专利名称：支架旋转式原状土取样器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种取样器，特别涉及一种支架旋转式原状土取样器。
背景技术：
现有的取土器在取土时大多采用直压入式、锤击加压式和压入旋转式，均利用加压旋转和重力冲击使取土器进入土体，完成取土。但在取样过程中，因人为施力不均对土样边缘产生扰动，以及因地形、土质等因素不能保证所取土样垂直性，取土时因人为摆动使所取土样不能接近原始状态。对所取土样的大小不能进行调节，需采用不同的型号的取土器来调节。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种支架旋转式原状土取样器，该取样器克服了因人为加压、锤击等不均匀作用力扰动，能够得到不被扰动的土工、土壤特性试验的原状土样，以便对土柱进行土壤渗透试验、土壤蒸发试验，得到可信的试验数据。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是，一种支架旋转式原状土取样器，其特征在于，它包括一个带有内螺纹的钻杆固定器，该钻杆固定器与支撑的三角支架和用于显示找平的水平气泡连接为一体；一外螺纹钻杆，该外螺纹钻杆的上端设置有一个手柄；外螺纹钻杆的外螺纹与钻杆固定器的内螺纹相互配合；一孔径调节板及固定器，由割刀固定连接器和Y型割刀固定板组成，它设置在外螺纹钻杆的下端，在Y型的割刀固定板上开有割刀调节槽，它随外螺纹钻杆一起转动；一土样外套压入板，用于固定在带有孔径调节板及固定器下端；
一滚轮式割刀固定装置，它与孔径调节板及固定器的Y型的割刀固定板连接，该滚轮式割刀固定装置上固定有割刀和至少一个土柱外套固定环，该土柱外套固定环用于固定土样容器；割刀连接在滚轮式割刀固定装置的最底端；一土样容器，用于原状土取样，固定在土柱外套固定环上。
本发明主要采用可调节水平的带内螺纹支架、外螺纹钻杆、土样外套压入板和直径调节板等部件，使整个取土过程能在稳定、恒压下进行，操作上更为轻便合理，钻孔和取样一体化，一次下钻进深可达50cm。
本发明的支架旋转式原状土取样器，体积小，组装、拆卸方便，结构简单，造价低廉，便于携带。不仅适用于土工试验取样，还可满足科研用原状土取样。其主要优点为(1)土样更接近土的原始状态；(2)钻孔和取样一体化；(3)可根据需要调节原状土样的直径和高度；(4)省力、省时；(5)进深稳定、均匀；(6)适用于不同密实度的土壤和带砂卵石的土层。
图1是本发明的结构示意图；图2是图1中的滚轮式割刀固定装置放大图；图3是三角支架的伸缩支杆示意图；图4是孔径调节板及固定器示意图；图5是土样外套压入板示意图。
以下结合附图和工作原理对本发明作进一步说明。
具体实施例方式
参见附图1，本发明的支架旋转式原状土取样器的组成如图1，包括可拆卸的手柄1，外螺纹钻杆2，三角支架3、带内螺纹的钻杆固定器4，直径调节板及固定器5，土样外套压入板6，土样外套固定环7，滚轮式割刀固定装置8，滚轮式割刀9，三角架的固定杆10，水平气泡11，土样容器12等组成。
外螺纹钻杆2的外螺纹与钻杆固定器4的内螺纹相互配合，钻杆固定器4与支撑的三角支架3和用于显示找平的水平气泡11连接为一体；孔径调节板及固定器5，由割刀固定连接器41和Y型割刀固定板42组成，它设置在外螺纹钻杆2的下端，在Y型的割刀固定板42上开有割刀调节槽43，孔径调节板及固定器5随外螺纹钻杆2一起转动；土样外套压入板6固定在带有孔径调节板及固定器5下端，用于压紧土样容器12；一滚轮式割刀固定装置8，它与孔径调节板及固定器5的Y型的割刀固定板42连接，该滚轮式割刀固定装置8上固定有割刀9和至少一个土柱外套固定环7，该土柱外套固定环7用于固定土样容器12；割刀9连接在滚轮式割刀固定装置8的最底端；土柱外套固定环7的规格有多种，本实施例采用2个。
一土样容器12，用于原状土取样，使用时固定在土柱外套固定环7上。
Y型割刀固定板42等角度设置，在Y型的割刀固定板42上开有割刀调节槽43，使割刀9可以调节。
滚轮式固定装置8上的滚轮21设置在靠土样容器的一端，其固定形式为堞形螺母。
三角支架3为伸缩式，其底部有固定杆10。
土样外套压入板6上有轴承61，该轴承61可以随外螺纹钻杆2旋转，土样外套压入板6上还有三个等角度设置的压入板半径调节板62，由固定螺栓63将压入板半径调节板62固定在土样外套压入板6上，压入板半径调节板62在轴承61以外，主要起压紧土样容器12作用，它不随外螺纹钻杆2旋转。
土柱外套固定环7和割刀9通过堞形螺母与滚轮式割刀固定装置8连接在一起。
使用时先将带内螺纹的钻杆固定器4安装在三角支架3上，并根据水平气泡11找好水平，再将外螺纹钻杆2与带内螺纹的钻杆固定器4连接，再安装直径调节板及固定器5，土样外套压入板6，最后安装割刀9，取土时根据所取土样容器12的大小配置合适的土柱外套固定环7和调节割刀9的距离。
取土样时，土样外套压入板6上的压入板半径调节板62将取土样容器12压紧，使其不能旋转，而使滚轮式固定装置8上的滚轮21在取土样容器12的外径旋转，割刀9旋转切割出土样，该土样直接被送入土样容器12中，待土样装满后，反方向旋转外螺纹钻杆2，即可得到所取土样。
本发明的支架旋转式原状土取样器，在取样时达到不扰动或轻微扰动土样，同时在取样后到土样应用的整个过程中的各个环节(卸样、装样、保管、运输、开样等)，都不扰动或轻微扰动土样，从而大大提高所取土样的原始状态质量。其使用和操作十分方便，并且对土体的扰动降到最低，几乎达到不扰动的程度。
与传统的其它取土器相比，不但卸样时方便和不扰动土样，免去加样盒盖、封胶条、封蜡的工序及这些操作时可能对土样的扰动，而且保管方便，运输容易。可按试验所需的长度，将土样容器一次制作好，直接取土样，把土样容器当作试验用的环刀，一并装入试验仪器上进行土样采集，避免了切样时多个工序及作业本身对土样的多次扰动。本发明的支架旋转式原状土取样器可应用范围包括灌溉试验用的原状土柱；工程压实土样柱；适用于土壤肥力测定、土壤结构判断、容重测定、粒状构成的测定、土壤技术测量和现场教学。
权利要求
1.一种支架旋转式原状土取样器，其特征在于，它包括一个带有内螺纹的钻杆固定器(4)，该钻杆固定器(4)与支撑的三角支架(3)和用于显示找平的水平气泡(11)连接为一体；一外螺纹钻杆(2)，该外螺纹钻杆(2)的上端设置有一个手柄(1)；外螺纹钻杆(2)的外螺纹与钻杆固定器(4)的内螺纹相互配合；一孔径调节板及固定器(5)，由割刀固定连接器(41)和Y型割刀固定板(42)组成，它设置在外螺纹钻杆(2)的下端，在Y型的割刀固定板(42)上开有割刀调节槽(43)，它随外螺纹钻杆(2)一起转动；一土样外套压入板(6)，用于固定在带有孔径调节板及固定器(5)下端；一滚轮式割刀固定装置(8)，它与孔径调节板及固定器(5)的Y型的割刀固定板(42)连接，该滚轮式割刀固定装置(8)上固定有割刀(9)和至少一个土柱外套固定环(7)，该土柱外套固定环(7)用于固定土样容器(12)；割刀(9)连接在滚轮式割刀固定装置(8)的最底端；一土样容器(12)，用于原状土取样，固定在土柱外套固定环(7)上。
2.如权利要求1所述的支架旋转式原状土取样器，其特征在于，所述三角支架(3)为伸缩式，其底部有固定杆(10)。
3.如权利要求1所述的支架旋转式原状土取样器，其特征在于，所述土样外套压入板(6)上有轴承(61)和三个等角度设置的压入板半径调节板(62)。
4.如权利要求1所述的支架旋转式原状土取样器，其特征在于，所述土柱外套固定环(7)和割刀(9)通过堞形螺母与滚轮式割刀固定装置(8)连接在一起。
全文摘要
本发明公开了一种支架旋转式原状土取样器，它包括可拆卸的手柄，外螺纹钻杆，三角支架、带内螺纹的钻杆固定器，直径调节板及固定器，土样外套压入板，土样外套固定环，割刀，滚轮式固定装置，三角架的固定杆，水平气泡，土样容器等组成。本发明体积小，组装、拆卸方便，结构简单，造价低廉，便于携带。不仅适用于土工试验取样，还可满足科研用原状土取样。使整个取土过程能在稳定、恒压下进行，操作上更为轻便合理，钻孔和取样一体化，可根据需要调节原状土样的直径和高度；使用本发明可以使所取土样更接近土的原始状态，适用于不同密实度的土壤和带砂卵石的土层。
文档编号G01N1/08GK1609583SQ20041007330
公开日2005年4月27日 申请日期2004年11月22日 优先权日2004年11月22日
发明者王健, 蔡焕杰, 陈新明, 刘红英 申请人:西北农林科技大学