一种原状草地样品取样装置的制作方法

本发明具体涉及一种原状草地样品取样装置。

背景技术：

土壤和植物取样是植物生理、生态学研究的重要步骤，原状土壤和植被进行室内条件控制的研究方法也是研究实践中常用的手段。目前基于原状土壤的取样技术比较成熟，但无法满足原状土壤-植被整体的野外取样，进而进行室内条件的控制实验。现有的原状土壤技术主要有如下缺点：

1、忽视植被：仅注重土壤部分,依附于其生存的植物被忽视。而二者共存研究往往是科学院研究的重点。

2、用途单一：

2.1、只用于测定容重等物理指标，样品难以进行其他更有价值的利用导致收益率较低；

2.2、无法实现土壤和植被响应人造环境中的研究。

3、结构单一：通常是不同体积的圆柱体或者立方体，无法实现多种形状的转换。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提出一种兼顾植被和土壤，可实现原状样品在普通花盆中进行环境改变响应的研究，结构巧妙，使用方便。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：一种原状草地样品取样装置包括竖直设置的支杆，所述支杆的底端连接有竖向的可伸缩探针，所述支杆底端设有m个与所述支杆垂直的连接臂，且m=2n(n≥1，1为自然数)，所述连接臂的自由端分别连接固定刀头的固定装置，所述固定装置包括中空的弧形板和拉杆，所述弧形板中用于穿过刀头，所述弧形板内表面活动连接连接杆的一端，所述连接杆另一端与所述连接臂固连，所述拉杆一端固定在弧形板上，且设置在距弧形板上伸出刀头一端的外沿的1/3处的中点，所述拉杆另一端与连接杆连接，所述拉杆为可伸缩拉杆，通过调节所述拉杆的长度，实现连接臂与固定装置的角度的变化，使得固定装置上的刀头与样品的盛装容器契合，所述固定装置与刀头具有相同的竖直方向和垂直方向的曲度。

优选地，所述连接臂包括多个依次连接的连接单元，所述相邻两个连接单元相对连接处分别设有齿状结构，齿状结构相对啮合并通过固定件连接。

优选地，所述拉杆包括两个螺栓和一个双头螺丝，所述一个螺栓的一端固定在弧形板上，另一个螺栓的一端固定在连接杆上，两个螺栓分别与双头螺丝旋接，通过改变螺栓与双头螺丝的连接深度来改变拉杆的长度。

优选地，所述连接杆一端通过栓坐与弧形板活动连接，所述连接杆一端设置在距弧形板上伸出刀柄一端的外沿的1/3处的中点。

优选地，所述连接臂为四个，且相邻两个连接臂所呈的角度为90°，所述连接臂分别通过连接件与支杆连接。

优选地，还包括提拉把手，所述提拉把手设置在所述支杆顶端，用于提拉取样。

优选地，所述固定装置的弧形板上设有卡扣，用于固定刀头的位置。

本发明有益效果是：

1)提高适用性：易于携带、可拆卸、适用于异地试验；

2)多样性：可根据需要调整角度或更换刀头获得不同大小和形状的原状样品，且易操作；

3)提高后续试验精度：去除因形状和大小与花盆不符导致土壤无法与花盆紧密结合对后续试验的影响；

4)经济：造价低，可无限次使用。

附图说明

图1是本发明原状草地样品取样装置一种实施例的结构示意图；

图2是本发明中固定装置结构示意图；

图3是本发明的固定装置中弧形板及刀头结构示意图；

图4是本发明中连接臂与固定装置分体结构示意图；

图5是本发明中连接臂与支杆的连接示意图；

图中：1提拉把手，2支杆，3固定装置，4连接臂，5刀头，6探针，7拉杆，701螺栓，702双头螺丝，703可动栓柱，8弧形板，9横向曲度，10纵向曲度，11连接杆，12栓坐，13栓柱，15支撑架，16推拉把手，17刻度，18切口，19刀刃，20第一螺丝,21连接单元，22旋转螺丝，23卡扣。

具体实施方式

结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

一种原状草地样品取样装置包括竖直设置的支杆，所述支杆的底端连接有竖向的可伸缩探针，所述支杆底端设有m个与所述支杆垂直的连接臂，且m=2n(n≥1，1为自然数)，所述连接臂的自由端分别连接固定刀头的固定装置，所述固定装置包括中空的弧形板和拉杆，所述弧形板中用于穿过刀头，所述弧形板内表面活动连接连接杆的一端，所述连接杆另一端与所述连接臂固连，所述拉杆一端固定在弧形板上，且设置在距弧形板上伸出刀头一端的外沿的1/3处的中点，所述拉杆另一端与连接杆连接，所述拉杆为可伸缩拉杆，通过调节所述拉杆的长度，实现连接臂与固定装置的角度的变化，使得固定装置上的刀头与样品的盛装容器契合，所述固定装置与刀头具有相同的竖直方向和垂直方向的曲度。

如图1所示，一种原状草地样品取样装置，包括竖直设置的支杆2，所述支杆2的底端连接有竖向的可伸缩探针6，所述支杆2底端设有与所述支杆2垂直的连接臂4，本实施例中，连接臂4分别通过连接件与支杆垂直连接；所述连接臂4的自由端分别连接固定刀头5的固定装置3，所述固定装置3与刀头5配套使用，具有相同的竖直方向和垂直方向的横向曲度9和纵向曲度10，根据选取样品的不同，选择合适的固定装置3与刀头5，所述支杆2的顶端设有提拉把手1，提拉把手1通过旋转螺丝22与支杆2连接，所述提拉把手1用于提拉选取的样品。

其中，如图2、5所示，所述固定装置3包括中空的弧形板8和拉杆7，所述弧形板8为中空结构，用于穿过刀头5，所述弧形板7内表面活动连接连接杆11的一端，所述连接杆11另一端与所述连接臂4固连，本实施例中，连接杆11长度方向与连接臂4的长度方向一致进行连接，且连接杆11与连接臂4所呈角度为0°。所述弧形板外表面一端设有支撑架15，所述连接杆11一端通过栓坐12与弧形板8活动连接，所述栓坐12中插有栓柱13，所述连接杆11与栓柱13活动连接，当需要调节连接杆11与弧形板8之间的角度时，需要转动连接杆11到需要的位置，此时，连接杆11会固定在此位置；所述栓坐12设置在距弧形板8上伸出刀柄一端的外沿的1/3处的中点；所述拉杆7一端固定在弧形板8上，且设置在距弧形板8上伸出刀头一端的外沿的1/3处的中点，所述拉杆7另一端与连接杆11连接，所述拉杆7为可伸缩拉杆，通过调节所述拉杆7的长度，实现连接臂4与固定装置3的角度的变化，如图2中所示，角度a为连接杆11与弧形板8形成的角度，即连接臂4与固定装置3所呈的角度，是连接臂4与刀头5所呈的角度，该角度也正是刀头与样品容器锲合所必须的，在取样前，首先需要调节该角度，根据所需选取样品的形状来改变此角度，保证刀头与样品容器锲合。本实施例中的拉杆7包括两个螺栓701和一个双头螺丝702，所述一个螺栓701的一端固定在弧形板8上，另一个螺栓的一端通过可动栓柱703固定在连接杆11上，两个螺栓701分别与双头螺丝702旋接，通过改变螺栓701与双头螺丝702的连接深度来改变拉杆7的长度，从而使得连接杆11与固定装置3的角度发生改变。

本实施例中，如图3所示，刀头5前端为刀刃19，后端为推拉把手16，所述刀头5上设置贯穿上下的刻度17，并在刀头5的两侧分别设置间隔为1mm切口18，所述弧形板8上设有卡扣23，用于卡在切口18处，保证刀头所需的长度，本实施例中，刀头的形状为类洛阳铲的形状结构。

本实施例中，如图4所示，连接臂4为可伸缩式连接臂，所述连接臂4分别通过连接件与支杆连接，所述连接臂4包括多个依次连接的连接单元21，每个连接单元21上具有刻度18，连接时通过刻度18确定取样半径长度；所述相邻两个连接单元21相对连接处分别设有齿状结构，齿状结构相对啮合并通过第一螺丝20连接，齿状结构能够保证两个连接单元21连接的紧密性，不容易滑脱；连接臂4的个数为偶数个且分布应对称，以便两两切入土壤，本实施例中，连接臂4为四个，且相邻两个连接臂4之间形成的夹角为90°，这样设置能够保证同时向下按压刀头是受力对称、均匀，即同时将180°方向的刀头按下时两侧受力一致有助于实现预期的切割形状；再者，当欲取样品的半径较大时可多次旋转切割，90°可保证每次旋转时各个刀头的旋转角度一致，结合可伸缩探针可获得准确的目标样品。

本装置的使用：将装置放置在目标位置（某原状草地），可通过可伸缩探针准确指定取样中心点并通过具有刻度的连接臂确定取样面积。选择适合目标容器（上大下小花盆）的刀头和固定装置并调整与地面的角度（即与花盆相适应的纵向和横向曲度及与地面的夹角）。采用对角刀头同时按压的方式进行样品切割。如取样面积较小可一次完成（两次按压对角刀头），如果取样面积较大，可利用刀头上的推拉把手把刀头拔出，利用可伸缩探针指导方向在原地旋转进行多次切割，借助切割样品形状内部的压力（花盆上大下小的形状），通过提拉把手提取获得完整的试验样品。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以做出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。