬吸濾帽的俯視圖；圖7是金屬吸濾帽和帶有多空吸樣管的軟毛細管裝備好的結構示意具體實施例方式以下結合附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。本發(fā)明的多功能原位土壤及土壤溶液采集器由I個帶有T型手柄的3/4金屬刀筒，I個底部半球面帶有9個小孔的金屬吸濾帽，9根末端帶有多空聚酯吸樣管的軟毛細管，I個承接瓶，I根抽氣導管和I個手動真空泵組成。其中T型手柄(I):手柄(圖3，1-1)中間有一圓形墊片(圖3，1-2)。I. 5m長的金屬刀筒⑵與手柄相連，橫斷面是3/4圓弧(圖2，2_1)，底部內壁上有均勻螺紋，在采樣時可連接吸濾帽(3)，筒外壁上有刻度線(圖I)。吸濾帽(3):由一金屬圓筒((圖4)，頂部內壁有與金屬刀筒底部相契合的均勻螺紋)和一個半球形帽，小孔均勻分布(圖6，3-1)。末端帶有多孔聚酯吸樣管的軟毛細管(4) 9條多孔聚酯吸樣管和與之連接的軟毛細管。吸樣管直徑較細，多孔聚酯管平均孔徑0. I微米，吸樣管內部均有一條較細的鋼絲，(圖5)。在安裝上吸桿管后內部一端和軟毛細管相連接(圖7，3&4)。軟毛細管由乳膠管(5)束在一起做固定。承接瓶出)瓶口有一密封用的塞子，連接抽氣管和軟毛細管。
抽氣管(7):左端和承接瓶相連，右端和手動真空泵相連。手柄上設計有一圓形墊片(圖3，1-2)，在采土時以保護手柄。金屬刀筒(2)作為吸濾帽(3)的可延伸部件。筒外壁上有刻度線，用以確定采集樣品的深度(圖I)。吸樣管上都有一個固定用的墊片(圖5)，在安裝上吸樣管后內部一端和軟毛細管相連接(圖7，3&4)。軟毛細管由乳膠管(5)束在一起做固定。吸樣管不能太長，以免取出設備時損壞暴露在外的吸樣管。承接瓶(6)的大小由實際情況而定，整套裝置必須具有較好的密封性。工作過程在確定好采樣點后，把刀筒作為土壤打孔器進行打孔，操作人員手持手柄兩端，將刀筒豎直插入土中。在插下的過程中，注意旋轉刀筒，并留意刀筒外壁上的刻度確定采集樣品的深度。如果所需采集的土壤樣品比較深，在旋轉的情況下達不到所需深度，可以使用錘子擊打手柄頂部的墊片，以達到目的。在提起刀筒的過程中，也使用旋轉提起的方式，把刀筒腔室內的土盡可能多的帶出來，并清理掉腔室內的土。打好孔之后，將多孔聚酯吸樣管穿過吸濾帽的小孔，用吸樣管上固有的墊片固定，在連接好吸樣管和軟毛細管，并用乳膠管(5)束好。將裝備好的吸濾帽按照螺旋的方式固定在刀筒底部。并將軟毛細管置 于刀筒腔室內以免操作過程中帶來損壞。將裝配好的刀筒豎直放入土中，深度要合適，以免損壞吸樣管。在外部連接好承接瓶、抽氣管和手動真空泵，于動抽氣，約4 5個小時后，便可以達到所需的樣品的量，此時取出刀筒，拆卸設備，及時清洗即可。本采樣器的有關參數如下T型手柄(I)的長度25cm,直徑5cm ;金屬刀筒⑵為厚度是2. 5mm、外徑20mm、內徑17. 5mm、長為l-2m(圖1，2，3)的斷面為3/4圓弧的不銹鋼管；吸濾帽為不銹鋼材料，上部圓筒部分長5cm、厚度是2. 5mm、外徑20mm、內徑17. 5mm (圖4),下部半球形帽外徑16mm、內徑14mm、厚2mm (圖6)；吸樣管長度為20mm,露出吸濾帽約5mm,軟毛細管2. 5m ；有效采樣深度為I_2m。
權利要求
1.一種多功能原位土壤及土壤溶液采集器，由I個帶有T型手柄(I)的3/4金屬刀筒(2)，I個底部半球面帶有9個小孔的金屬吸濾帽(3)，9根末端帶有多孔聚酯吸樣管的軟毛細管⑷，I個承接瓶(6)，I根抽氣導管(7)和I個手動真空泵⑶組成。
2.根據權利要求I所述的多功能原位土壤及土壤溶液采集器，其特征在于T型手柄(I)固定于刀筒上面，手柄(圖3，1-1)中間有一圓形墊片(圖3，1-2)。
3.根據權利要求I所述的多功能原位土壤及土壤溶液采集器，其特征在于長度為l_2m的金屬刀筒(2)與手柄相連，橫斷面為3/4圓弧(圖2，2-1)，底部內壁上有均勻螺紋，在采集土壤溶液時時連接吸濾帽(3)，作為吸濾帽(3)的可延伸部件，刀筒外壁設置刻度線(圖 I)。
4.根據權利要求I所述的多功能原位土壤及土壤溶液采集器，其特征在于吸濾帽(3) 上半部分為金屬圓筒(圖4)，頂部內壁有與金屬刀筒底部相契合的均勻螺紋，下半部分為半球形帽，球帽上有9個小孔，中心一個，兩條過中心并相互垂直的弧線上均勻分布四個小孔(圖 6，3-1)。
5.根據權利要求I所述的多功能原位土壤及土壤溶液采集器，其特征在于吸樣管是直徑較細的多孔聚酯管，多孔聚酯管平均孔徑0. I微米，每條吸樣管內部均有一條較細的鋼絲，延伸到吸濾帽內部(圖5)，且吸樣管上都有一個固定用的墊片(圖5)，在安裝上吸樣管后內部一端和軟毛細管相連接(圖7，3&4)，軟毛細管由乳膠管(5)束在一起做固定。
6.根據權利要求I所述的多功能原位土壤及土壤溶液采集器，其特征在于承接瓶(6)瓶口有一密封用塞子，連按抽氣管和軟毛細管，抽氣管(7)左端和承按瓶相連，右端和手動真空泵相連，具有較好的密封性。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多功能原位土壤及土壤溶液采集器，它由1個帶T型手柄的3/4金屬刀筒，1個底部半球面帶有9個小孔的金屬吸濾帽，9根末端帶有多空聚酯吸樣管的軟毛細管，1個承接瓶，1根抽氣導管和1個手動真空泵組成。刀筒底部內壁和金屬吸濾帽頂部外壁有相契合的螺紋，可以進行相連。采樣時先用3/4金屬刀筒作為土壤打孔器打孔，再將帶有多孔聚酯吸樣管的軟毛細管裝在金屬吸濾帽上，最后將組裝好的吸濾帽和吸樣管固定在刀筒底部，置入土壤中。該裝置組裝方便，操作易行，實用高效，能夠保證土壤溶液樣品的高質量性。
文檔編號G01N1/04GK102788717SQ20121004142
公開日2012年11月21日 申請日期2012年2月23日 優(yōu)先權日2012年2月23日
發(fā)明者劉詠妍, 崔保山, 李峰居, 童亞莉, 藍艷, 藺文亭, 陳子惟 申請人:北京師范大學