专利名称：一种环刀取土砧具的制作方法
技术领域：
本实用新型提供一种环刀取土砧具，属于林业生态试验研究技术领域 中的土壤物理水分测试分析领域。
背景技术：
森林土壤水分-物理性质的测定(国家分析标准GB7835-87)要求用环 刀法测定土壤容重和土壤持水量以及毛管孔隙度。环刀是实现上述分析的一种常用工具。 在外业工作中，用环刀取土的做法是，将环刀置于待取土的部位，所取的土样必须是能够保 持土壤自然状况的原状土，在取土的过程中不得人为改变土壤孔隙状况，所以在取土操作 中，在施压使环刀向下运动的过程中，无论工具和手指都不能触压原状土，这样才能保持环 刀内土样自然状况。在常规的外业环刀取土中，环刀刃口朝下，环刀上口要用木板或其它工具盖上，用 锤子击打木板使环刀向土壤中移动；另一种方法是用一种无孔且稍比环刀上口大一点的铁 板，盖在环刀上口用铁锤击打铁盖完成环刀取土过程。这两种方法的共同特点是能够盖住 环刀上口，方便铁锤击打，使环刀向下运动完成取样过程，但缺点是，环刀取样过程中很易 使环刀内的原状土触及木板或铁盖，产生土样紧实，破坏了采样原状土的根本要求，使测试 分析失去一定的精确性。目前，还没有一种有效的环刀取土器具能保证环刀取原状土时的安全、快捷、方 便。实用新型内容实用新型目的本实用新型提供一种环刀取土砧具，其目的是解决以往环刀取土 的过程中，环刀内的原状土容易产生土样紧实进而导致测试分析不够精确的问题。技术方案本实用新型是通过以下技术方案来实现的—种环刀取土砧具，其特征在于所述环刀取土砧具为使用时盖在环刀上的盖状 结构；所述环刀取土砧具包括盖顶和使用时顶在环刀上沿的桶状缓冲盖壁；盖顶设置在缓 冲盖壁的一端，缓冲盖壁的另一端为开口端；所述缓冲盖壁上设置有使用时卡在环刀外壁 的突起，突起防止缓冲盖壁在环刀的径向方向上错位。所述缓冲盖壁的内壁直径不小于环刀的内壁直径。所述缓冲盖壁的内壁直径与环刀的内壁直径一致。所述突起为设置在开口端上、外壁与缓冲盖壁的外壁对齐的环状结构。所述缓冲盖壁的内侧深度为IOmm 20mm。所述缓冲盖壁的内侧深度为17mm或18mm。所述盖顶上设置有监测孔。所述监测孔设置多个。所述监测孔设置两个或三个，当监测孔设置两个的时候，两个监测孔分列在盖顶 中心的两侧。多个监测孔的中心之间依次连线可以形成以盖顶的中心为圆心的圆，每两个监测 孔之间在这个圆上等距设置。[0017]优点及效果本实用新型提供一种环刀取土砧具，其特征在于所述环刀取土砧 具为使用时盖在环刀上的盖状结构；所述环刀取土砧具包括盖顶和使用时顶在环刀上沿的 桶状缓冲盖壁；盖顶设置在缓冲盖壁的一端，缓冲盖壁的另一端为开口端；所述缓冲盖壁 上设置有使用时卡在环刀外壁的突起，突起防止环刀取土砧具在环刀的径向方向上错位。本实用新型在材质上选用的是具有弹性的钢材，并且其上还分布有多个等距的监 测孔，该监测孔在取土时防止环刀取土不垂直而产生取样的错误，起到衡量和监控环刀入 土取样是否呈平衡状态的作用。当环刀倾斜时，在环刀向土壤下行过程中，多个监测孔中的 一个就会先触及土壤表面，而环刀平衡时则可从多个孔口的视窗同时看到土壤距离孔口的 深度与水平状况，这样可以防止操作不平衡产生取样不准确。环刀取土砧具的缓冲盖壁形 成缓冲内沿，所述缓冲内沿的深度为IOmm 20mm，在环刀向土内运行时起到缓冲作用，避 免由于挤压使原状土遭破坏的状况。本实用新型具有外业携带方便、结构简单、取样精准快 捷、经久耐用的特点。
图1表示本实用新型的整体结构剖视示意图；图2表示本实用新型的俯视结构示意图；图3为与本实用新型配合使用的环刀的结构示意图；图4为本实用新型的使用状态示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的说明如图1所示，本实用新型提供一种环刀取土砧具，所述砧具为使用时盖在环刀上 的盖状结构；所述砧具包括盖顶1和使用时顶在环刀上沿的桶状缓冲盖壁2 ；盖顶1设置在 缓冲盖壁2的一端，缓冲盖壁2的另一端为开口端5 ；所述缓冲盖壁2上设置有使用时卡在 环刀6外壁的突起3 ；突起3凸出于开口端5并防止该缓冲盖壁2在环刀的径向方向上错 位；所述缓冲盖壁2的内壁直径j不小于环刀6的内壁直径。如图1所示，所述突起3可以为设置在开口端5且外壁与缓冲盖壁2的外壁平齐 的环状突起3，此时，缓冲盖壁2的厚度H要大于环刀的壁厚，而突起3的壁厚与环刀的壁厚 之和正好等于缓冲盖壁2的壁厚。当然也可以采用其他的突起形势，例如，采用能卡在环刀 外壁的多个卡子作为突起；总之，突起3的作用就是卡在环刀6的外壁，保证在使用的时候 缓冲盖壁2不会在环刀的径向方向随意移动即可，满足这个条件的突起3就可以了 ；而所述 的环刀的径向方向就是图3中字母“A”表示的方向。另外，要尽量保证缓冲盖壁2的内壁与环刀内壁对齐，也就是说缓冲盖壁2的内壁 直径与环刀的内壁直径是一致的，这时的取土效果是最好的，当然缓冲盖壁2的内壁直径 略大于环刀内壁直径也可以，只要满足缓冲盖壁2能顶在环刀的上沿即可。另外，所述盖顶1上还设置有监测孔4，监测孔4的作用是通过观测环刀内的土壤 情况来判断环刀是否倾斜，也就是取土时防止环刀6因取土不垂直而产生取样的错误，这 样一来，监测孔4就成为衡量和监控环刀入土取样是否呈平衡状态的监视器，同时也可以 通过该监测孔4来观察取土的进展情况，以便适时的控制取土进程。所述监测孔4可以设置多个，例如两个或三个，当设置两个的时候，两个监测孔4 分列在盖顶1中心的两侧，这样有利于观察取土的平衡情况。[0029]如图2所示，所述监测孔4可以设置三个。上述多个监测孔4的中心之间的连线为以盖顶1的中心为圆心的圆，而多个监测 孔4之间在这个圆上等距设置，也就是说多个监测孔4以盖顶1的中心为圆心均勻、等距分 布，这样有利于观察取土的平衡情况和取土的进程；所述的监测孔4可以为圆形、方形、椭 圆形或三角形，当然也可以为其他几何形状。所述缓冲盖壁2的内侧深度L为IOmm 20mm，这个距离为土壤的缓冲距离，这个 距离取17mm 18mm时最佳。本实用新型的使用过程如下首先，将图3所示的环刀6的刃口向下，放到要取土 的部位，然后如图4所示，将本实用新型的“一种环刀取土砧具”盖在环刀6的上沿，使缓冲 盖壁2的开口端5顶在环刀6的上沿，使突起3卡住环刀6的外壁，这样，本实用新型的“一 种环刀取土砧具”就不会在环刀6的径向随意移动，从而保证取土质量；这时，缓冲盖壁2的 内壁与环刀6的内壁对齐，或者缓冲盖壁2的内壁直径略大于环刀6的内壁直径；然后，用 硬质橡皮锤击打盖顶1，当环刀向土壤中运行到可以从多个监测孔4同时见到土样时，用剖 面刀从环刀底部的刃口处切割，从土中取出环刀6，然后将本实用新型的“一种环刀取土砧 具”垂直揭去，再用剖面刀将原状土削至同环刀6上沿口相平，这时，缓冲盖壁2的作用就体 现出来，所削去的原状土就是取土过程中存在于缓冲盖壁2内的土，而留在环刀6上内的土 就是所要取的原状土。这时，因为缓冲盖壁2的深度产生了缓冲的作用，并且存在于缓冲盖 壁2内的土已被削去，所以最大程度的避免了原状土被压实，也就是说缓冲盖壁2的作用就 是尽量的避免取土过程中敲击物将原状土压实，以上完成后即可盖上环刀上盖和带有滤纸 的有孔下盖，从而完成整个取土过程。取土过程中，当环刀6在向土壤下行过程中出现倾斜时，多个监测孔4中的一个就 会先触及土壤表面，这样就可以准确的知道环刀6的倾斜情况，而环刀6平衡时则可从多个 监测孔4同时看到土壤距离孔口的深度与水平状况，进而很好的防止操作不平衡产生取样 不准确的问题，而且监测孔4可以随时的监测取样的进展，以便适时的停止敲击盖顶1，从 而能最大程度的防止环刀取样过程中原状土产生土样紧实的状况。下面结合具体的实验数据来说明一下本实用新型的效果试验目的通过在林地环刀取土试验，验证本实用新型的“一种环刀取土砧具”在森林土壤水 分-物理性质的测定中应用的实用性和数据的准确性。试验方法试验处理，即用本实用新型的“一种环刀取土砧具”盖在环刀上进行取土，称为砧 具组；试验对照，即用木板直接盖在环刀上取土，称为对照组；试验各设6次重复。取样地为 一块平坦的育苗地，土层厚度大于50cm，土壤属壤土，土壤含水量16. 23 %，PH值6. 9。取土 时分别按常规方法和本实用新型的取土方式进行取土，取土后将每个环刀用上盖和下盖盖 好，并用塑料密封袋密封带到试验室，立即用0. 01感量的分析天平进行环刀+湿土重的称 量，其数据减去环刀+上下盖的皮重后，算出环刀内湿土净重，其值用DPS统计软件进行两 组数据间的差异显著性F检验，如差异显著继续进行平均数显著性的T测验，并得出显著性 结论。试验结果[0040]试验结果见表1，从表1数据可明显看出两组试验处理数据在土壤质量上的差别 情况，由于取样的方式不同，造成了土壤质量上的差异；用木板盖在环刀上用外力做为环 刀下行取土工具时，在很大程度上难免木板能触及上升的土壤，造成土壤紧实，使其质量变 重，而达不到环刀取原状土做为水分-物理性质测定的根本性要求。表1不同试验处理土壤质量上的差异
权利要求1.一种环刀取土砧具，其特征在于所述环刀取土砧具为使用时盖在环刀上的盖状结 构；所述环刀取土砧具包括盖顶(1)和使用时顶在环刀上沿的桶状缓冲盖壁O)；盖顶(1) 设置在缓冲盖壁O)的一端，缓冲盖壁O)的另一端为开口端(5)；所述缓冲盖壁( 上设 置有使用时卡在环刀外壁的突起(3)，突起(3)防止缓冲盖壁( 在环刀的径向方向上错 位。
2.根据权利要求1所述的一种环刀取土砧具，其特征在于所述缓冲盖壁O)的内壁 直径不小于环刀的内壁直径。
3.根据权利要求2所述的一种环刀取土砧具，其特征在于所述缓冲盖壁O)的内壁 直径与环刀的内壁直径一致。
4.根据权利要求3所述的一种环刀取土砧具，其特征在于所述突起(3)为设置在开 口端(5)上、外壁与缓冲盖壁O)的外壁对齐的环状结构。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种环刀取土砧具，其特征在于所述缓冲盖壁(2) 的内侧深度(U为IOmm 20mm。
6.根据权利要求5所述的一种环刀取土砧具，其特征在于所述缓冲盖壁(2)的内侧 深度(U为17mm或18mm。
7.根据权利要求1、2、3或4所述的一种环刀取土砧具，其特征在于所述盖顶(1)上 设置有监测孔(4)。
8 .根据权利要求7所述的一种环刀取土砧具，其特征在于所述监测孔(4)设置多个。
9.根据权利要求8所述的一种环刀取土砧具，其特征在于所述监测孔(4)设置两个 或三个，当监测孔(4)设置两个的时候，两个监测孔(4)分列在盖顶(1)中心的两侧。
10.根据权利要求8所述的一种环刀取土砧具，其特征在于多个监测孔(4)的中心之 间依次连线可以形成以盖顶(1)的中心为圆心的圆，每两个监测孔(4)之间在这个圆上等 距设置。
专利摘要本实用新型提供一种环刀取土砧具，其特征在于所述环刀取土砧具为使用时盖在环刀上的盖状结构；所述环刀取土砧具包括盖顶和使用时顶在环刀上沿的桶状缓冲盖壁；盖顶设置在缓冲盖壁的一端，缓冲盖壁的另一端为开口端；所述缓冲盖壁上设置有使用时卡在环刀外壁的突起，突起防止环刀取土砧具在环刀的径向方向上错位；所述盖顶上还设置有监测孔。本实用新型具有作业携带方便、结构简单、取样精准快捷、经久耐用的特点。
文档编号G01N1/08GK201828423SQ201020529430
公开日2011年5月11日 申请日期2010年9月15日 优先权日2010年9月15日
发明者于世河, 刘畅, 刘红民, 赵冰, 邢兆凯, 韩友志, 顾宇书, 高军, 高英旭 申请人:辽宁省林业科学研究院