一种完整土壤柱样采集器的制作方法

本实用新型涉及一种完整土壤柱样采集器。

背景技术：

土壤柱样采集器是采集不同深度、不同土壤质地的柱状土壤样品的工具，现有的土样采集器有小型铁铲、环刀、土钻(最常用)等，土钻又可分为矮柄土钻、螺丝头土钻、开口式土钻、套筒式土钻等。这些土样采集器采集样品时总会在采集器壁上粘连一定的土壤样品，不仅影响本次的土壤样品还会与下次采集的样品混合，且样品从采样器转移出时会一定程度上破坏土壤原有的结构。为了规避目前已有土样采集器存在的问题与缺陷，设置一种完整的受扰动小的土壤柱样采集器很有必要。

随着土壤的科学研究和土壤修复工程的不断发展，目前对于土壤污染物在土体中的迀移、分布及其对地下水污染影响的研究越来越深入，对于土壤不同层次养分及污染物分布的研究也越来越多。因此都需要有完整的保持原样的土壤柱样，能够真实反映污染物在土体中的运移规律，但目前已有的采样器不能取得完整的土壤柱样，急需有新的采样器来解决这个问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有土壤柱样采集器取样不完整、易破坏土壤原来结构、提样艰难等不足，提供一种完整土壤柱样采集器。

本实用新型所述的一种完整土壤柱样采集器，其特征在于，包括：

采样管，为一左右拆分式且上下贯通的空心管状结构，所述采样管的顶部对称设有用于与提样装置连接的连接部，底部具有用于切割土体以获得土壤柱的切割部，用于采样管切割土壤后插入土体内以在采样管的中空内填装土壤柱样品；

提升装置，包括升降调节装置和支架，升降调节装置安装在支架上，而升降调节装置底部具有可与采样管顶部连接部相连的连接件，用于将插入土体内的采样管从土体内拉出并提升。

所述采样管包括第一半壳与第二半壳，其中第一半壳与第二半壳拆卸式连接，二者共同拼成上下两端贯通空心管，用于填装土壤柱样品；所述第一半壳和所述第二半壳的上部均具有连接部，底部均设有切割部，用于切割土体以获得土壤柱。

所述第一半壳第一侧边通过合页与第二半壳第一侧边铰接，第一半壳第二侧边与第二半壳第二侧边之间增设用于调节收拢程度的锁定装置。

所述锁定装置包括扭杆管、加固板、扭杆、支杆、支杆支架、钢丝绳、磁性扣块和加强板，所述扭杆管通过加固板轴向安装在第一半壳第二侧边上，扭杆轴向贯穿扭杆管，二者转动连接，其中扭杆绕其自身中心轴周向旋转；支杆一端与伸出扭杆管的扭杆上端固接，支杆的另一端形成可与第二半壳顶部设置的支杆支架配合的卡合端，用于将第一半壳以及第二半壳收拢；钢丝绳一端与扭杆固接，另一端固接磁性扣块；加厚板固装在第二壳体第二侧边附近的外壁上，并在加厚板上开凿用于容纳磁性扣块的凹槽。

所述凹槽为T型凹槽。

所述提升装置包括三角支架、手拉葫芦以及铁链，所述手拉葫芦的顶部挂接在三角支架顶部，铁链两端分别与采样管顶部的连接部相连，手拉葫芦底部的钩子钩在铁链上。

所述的采样管为圆柱形，其第一半壳和第二半壳材质为不锈钢，圆柱形高度为0.5～2.0m，内径为5～20cm，第一半壳和第二半壳直径比为1.0:1.01～1.05；所述的扭杆管上部为圆柱形，底部为半锥形，扭杆管与第一半壳的直径比为0:0.5～0.2:1.0，扭杆管与扭杆的间隔距离为0.5～1.5cm；所述的加厚板材质为4系不锈钢，具有铁磁性，加厚板左边缘与第二半壳边缘的距离为1.0～2.0cm；所述的切割环材质为钨钢，第一半壳下端的切割环与第一半壳下端齐平，第二半壳下端切割环的端口超出第二半壳下端边缘5～15°。

利用本实用新型所述的一种完整土壤柱样采集器对土体进行采样的方法，包括以下步骤：

1)将第一半壳上的磁性扣块分别扣入对应的第二半壳的T形扣槽内，并利用磁性扣块和加厚板的磁力作用固定，然后转动支杆至合适的开合度，将支杆插入到支杆支架与第二半壳形成的卡合部内，此时，第一半壳和第二半壳不完全合拢，即第一半壳和第二半壳的开口处留有狭缝，第一半壳下端的切割部与第二半壳下端的切割部错位闭合，形成带有缺口的切割环；

2)将采样管放置于土壤采样点上，用吸能锤敲击第一半壳和第二半壳顶部，将采样管打入土壤中；

3)达到预设土壤深度后，旋紧支杆，带动钢丝绳缠绕于扭杆上，使第一半壳和第二半壳完全闭合，旋紧后再次将支杆固定于支杆支架与第二半壳形成的卡合部内，此时，采样管处于完全闭合状态；

4)压实采样管内的土样，并在采样管外形成空气狭缝，可破坏提样时采样管与土壤形成的真空，减小提样阻力；

5)将三角支架支于采样管上方，通过手拉葫芦和铁链与采样管顶部的连接部连接，拉动手拉葫芦，将采样管拉出土壤；

6)取得土壤柱样的采集管横放于水平地面上，旋松支杆，将磁性扣块从T形扣槽中取下，采样管的第一半壳和第二半壳打开，获得完整的、保持原有结构的土壤柱样。

本实用新型的有益效果：1)土壤柱样由于土壤深度、土质等因素影响样品的完整性，本实用新型可以取到完整的受扰动小的土壤柱样；2)为了采集器进入土层后便于提样，本实用新型涉及的采样管闭合后，在采样管外侧和土壤之间留出空隙，便于提样时空气流入土壤深入，破坏由于提样形成的真空，减小提样阻力；3)现有土壤采样器多采用挤压式取样方法，在取样时会破坏土壤原来的结构，尤其是土壤质地较松时，这样的取样方法会严重破坏土壤结构，本实用新型中采样管采用纵向开关设计，便于从采样管中取下样品，并且取下的样品能完全保留原有的结构。

附图说明

图1是采样管结构示意图之一；

图2是采样管结构示意图之二；

图3是采样管横向剖面图；

图4是提样支架示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型。

参照附图：

实施例1本实用新型所述的一种完整土壤柱样采集器，包括：

采样管1，为一左右拆分式且上下贯通的空心管状结构，所述采样管的顶部对称设有用于与提样装置连接的连接部，底部具有用于切割土体以获得土壤柱的切割部，用于采样管切割土壤后插入土体内以在采样管的中空内填装土壤柱样品；

提升装置2，包括升降调节装置和支架，升降调节装置安装在支架上，而升降调节装置底部具有可与采样管顶部连接部相连的连接件，用于将插入土体内的采样管从土体内拉出并提升。

所述采样管1包括第一半壳11与第二半壳12，其中第一半壳11 与第二半壳12拆卸式连接，二者共同拼成上下两端贯通空心管，用于填装土壤柱样品；所述第一半壳11和所述第二半壳12的上部均具有连接部13，底部均设有切割部14，用于切割土体以获得土壤柱。

所述第一半壳11第一侧边通过合页15与第二半壳12第一侧边铰接，第一半壳11第二侧边与第二半壳12第二侧边之间增设用于调节收拢程度的锁定装置3。

所述锁定装置3包括扭杆管31、加固板32、扭杆33、支杆34、支杆支架35、钢丝绳36、磁性扣块37和加强板38，所述扭杆管31 通过加固板32轴向安装在第一半壳11第二侧边上，扭杆33轴向贯穿扭杆管31，二者转动连接，其中扭杆绕其自身中心轴周向旋转；支杆34一端与伸出扭杆管的扭杆上端固接，支杆34的另一端形成可与第二半壳12顶部设置的支杆支架配合的卡合端，用于将第一半壳以及第二半壳收拢；钢丝绳36一端与扭杆33固接，另一端固接磁性扣块37；加厚板38固装在第二壳体12第二侧边附近的外壁上，并在加厚板38上开凿用于容纳磁性扣块的凹槽381，磁性扣块与第二壳体相互吸引。

所述凹槽为T型凹槽。

所述提升装置3包括三角支架31、手拉葫芦32以及铁链33，所述手拉葫芦的顶部挂接在三角支架顶部，铁链两端分别与采样管顶部的连接部相连，手拉葫芦底部的钩子钩在铁链上。

所述的采样管为圆柱形，其第一半壳和第二半壳材质为不锈钢，圆柱形高度为0.5～2.0m，内径为5～20cm，第一半壳和第二半壳直径比为1.0:1.01～1.05；所述的扭杆管上部为圆柱形，底部为半锥形，扭杆管与第一半壳的直径比为0:0.5～0.2:1.0，扭杆管与扭杆的间隔距离为0.5～1.5cm；所述的加厚板材质为4系不锈钢，具有铁磁性，加厚板左边缘与第二半壳边缘的距离为1.0～2.0cm；所述的切割环材质为钨钢，第一半壳下端的切割环与第一半壳下端齐平，第二半壳下端切割环的端口超出第二半壳下端边缘5～15°。

实施例2本实施例中的支杆支架为倒L型，其中支杆支架的底端与第二半壳的顶部，支杆支架与第二半壳的上边沿形成用于与支杆的卡合端配合的卡合部，其余部分均与实施例1相同。

实施例3本实施例中的采样管顶部的连接部为提环，其中第一半壳和第二半壳上各设有一个用于与提升装置连接的提环。

实施例4本实施例中第一半壳和第二半壳底边周向各设有一切割部，两个切割部可以拼成一个完整的切割环。

实施例5本实施例中扭杆上等距配装3个磁性扣块，相应的第二半壳上的加强板上设有3个凹槽。

实施例6利用本实用新型所述的一种完整土壤柱样采集器对土体进行采样的方法，包括以下步骤：

1)将第一半壳上的磁性扣块分别扣入对应的第二半壳的T形扣槽内，并利用磁性扣块和加厚板的磁力作用固定，然后转动支杆至合适的开合度，将支杆插入到支杆支架与第二半壳形成的卡合部内，此时，第一半壳和第二半壳不完全合拢，即第一半壳和第二半壳的开口处留有狭缝，第一半壳下端的切割部与第二半壳下端的切割部错位闭合，形成带有缺口的切割环；

2)将采样管放置于土壤采样点上，用吸能锤敲击第一半壳和第二半壳顶部，将采样管打入土壤中；

3)达到预设土壤深度后，旋紧支杆，带动钢丝绳缠绕于扭杆上，使第一半壳和第二半壳完全闭合，旋紧后再次将支杆固定于支杆支架与第二半壳形成的卡合部内，此时，采样管处于完全闭合状态；

4)压实采样管内的土样，并在采样管外形成空气狭缝，可破坏提样时采样管与土壤形成的真空，减小提样阻力；

5)将三角支架支于采样管上方，通过手拉葫芦和铁链与采样管顶部的连接部连接，拉动手拉葫芦，将采样管拉出土壤；

6)取得土壤柱样的采集管横放于水平地面上，旋松支杆，将磁性扣块从T形凹槽中取下，采样管的第一半壳和第二半壳打开，获得完整的、保持原有结构的土壤柱样。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也包括本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。