一种土壤溶液分层取样装置

本发明属于土壤溶液采集，具体涉及一种土壤溶液分层取样装置。

背景技术：

1、土壤溶液是土壤水分及其所含溶质和悬浮物质的总称，包含各种可溶性盐、营养物质及污染物等。土壤溶液作为连接陆地表层系统中水-土壤-植物的媒介，其各种组分在水、土壤、植物之间不断进行交换，反映了土壤圈层一系列的生态、水文和生物地球化学过程，是生态环境监测和研究的重要内容。土壤溶液的收集对研究污染物迁移、植物生长状况评估、土壤水文过程具有重要意义。由于土壤水分和土壤性质具有较强的时空异质性，土壤溶液的原位分层提取显得尤为重要。目前常用的土壤溶液分层采集方法是，先通过打孔机械在同一平面上钻取不同深度的孔，然后将多孔过滤头埋入不同土层，并将土壤回填，在负压的状态下抽取土壤溶液。但是，这种方法费时费力，破坏了土壤的原始结构，并且不是在同一土壤剖面上进行收集，难以获得不同深度真实的土壤溶液样品。此外，多层取样的装置外径较大在安装取样装置需要使用打孔机械在土层上开孔再置入取样装置并抽取负压，不便于野外作业携带。

技术实现思路

1、基于上述背景技术中提到的问题，本发明提供了一种土壤溶液分层取样装置，用于解决目前在进行土壤取样时土壤原始结构破坏严重难以获取真实的土壤溶液样品，同时目前分层取样器的使用多需要依赖各种钻孔设备不便于野外作业携带的问题。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、一种土壤溶液分层取样装置，包括钻体、取样件、收集组件和负压抽气组件，取样件位于钻体内，收集组件连接取样件用于收取土壤溶液，负压抽气组件连接收集组件用于抽取负压，所述钻体包括空心的钻头和锥盖，锥盖与钻头之间通过螺钉连接，所述钻头内壁设有定位块，钻头上开设有多个第一预留孔，钻头上轴向开设有插槽，所述插槽内滑动安装有封板，所述封板上开设有与第一预留孔相对应的第二预留孔，所述取样件包括定弧板和活动条，所述定弧板上倾斜安装有多个带第一滑槽的套筒，所述套筒内穿设有取样器，所述取样器包括取样管和陶瓷滤头，所述取样管连接有导液管，导液管与收集组件连接，所述活动条上安装有多个由上卡条和下卡条构成的卡件，所述卡件位于第一滑槽内，取样管端部位于上卡条和下卡条之间，所述上卡条与取样管之间穿设有销柱，所述活动条顶端安装有导杆，所述钻头上安装有盖体，所述盖体上开设有第二滑槽和管槽，导液管自管槽穿出钻头外部，所述第二滑槽内安装有滑台，所述滑台上螺接有螺纹套筒，螺纹套筒顶端设有六角套筒，所述螺纹套筒套设在导杆上，所述导杆于螺纹套筒顶端穿设有限位销。

4、在上述技术方案的基础上，本发明还进行了以下改进：

5、进一步，所述钻头的外径为10cm～12cm，所述套筒的倾斜角范围为50°～60°。套筒的倾斜角较大可设置更长的取样器，同时对钻头外径影响较小便于钻头深入土层内，野外携带较为方便。

6、进一步，所述钻头的外壁安装有施力管，所述施力管内穿设有施力杆。通过施力杆方便转动钻头，同时施力杆拆装方便适于野外作业携带。

7、进一步，所述弧板上开设有预留槽，所述封板上安装有挂杆，所述挂杆位于预留槽内。通过挂杆便于移动封板使第一预留孔和第二预留孔对应。

8、进一步，所述负压抽气组件包括抽气筒和相互铰接的基架、活动架，所述基架上设有基座，所述基座上设有安装架，所述充气筒包括外筒和内筒，内筒上设有活塞并滑动穿设于外筒内，所述内筒铰接于安装架上，所述外筒上安装有支架，所述支架与活动架铰接，所述内筒上有单向排气阀和进气口，所述进气口上连接有抽气管，所述抽气管上安装有三通管，三通管分别连接有单向进气阀、连接头和压力计，所述单向进气阀与抽气管连接，所述收集组件包括瓶体和盖体，所述盖体上设有两个连接管，任一连接管上安装有阀门。内筒铰接在安装架上无法轴向移动，通过转动活动架带动外筒轴向移动时即可形成负压，交替转动活动架时在单向排气阀和单向进气阀相互配合即可使瓶体内压强持续下降，负压抽吸方便，使用较为省力。

9、进一步，所述活动架与基座之间安装有扭簧，所述活动架上安装有踏板。通过踩踏板即可带动活动架转动，同时在扭簧的作用下可使活动架在踩踏后自行回位，使负压抽取更为便捷。

10、进一步，所述基架上开设有插口，所述插口内卡设有载台，所述三通管卡设于载台内。安装载台后可将压力计通过三通管固定便于观察。

11、本发明的有益效果：

12、1、通过设置多个取样器可对不同深度的土壤溶液进行取样，将钻体置入土层后，再将取样器倾斜伸出插入土壤内，不会破坏取样器位置的土壤原始结构不会影响对土壤溶液的收取；

13、2、取样组件安装于钻体内，钻体外径较小，通过手动转动钻体即可将取样组件送入土层内，然后再将取样器伸出钻体即可采集土壤溶液，在野外作业时无需携带开孔机械便于野外作业使用。

技术特征：

1.一种土壤溶液分层取样装置，包括钻体(1)、取样件(2)、收集组件(3)和负压抽气组件(4)，取样件(2)位于钻体(1)内，收集组件(3)连接取样件(2)用于收取土壤溶液，负压抽气组件(4)连接收集组件(3)用于抽取负压，其特征在于：所述钻体(1)包括空心的钻头(11)和锥盖(10)，所述钻头(11)内壁设有定位块(13)，钻头(11)上开设有多个第一预留孔(111)，钻头(11)上轴向开设有插槽(14)，所述插槽(14)内滑动安装有封板(26)，所述封板(26)上开设有与第一预留孔(111)相对应的第二预留孔(261)，所述取样件(2)包括定弧板(21)和活动条(25)，所述定弧板(21)上倾斜安装有多个带第一滑槽(221)的套筒(22)，所述套筒(22)内穿设有取样器(24)，所述取样器(24)包括取样管(241)和陶瓷滤头(242)，所述取样管(241)连接有导液管，导液管与收集组件(3)连接，所述活动条(25)上安装有多个由上卡条(251)和下卡条(252)构成的卡件，所述卡件位于第一滑槽(221)内，取样管(241)端部位于上卡条(251)和下卡条(252)之间，所述上卡条(251)与取样管(241)之间穿设有销柱(253)，所述活动条(25)顶端安装有导杆(254)，所述钻头(11)上安装有盖体(27)，所述盖体(27)上开设有第二滑槽(271)和管槽(272)，导液管自管槽(272)穿出钻头(11)外部，所述第二滑槽(271)内安装有滑台(281)，所述滑台(281)上螺接有螺纹套筒(282)，螺纹套筒(282)顶端设有六角套筒(283)，所述螺纹套筒(282)套设在导杆(254)上，所述导杆(254)于螺纹套筒(282)顶端穿设有限位销(255)。

2.根据权利要求1所述一种土壤溶液分层取样装置，其特征在于：所述钻头(11)的外径为10cm～12cm，所述套筒(22)的倾斜角范围为50°～60°。

3.根据权利要求2所述一种土壤溶液分层取样装置，其特征在于：所述钻头(11)的外壁安装有施力管(12)，所述施力管(12)内穿设有施力杆(121)。

4.根据权利要求3所述一种土壤溶液分层取样装置，其特征在于：所述弧板(21)上开设有预留槽(210)，所述封板(26)上安装有挂杆(262)，所述挂杆(262)位于预留槽(210)内。

5.根据权利要求1所述一种土壤溶液分层取样装置，其特征在于：所述负压抽气组件(4)包括抽气筒和相互铰接的基架(41)、活动架(42)，所述基架(41)上设有基座(411)，所述基座(411)上设有安装架(43)，所述充气筒包括外筒(45)和内筒(44)，内筒(44)上设有活塞并滑动穿设于外筒(45)内，所述内筒(44)铰接于安装架(43)上，所述外筒(45)上安装有支架(451)，所述支架(451)与活动架(42)铰接，所述内筒(44)上有单向排气阀(442)和进气口(441)，所述进气口(441)上连接有抽气管(46)，所述抽气管(46)上安装有三通管(48)，三通管(48)分别连接有单向进气阀(481)、连接头(461)和压力计(49)，所述单向进气阀(481)与抽气管(46)连接，所述收集组件(3)包括瓶体(31)和盖体(32)，所述盖体(32)上设有两个连接管(33)，任一连接管(33)上安装有阀门(34)。

6.根据权利要求5所述一种土壤溶液分层取样装置，其特征在于：所述活动架(42)与基座(411)之间安装有扭簧(422)，所述活动架(42)上安装有踏板(421)。

7.根据权利要求6所述一种土壤溶液分层取样装置，其特征在于：所述基架(41)上开设有插口(412)，所述插口(412)内卡设有载台(47)，所述三通管(48)卡设于载台(47)内。

技术总结
本发明属于土壤溶液采集技术领域，具体涉及一种土壤溶液分层取样装置，包括钻体、取样件、收集组件和负压抽气组件，取样件位于钻体内，收集组件连接取样件用于收取土壤溶液，负压抽气组件连接收集组件用于抽取负压，钻体包括空心的钻头，钻头内壁设有定位块，钻头上开设有多个第一预留孔，钻头上轴向开设有插槽，插槽内滑动安装有封板，封板上开设有与第一预留孔相对应的第二预留孔，取样件包括定弧板和活动条，定弧板上倾斜安装有多个带第一滑槽的套筒，套筒内穿设有取样器，用于解决目前在进行土壤溶液取样时土壤原始结构破坏严重难以获取真实的土壤溶液样品，同时目前分层取样器的使用多需要依赖各种设备不便于野外作业携带的问题。

技术研发人员：王剑,王磊,师泳泳,肖海兵,史志华
受保护的技术使用者：华中农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13