原状土柱采集器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于土柱实验技术领域，特别是涉及一种原状土柱采集器，用于农田土壤水分、养分运移，土壤水分及物理参数测定的原状土柱采集。
【背景技术】
[0002]土柱实验广泛应用于农业、林业、水利、环境等研究领域。应用土柱实验可以在实验室内模拟土壤中水文情况、污染物迁移规律。实验用土柱通常分为两种:非扰动的原状土柱和填装的土柱。获得土柱的方法有装填法和原状取土法。前者可根据预先测得的取样区域的土壤容重进行分层土柱装填，但在装填土柱时，必须将分层采集的土壤进行过筛后重新装填，因此其不能保持原有土壤结构，无法保证真实土壤剖面的结构性，所测得的土壤物理及水分参数不能真实反映土壤的内在性质。而原状土柱较好地代表了研究对象的原土壤结构及理化性质。但原状土柱，特别是较为深层次的原状土柱的获得较为困难，因此，为了更加准确的获得样地剖面土壤的水分参数，需要设计合理的采集装置，以获得更深层次的完整的土壤原状土柱。基于此，研究设计出一种土壤原状土柱采集器，具有十分重要的意义。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题就是克服上述现有技术的不足，而提供一种结构设计合理，能够获得更深层次的土壤原状土柱，从而更加准确完整的的获得样地剖面土壤的的水分参数的原状土柱采集器。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为:
[0005]设计一种原状土柱采集器，包括外套筒、刀口、顶盖和样品管，顶盖和刀口分别固定安装在外套筒的上下端，样品管安装在外套筒内腔中，在外套筒内腔中、样品管的上方固定安装有定位块，样品管的底部抵靠在刀口顶端面上，其顶部抵靠在定位块的底面上，且样品管内腔直径等于刀口内腔直径，所述定位块上沿中心轴贯穿上下端面设有通孔，同时在定位块与顶盖之间设有用于气体流通的间隙，对应该间隙、在外套筒外圆周表面对称设有两个连通孔。
[0006]所述顶盖由上下两半部分组成，其中上半部分嵌装在下半部分顶部，且两部分之间通过圆周向均布的多个紧固件固定连接。
[0007]所述外套筒外表面、对应样品管顶端面位置设有环形定位凸台或凹槽，其中凸台或凹槽的下端面与样品管顶端面平齐。
[0008]所述定位块与外套筒之间为螺纹固定连接，且定位块上沿轴向对称设有两个螺纹孔。
[0009]所述顶盖与外套筒之间为螺纹固定连接，且顶盖外圆周表面两侧对称设有两个盲孔。
[0010]所述刀口与外套筒之间为螺纹固定连接，且刀口外圆周表面两侧对称设有两个光孔。
[0011]所述样品管采用有机玻璃管制成。
[0012]所述定位块采用橡胶材料制成。
[0013]本实用新型技术方案的有益效果是:
[0014]1.在结构上，本实用新型原状土柱采集器设有定位块，用于使与样品管紧密接触，以确保样品管紧密固定在采集柱内，同时定位块沿中心轴设有通孔，定位块与顶盖之间设有间隙，以及在外套筒上部两侧对称设有连通孔，所述通孔、间隙和连通孔相继连通，可用于排气，减少原状土柱采集时的气压阻力，从而获得更深层次的土壤原状土柱，进而更加准确的获得样地剖面土壤的的水分参数。
[0015]2.在结构上，本实用新型所述顶盖可以是由上下两部分构成的分体结构，两部分可以采用不同材料制成，其中上半部分可以采用硬度较高的材料制成，更耐敲击或撞击，在延长使用寿命的同时，还能兼顾生产成本；在外套筒的上部设有环形定位台，原状土柱采集时，采集器受到敲击外力，向下移动至环形凸台或凹槽处即可，此时样品管内所采集土柱基本为满管状态，操作简单，使用更方便。
[0016]3.在结构上，本实用新型所述顶盖、刀口以及定位块与外套筒之间均可以是螺纹固定连接，方便拆卸和安装，使用方便；并且，在顶盖、刀口以及定位块上分别设有盲孔、光孔和螺纹孔，利用安装在所述盲孔、光孔或者螺纹孔内的辅助工具，可以更方便安装或拆卸，使用更方便；此外，所述样品管采用有机玻璃管制成，方便观察与取样；所述定位块为采用橡胶材料制成，具有弹性，可以起到缓冲作用，对有机玻璃管制成的样品管起到保护作用。
[0017]4.综上，本实用新型原状土柱采集器结构设计合理，操作使用方便，可采集较深层次的土壤原状土柱，该土柱可保持原样地的土壤结构形态，通过对该土柱在室内试验中进行研究，可真实的反应土壤的水分参数和物理性质等，与实际样地的数据更为接近，因此，非常适于推广实施。
【附图说明】
[0018]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细的说明，其中:
[0019]图1为本实用新型原状土柱采集器的剖视结构示意图；
[0020]图2为图1所示原状土柱采集器的俯视结构示意图；
[0021]图3为图1所示原状土柱采集器所含定位块的俯视结构示意图；
[0022]图中序号:1、外套筒，2、刀口，3、样品管，4、定位块，5、通孔，6、间隙，7、连通孔，8、顶盖上半部分，9、顶盖下半部分，10、沉头螺钉，11、螺纹孔，12、盲孔，13、光孔，14、环形定位凸台。
【具体实施方式】
[0023]实施例一:
[0024]参见图1-3，图中，本实用新型原状土柱采集器，包括外套筒1、刀口 2、顶盖和样品管3，顶盖和刀口分别固定安装在外套筒的上下端，样品管安装在外套筒内腔中，在外套筒内腔中、样品管的上方固定安装有定位块4，样品管的底部抵靠在刀口顶端面上，其顶部抵靠在定位块的底面上，且样品管内腔直径等于刀口内腔直径，所述定位块上沿中心轴贯穿上下端面设有通孔5，同时在定位块与顶盖之间设有用于气体流通的间隙6，对应该间隙、在外套筒外圆周表面对称设有两个连通孔7。所述顶盖由上下两半部分8、9组成，其中上半部分嵌装在下半部分顶部，且两部分之间通过圆周向均布的多个沉头螺钉10固定连接。所述外套筒外表面、对应样品管顶端面位置设有环形定位凸台14，其中该凸台下端面与样品管顶端面平齐。所述定位块与外套筒之间为螺纹固定连接，且定位块上沿轴向对称设有两个螺纹孔11。所述顶盖与外套筒之间为螺纹固定连接，且顶盖外圆周表面两侧对称设有两个盲孔12。所述刀口与外套筒之间为螺纹固定连接，且刀口外圆周表面两侧对称设有两个光孔13。所述样品管采用有机玻璃管制成。所述定位块采用橡胶材料制成。
[0025]使用本采集器时，首先将下方刀口与外套筒拧紧，然后将有机玻璃管制成的样品管放入采集柱内，再将橡胶制成的定位块从上方拧入外套筒内，使其与有机玻璃管顶部紧密接触，以确保有机玻璃管紧密固定在采集柱内，最后将顶盖通过螺纹连接在外套筒上方。待采集器安装完毕后，将采集器刀口垂直朝下，用铁锤对顶盖上部竖直向下敲击，待采集器砸入到采集柱表面的定位凸台下端面时停止敲击。然后，去掉顶盖和橡胶塞，将事先准备好的辅助钢管插入到采集柱表面两侧的连通孔内，中间穿过顶盖与定位块之间的间隙，左右转动采集器，然后慢慢将采集器从泥土中拔出，去掉下方的刀口，可以将装有所采集土柱的有机玻璃管取出即可。
[0026]本实用新型原状土柱采集器可采集较深层次的土壤原状土柱，该土柱可保持原样地的土壤结构形态，通过对该土柱在室内试验中进行研究，可真实的反应土壤的水分参数和物理性质等，与实际样地的数据更为接近。因而，有助于推广实施。
[0027]以上所述仅为本实用新型示意性的【具体实施方式】，并非用以限定本实用新型的范围，任何本领域的技术人员在不脱离本实用新型构思和原则的前提下所做出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
【主权项】
1.一种原状土柱采集器，包括外套筒、刀口、顶盖和样品管，顶盖和刀口分别固定安装在外套筒的上下端，样品管安装在外套筒内腔中，其特征是:在外套筒内腔中、样品管的上方固定安装有定位块，样品管的底部抵靠在刀口顶端面上，其顶部抵靠在定位块的底面上，且样品管内腔直径等于刀口内腔直径，所述定位块上沿中心轴贯穿上下端面设有通孔，同时在定位块与顶盖之间设有用于气体流通的间隙，对应该间隙、在外套筒外圆周表面对称设有两个连通孔。
2.根据权利要求1所述的原状土柱采集器，其特征是:所述顶盖由上下两半部分组成，其中上半部分嵌装在下半部分顶部，且两部分之间通过圆周向均布的多个紧固件固定连接。
3.根据权利要求1所述的原状土柱采集器，其特征是:所述外套筒外表面、对应样品管顶端面位置设有环形定位凸台或凹槽，其中凸台或凹槽的下端面与样品管顶端面平齐。
4.根据权利要求1所述的原状土柱采集器，其特征是:所述定位块与外套筒之间为螺纹固定连接，且定位块上沿轴向对称设有两个螺纹孔。
5.根据权利要求1所述的原状土柱采集器，其特征是:所述顶盖与外套筒之间为螺纹固定连接，且顶盖外圆周表面两侧对称设有两个盲孔。
6.根据权利要求1所述的原状土柱采集器，其特征是:所述刀口与外套筒之间为螺纹固定连接，且刀口外圆周表面两侧对称设有两个光孔。
7.根据权利要求1所述的原状土柱采集器，其特征是:所述样品管采用有机玻璃管制成。
8.根据权利要求1所述的原状土柱采集器，其特征是:所述定位块采用橡胶材料制成。
【专利摘要】本实用新型涉及一种原状土柱采集器,包括外套筒、刀口、顶盖和样品管，顶盖和刀口分别固定安装在外套筒的上下端，样品管安装在外套筒内腔中，在外套筒内腔中、样品管的上方固定安装有定位块，样品管的底部抵靠在刀口顶端面上，其顶部抵靠在定位块的底面上，且样品管内腔直径等于刀口内腔直径，所述定位块上沿中心轴贯穿上下端面设有通孔，同时在定位块与顶盖之间设有用于气体流通的间隙，对应该间隙、在外套筒外圆周表面对称设有两个连通孔。本实用新型结构设计合理，使用方便，可采集较深层次的土壤原状土柱，保持原样土壤结构形态，真实反应土壤的水分参数和物理性质。
【IPC分类】G01N1-08
【公开号】CN204286854
【申请号】CN201420839312
【发明人】杨永辉, 武继承, 何方, 潘晓莹
【申请人】河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月26日