专利名称：一套深层剖面土壤及气体的样品采集装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于环境科学、土壤学技术领域，尤其涉及一套深层剖面土壤及气体的样品采集装置。
背景技术：
生态系统中的各种物质循环具有重大的意义，尤其是全球性的物质循环是当今研究的热点，如全球碳元素的循环，其中土壤是最重要的研究领域之一。现阶段，在剖面土样的采集和土壤剖面气体样品的采集过程中，还存在一些问题首先，现有的剖面气体采样器通常包括许多部件，如抽气泵，使得整个采样器造价高，使用方法颇为繁琐，而且对场地的要求也较高，一般需要电力供应，不利于野外采样。其次，现有的剖面气体采样器进气孔容易被土壤堵塞，有的采取包裹纱布的措施，但在剖面气体采样器的放置过程中难免受到摩擦而使纱布移位，影响剖面气体样品的采集。再次，现阶段，剖面土样的采集和土壤剖面气体样品的采集须分别进行操作，耗费的时间和精力较多。最后，现有的剖面气体采样器在放置之前，须预先挖掘出放置采样器的洞，若使用电钻打洞还需要电力支持，而且很难挖掘出与剖面气体采样器十分匹配的洞，导致在放置过程中既费时又费力，甚至因为采集深度较深而无法再取出部分组件，不仅影响采样地生态环境，还影响剖面气体采样器的使用寿命。发明内容本实用新型的目的在于克服上述缺陷，提出一套深层剖面土壤及气体的样品采集
>J-U ρ α装直。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下本实用新型包括剖面土壤采样器和剖面气体采样器，剖面土壤采样器包括第一圆管、实心把手、壁窗、凹槽；第一圆管两端开放，且管体外壁上有刻度；第一圆管分上下段，上段和下段的长度比为19:1 ;第一圆管上段内径大小不变，上段管体外壁开有壁窗；第一圆管下段底端的内径由上至下逐渐增大，第一圆管上段顶端设置有实心把手，实心把手为圆柱体，且管体外壁开有凹槽；壁窗和凹槽在同一直线上；剖面气体采样器包括第二圆管、抽气杆、圆形通孔、采气口、橡胶条、塑料薄网、不锈钢圆棍、锯齿、第一橡胶块、第二橡胶块、橡胶圈、抽气杆提手、圆管钻头；第二圆管顶端封闭，底端开放，封闭的顶端中间开有通孔，且通孔直径大于抽气杆直径；第二圆管分上下段，上段和下段的长度比为21:1 ;第二圆管上段内径不变，且管体外壁上有刻度；第二圆管上段上端的管体外壁上开有采气口，采气口接采气管，采气管上设置有阀门；第二圆管下段内径不变，外径比上段小4 mm,且第二圆管下段的管体外壁开有六排进气孔，每排有六个进气孔；锯齿设置在任意两排进气孔之间；塑料薄网两侧开有与锯齿对应的通孔，橡胶条上开有与锯齿对应的通孔，塑料薄网包裹整个下段的管体外壁，直至锯齿上的齿穿过塑料薄网两侧的通孔，橡胶条隔着塑料薄网与锯齿啮合，固定塑料薄网；抽气杆下端设有上环形定位销和下环形定位销，上环形定位销上端开有圆形通孔，上环形定位销与第一橡胶块内壁上的环形定位槽紧密连接，下环形定位销与第二橡胶块内壁上的环形定位槽紧密连接；抽气杆顶端与抽气杆提手螺纹连接；圆管钻头上套有橡胶圈，与第二圆管下段底端螺纹连接；所述的锯齿高2 mm;所述的第一橡胶块和第二橡胶块均为圆筒形，第一橡胶块两端都开放，第二橡胶块一端开放，一端封闭，且内壁上均开有环形定位槽；所述的第二圆管顶端厚度为4 mm，圆形通孔设置在第一橡胶块上端4 mm，该圆形通孔的直径大于不锈钢圆棍的直径，作为不锈钢圆棍插孔；本实用新型有益效果如下本实用新型装置无需带电的抽气装置，结构简洁，使用方便，易于携带，造价低廉；在开有进气小孔处，须用塑料薄网来包裹该区域外壁，能有效避免土壤堵塞采样器的进气小孔，且塑料薄网相对于纱布来说有易操作和易清洗的优点；两采样器配合使用时能够在较短时间内轻松取得土样和气样，加上不锈钢的材质以及一体化的结构设计，使得采样装置能有较长的使用寿命，且精度较高，尤其适于野外研究。剖面气体采样器在使用之前，预先用剖面土壤采样器为其打出匹配的洞；该方法不需要使用电钻，即不需要电力支持；还能同时采得剖面土壤样品；而且能保证剖面气体采样器在使用时具有良好的密封性，尤其适用于湿润的土壤。
图I为剖面土壤采样器左视图；图2为剖面土壤采样器前视图；图3为图2中的A-A剖面图；图4为剖面气体采样器主体部分俯视图；图5为剖面气体采样器结构原理示意图；图6为图4中的B-B剖面图。图中，第一圆管I、实心把手2、壁窗3、凹槽4、第二圆管5、抽气杆6、圆形通孔7、采气口 8、橡胶条9、塑料薄网10、不锈钢圆棍11、锯齿12、第一橡胶块13、第二橡胶块14、橡胶圈15、抽气杆提手16、圆管钻头17。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。一套深层剖面土壤及气体的样品采集装置，包括剖面土壤采样器和剖面气体采样器，如图I、图2所示，剖面土壤采样器包括第一圆管I、实心把手2、壁窗3、凹槽4;第一圆管I两端开放，且管体外壁上有刻度，其外径36mm、内径30mm、长IOOOmm ;第一圆管I分上下段，上段和下段的长度比为19:1 ;第一圆管I上段内径大小不变，上段外壁开有壁窗3，壁窗3宽28mm,开于第一圆管I外壁50 IOOOmm刻度范围间；如图3所不,第一圆管I下段底端的内径由上至下逐渐增大，第一圆管I上段顶端设置有高70mm的实心把手2，实心把手2为圆柱体，且外壁开有凹槽4 ;壁窗3和凹槽4在同一直线上；[0027]如图4所示，为剖面气体采样器主体部分俯视图，图6为图4中的B-B剖面图。如图5、图6所示，剖面气体采样器包括第二圆管5、抽气杆6、圆形通孔7、采气口8、橡胶条9、塑料薄网10、不锈钢圆棍11、锯齿12、第一橡胶块13、第二橡胶块14、橡胶圈15、抽气杆提手16、圆管钻头17 ;第二圆管5顶端封闭，底端开放,封闭的顶端中间开有通孔，且通孔直径大于抽气杆6直径；第二圆管5分上下段，上段和下段的长度比为21:1 ;第二圆管5上段外径36mm,内径30mm,下段外径32mm,内径30mm,第二圆管5总长IlOOmm ;第二圆管5上段上端的外壁上开有采气口 8，且采气口 8距第二圆管5上段顶端60 80mm，采气口 8接采气管，采气管上设置有阀门；第二圆管5上段内径不变，且管体外壁上有刻度；第二圆管5下段内径不变，且下段的管体外壁开有六排进气孔，每排有六个进气孔；锯齿12设置在任意两排进气孔之间；塑料薄网10两侧开有与锯齿12对应的通孔，橡胶条9上开有与锯齿12对应的通孔，塑料薄网10包裹整个下段的管体外壁，直至锯齿12上的齿穿过塑料薄网10两侧的通孔，橡胶条9隔着塑料薄网10与锯齿12啮合，来固定塑料薄网10;抽气杆6长1020mm、杆直径10mm，下端设有上环形定位销和下环形定位销，上环形定位销上端开有圆形通孔7，上环形定位销与第一橡胶块13内壁上的环形定位槽紧密连接，下环形定 位销与第二橡胶块14内壁上的环形定位槽紧密连接；抽气杆6顶端与抽气杆提手16螺纹连接；圆管钻头17上套有橡胶圈15，与第二圆管5下段底端螺纹连接；所述的第一橡胶块13和第二橡胶块14均为圆筒形，第一橡胶块13两端都开放，第二橡胶块14 一端开放，一端封闭；第一橡胶块13和第二橡胶块14高20mm、直径30mm，且内壁上均开有环形定位槽；所述的第二圆管5顶端厚度为4 mm,圆形通孔7设置在第一橡胶块13上端4 mm，直径为4_，该圆形通孔7的直径大于不锈钢圆棍11的直径，作为不锈钢圆棍11插孔，不锈钢圆棍11为直径4mm,高36mm的圆柱体。所述的橡胶条9厚2mm,长50mm,宽5mm ;塑料薄网10宽50mm,长116mm,锯齿12高2 mm ；所述的剖面土壤采样器和剖面气体采样器，材质均为不锈钢。本实用新型装置使用方法如下首先，将剖面土壤采样器垂直立于待取土样之上，在实心把手2顶端施加压力，将其向下旋转深入土壤，根据管体外壁所标刻度判断其深度(比实验欲测深度深8 9mm)，当达到所需深度时停止施压和旋转；然后抓紧实心把手2向反方向旋转并上提，将整个剖面土壤采样器与采得的土样一同提出，从剖面土壤采样器的壁窗3中取出所需深度的土样，进行保存，该操作既可得到土样也可得到匹配于剖面气体采样器的洞。其次，将塑料薄网10包裹整个下段的管体外壁，直至锯齿12上的齿穿过塑料薄网10两侧的齿孔，橡胶条9隔着塑料薄网10与锯齿12啮合，来固定塑料薄网10，可避免土壤堵住进气小孔。最后，将包裹好塑料薄网10的剖面气体采样器垂直立于洞口之上，缓缓放入并使其与洞壁紧密贴合，通过剖面气体采样器管体外壁上所标刻度调整采样深度，使剖面气体采样器第二圆管5下段位于欲采样深度；在放置好剖面气体采样器后，关闭采气口 8的阀门，缓缓地将抽气杆6向上提至顶端以将剖面气体采样器内空气抽尽，并用不锈钢圆棍11穿过抽气杆6上圆形通孔7固定抽气杆6 ;静置lOmin，打开采气口 8的阀门，用采气袋或抽气针管取出气样，并进行保存。剖面气体采样器在使用之前，预先用剖面土壤采样器为其打出匹配的洞，保证剖面气体采样器在使用时具有良好的密封性，尤其适用于土壤较湿润的采样地。本实用新型装置不需电力支持，尤其适用于野外采样；同时剖面土壤采样器采得的剖面土壤样品，满足 实验室内实验需要，如分析不同深度土壤的理化性质。
权利要求1. 一套深层剖面土壤及气体的样品采集装置，其特征在于，包括剖面土壤采样器和剖面气体采样器，剖面土壤采样器包括第一圆管(I)、实心把手(2)、壁窗(3)、凹槽(4);第一圆管(I)两端开放，且管体外壁上有刻度；第一圆管(I)分上下段，上段和下段的长度比为19:1 ;第一圆管(I)上段内径大小不变，上段管体外壁开有壁窗(3);第一圆管(I)下段底端的内径由上至下逐渐增大，第一圆管(I)上段顶端设置有实心把手(2)，实心把手(2)为圆柱体，且管体外壁开有凹槽(4)，壁窗(3)和凹槽(4)在同一直线上； 剖面气体采样器包括第二圆管(5)、抽气杆(6)、圆形通孔(7)、采气口(8)、橡胶条(9)、塑料薄网(10)、不锈钢圆棍(11)、锯齿(12)、第一橡胶块(13)、第二橡胶块(14)、橡胶圈(15)、抽气杆提手(16)、圆管钻头(17);第二圆管(5)顶端封闭，底端开放，封闭的顶端中间开有通孔，且通孔直径大于抽气杆(6)直径；第二圆管(5)分上下段，上段和下段的长度比为21:1 ;第二圆管(5)上段内径不变，且管体外壁上有刻度；第二圆管(5)上段上端的管体外壁上开有采气口(8)，采气口(8)接采气管，采气管上设置有阀门；第二圆管(5)下段内径不变，外径比上段小4mm，且第二圆管(5)下段的管体外壁开有六排进气孔，每排有六个进气孔；锯齿(12)设置在任意两排进气孔之间；塑料薄网(10)两侧开有与锯齿(12)对应的通孔，橡胶条(9)上开有与锯齿(12)对应的通孔，塑料薄网(10)包裹整个下段的管体外壁，直至锯齿(12)上的齿穿过塑料薄网(10)两侧的通孔，橡胶条(9)隔着塑料薄网(10)与锯齿(12 )啮合，固定塑料薄网(10 );抽气杆(6 )下端设有上环形定位销和下环形定位销，上环形定位销上端开有圆形通孔(7)，上环形定位销与第一橡胶块(13)内壁上的环形定位槽紧密连接，下环形定位销与第二橡胶块(14)内壁上的环形定位槽紧密连接；抽气杆(6)顶端与抽气杆提手(16)螺纹连接；圆管钻头(17)上套有橡胶圈(15)，与第二圆管(5)下段底端螺纹连接； 所述的锯齿(12)高2 mm ; 所述的第一橡胶块(13)和第二橡胶块(14)均为圆筒形，第一橡胶块(13)两端都开放，第二橡胶块(14) 一端开放，一端封闭，且内壁上均开有环形定位槽； 所述的第二圆管(5)顶端厚度为4 mm，圆形通孔(7)设置在第一橡胶块(13)上端4 mm，该圆形通孔(7)的直径大于不锈钢圆棍(11)的直径，作为不锈钢圆棍(11)插孔。
专利摘要本实用新型公开了一套深层剖面土壤及气体的样品采集装置。现有的剖面气体采样器部件繁多，进气孔容易被土壤堵塞，且在放置前预先挖掘洞匹配度低。本实用新型包括剖面土壤采样器和剖面气体采样器，剖面土壤采样器包括第一圆管、实心把手、壁窗、凹槽；剖面气体采样器包括第二圆管、抽气杆、圆形通孔、采气口、橡胶条、塑料薄网、不锈钢圆棍、锯齿、第一橡胶块、第二橡胶块、抽气杆提手、圆管钻头、橡胶圈；本实用新型装置无需带电的抽气装置，结构简洁，使用方便，易于携带，造价低廉；两采样器配合使用时能够在较短时间内轻松取得土样和气样。
文档编号G01N1/22GK202676485SQ201220142650
公开日2013年1月16日 申请日期2012年4月6日 优先权日2012年4月6日
发明者连煦, 何云峰, 单立楠, 俞丹萍, 徐捷, 李竺霖, 刘意立, 王洪才 申请人:浙江大学