部内径小于环刀外径，这样能够在将钻头套接在环刀底部外壁时限定环刀底部的位置，提高安装效率。优选的，钻头卡口 15到钻头顶部之间的垂直距离加上环刀下立柱到环刀底部之间的距离，与钻头顶部内径较大部分的高度相等，利于安装。钻头10底部设置有数个钻土切角11，图中，钻土切角11为3个，且沿钻头10周边均匀分布，切角内钻头内壁上设有刃口 13，利于切削土壤，钻土切角11斜向设置，并连接有导土槽12，导土槽12设于钻头10外壁上，导土槽12便于将切口处多余的土壤导出，进一步利于钻头10对土壤的切削。本例中，钻土切角11向逆时针方向斜向延伸，这样旋转钻土时，钻土切角11设置利于钻头10迅速切入土壤，钻土切角11在钻头10表面的延伸方向与钻头卡口 15在钻头10表面的延伸方向相反。
[0023]请参阅图5，环刀20中部具有环刀中心线21，该中心线为刻度零点位置，本例中，连接座40与定位座30交接处为刻度杆50刻度1cm处，这表示，连接座40与定位座30交接处在垂直方向上与环刀20中心线的距离为10cm，但这不应作为本发明的限制，环刀20高度、定位座30高度可能随着需要进行调整，因此连接座40与定位座30交接处所在刻度也可能改变。
[0024]如图3所示，在定位座30侧面设有上切土口 32，便于伸入削土刀切断环刀20上端的土壤，显然，上切土口 32的高度应高于环刀20上边缘或至少与环刀20上边缘相齐，图2中，上切土口 32正好位于定位座卡口 31上方，数量为三个，但这不应作为本发明的限制，我们可以根据需要调整上切土口 32的位置和数量，但上切土口 32应基本位于同一高度，便于切断土壤。在钻头10侧面设有下切土口 14，便于伸入削土刀切断环刀20下端的土壤，下切土口 14高度应低于环刀20下边缘或至少与环刀20上下缘相齐，同样的，下切土口 14的位置和数量可以根据需要调整，但下切土口 14应基本位于同一高度，便于切断土壤。
[0025]如图6所示，刻度杆50顶部具有刻度杆把手52，推土杆60顶部具有推土杆把手62，通过各自把手设计，可以方便地握持刻度杆50或推土杆60进行操作。由于推土杆60可在刻度杆50内滑动，连接推土杆60与刻度杆50的固定装置应是便于快速松开和固定的。本例中采用插拔销53与弹簧55、挡片54相配合作为固定装置，如图所示，固定装置包括固定在刻度杆把手52上的突柱51，突柱51内中空，刻度杆50上设有通孔，该通孔与突柱51连通，插拔销53插入中空突柱51内，插拔销53上设有弹簧55，弹簧55另一端设有挡片54，推土杆60上设有两个固定孔--上固定孔64和下固定孔63，两固定孔之间具有一定距离，当推土杆60上的固定孔与通孔相齐时，通过插拔销53插入通孔和固定孔中即可将推土杆60和刻度杆50固定在一起，当需要移动推土杆60的位置时，拔出插拔销53即可，操作极其方便。推土杆60底部连接有推土栓61，推土栓61优选为可拆卸的独立部件，可以根据需要选择不同大小，本例中推土栓61上设有螺孔，推土杆60底部具有与螺孔匹配的外螺纹，不同方向旋转即可安装或卸下推土栓61。推土栓直径较大，利于将设备内的土全部推出，考虑到推土栓需要在定位座、环刀、钻头中上下移动，因此推土栓的外径应略小于定位座、环刀、钻头的内径。当插拔销53伸入推土杆60下固定孔63时，此时推土栓61位于高位，即在定位座30之中，当插拔销53伸入推土杆60的上固定孔64时，推土栓61位于低位，即低于定位座30，这样在安装时便于连接推土栓61。
[0026]本取土设备各部件一一推土杆、刻度杆、定位座、环刀、钻头均为独立部件，可拆卸后运输，且可以根据需要制作不同尺寸的型号，环刀容积可以为50、100、200cm3等。在使用本取土设备时，首先根据需要采集土壤样品的容积大小，选择对应型号的定位座30、环刀20、钻头10、推土栓61。将定位座30与刻度杆50连接，通过连接座40上4个螺丝将定位座与刻度杆固定在一起。刻度杆中预先安装有推土杆，拔出刻度杆50把手52上的插拔销53，将推土杆60下压，推土杆末端螺杆部分露出定位座30底部，插入插拔销53固定推土杆60。将推土杆底部伸入推土栓61中心孔中旋紧连接。再拔出插拔销53，拉起推土杆60至下定位孔63时，插入插拔销53，固定推土杆60位置，此时推土杆位于定位座中。将环刀20通过定位座卡口 31与定位座30固定，各环刀上立柱进入定位座卡口 31中，固定后环刀上立柱位于定位座卡口 31延伸部分末端，将环形钻头10通过钻头卡口 15与环刀20固定，固定后环刀下立柱位于钻头卡口 15延伸部分末端。
[0027]使用本取土设备时，以土壤样品采集位置地面为标记，顺时针垂直缓慢旋转(这里的旋转方向与钻土切角方向相关)取土设备，边旋转边下压，通过观察刻度杆上的刻度确定钻进深度位置，当环刀达到采集深度后，顺时针旋转提出取土设备。使用削土刀分别探进钻头和定位座的3个切土口，切断环刀上下两端附近的土壤。逆时针转动分别卸下钻头和环刀。使用削土刀削平环刀上下两端的土壤，完成一个深度土壤样品的采集。
[0028]当土壤样品采集深度较大时，每钻进一段距离如5?1cm应提出取土设备，使用推土杆顶出钻头和环刀内的土壤后继续钻进，当钻孔深度达到预定深度时采用上述取土步骤米集土壤样品。
[0029]本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种钻取标准容积原状土的取土设备，其特征在于:包括钻头、环刀、定位座、刻度杆，所述环刀可拆卸式地连接在定位座底部，所述钻头可拆卸式地连接在环刀底部，所述定位座连接在刻度杆底部，所述刻度杆、定位座、环刀、钻头内均具有空腔且彼此连通，刻度杆内设有推土杆，推土杆底部连接有推土栓，推土杆能够在空腔内上下移动，所述推土杆和刻度杆能够通过固定装置连接，所述钻头侧面设有若干下切土 口，所述下切土 口高度低于或等于环刀下边缘高度，所述定位座侧面设有若干上切土 口，所述上切土 口高度高于或等于环刀上边缘高度。2.根据权利要求1所述的钻取标准容积原状土的取土设备，其特征在于:所述环刀上部设有若干上立柱，所述定位座侧面底部设有用于容纳上立柱的定位座卡口，所述环刀下部设有若干下立柱，所述钻头侧面顶部设有用于容纳下立柱的钻头卡口，所述定位座卡口和钻头卡口方向相反。3.根据权利要求1或2所述的钻取标准容积原状土的取土设备，其特征在于:所述钻头底部设有若干钻土切角。4.根据权利要求3所述的钻取标准容积原状土的取土设备，其特征在于:所述钻土切角连接有导土槽。5.根据权利要求1所述的钻取标准容积原状土的取土设备，其特征在于:所述推土杆上设有至少两个固定孔。6.根据权利要求1所述的钻取标准容积原状土的取土设备，其特征在于:所述固定装置包括插拔销。7.根据权利要求1所述的钻取标准容积原状土的取土设备，其特征在于:所述定位座通过连接座与刻度杆相连。8.根据权利要求7所述的钻取标准容积原状土的取土设备，其特征在于:所述刻度杆通过紧固件固定在连接座上。9.根据权利要求1所述的钻取标准容积原状土的取土设备，其特征在于:所述推土杆顶端设有推土杆把手。10.根据权利要求1或9所述的钻取标准容积原状土的取土设备，其特征在于:所述刻度杆顶端设有刻度杆把手。
【专利摘要】本发明公开了一种钻取标准容积原状土的取土设备，包括钻头、环刀、定位座、刻度杆，环刀可拆卸式地连接在定位座底部，钻头可拆卸式地连接在环刀底部，定位座连接在刻度杆底部，刻度杆、定位座、环刀、钻头内均具有空腔且彼此连通，刻度杆内设有推土杆，推土杆底部连接有推土栓，推土杆能够在空腔内上下移动，推土杆和刻度杆能够通过固定装置连接，钻头侧面设有若干下切土口，下切土口高度低于或等于环刀下边缘高度，定位座侧面设有若干上切土口，上切土口高度高于或等于环刀上边缘高度。本设备可以精确定位环刀中心距离地面深度；取土时采用钻进方式可以避免对原状土的震动破坏；钻孔对大田植被作物和土壤结构的影响最低，便于快速回填。
【IPC分类】G01N1/08
【公开号】CN105651545
【申请号】
【发明人】金福一, 章树安, 杨威, 刘满红, 陈敏, 金鑫, 金云杰, 徐世民, 陈胜利, 王光生, 戴宁, 朱金峰
【申请人】辽宁省水文局, 水利部水文局, 水利部水文仪器及岩土工程仪器质量监督检验测试中心
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月24日