一种半自动原状土分层取样器

本技术涉及土壤取样，具体的为一种半自动原状土分层取样器。

背景技术：

1、原状土样是指取样扰动很小，对土的力学性质测定不至于产生显著影响的土样；在土壤取样领域，大多数的取样器只能发挥取土的作用，对于土体的原状会产生破坏，无法取出原状土；而一部分原状土取样器通常也只是针对土体整体进行取样，而无法实现分层取样的目的；目前常用的分层取样方法为刮取法，这种方法会破坏土体的原有状态，与原状土取样的方法冲突，反而无法得到原状土的分层土样，导致其所得的土体在实验方面的作用有限。

2、现有一申请号为201710700841 .7的专利，公开了一种负压式土壤分层取样器，通过圆筒状的取样腔进行土壤的取样，并且在顶盖处设置了堵塞部，堵塞部塞入取样腔的顶部排样口中将其堵塞；在顶盖上设置了排气孔，可以在取样结束后利用弹性塞头将排气孔塞住以关闭排气孔，以在取样腔内形成负压，将取得的土壤样品吸附在取样腔内，实现了取的原位土的效果；但是该专利仅实现了取得原位土，并没有办法进一步进行保持土壤原位状态的分层取样；而且采用弹性塞头进行排气孔的控制，长时间使用后其弹性容易下降，导致气密性变差，耐用性差。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种在能够取得原状土的同时，进行分层取样的半自动原状土分层取样器。

2、基于上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

3、一种半自动原状土分层取样器，包括原状取土机构和分层取样机构，其特征在于：原状取土机构包括竖直设置的圆筒状取样筒，取样筒为底端无底顶端中心开孔的结构；在取样筒的上方连接有连接盘，连接盘的中心开设有与取样筒配合的中心通孔；连接盘上固定连接有气密筒，气密筒连接有转杆；取样外管外侧套设有外管，外管通过卡扣与连接盘固定连接。

4、优选地，取样筒包括取样内筒，在取样内筒外侧套设有取样外管；取样内筒和取样外管的侧壁上配合地均设置取样通孔，取样通孔为两侧对穿设置；取样通孔竖直排列地在取样内筒和取样外管上设置有多个。

5、优选地，取样内筒的侧壁上设置有调节凸块，取样外管的侧壁上配合地设置有调节滑槽。

6、优选地，分层取样机构包括取样瓶，取样外管的外径不大于取样瓶的长度，取样瓶的外径不大于取样通孔的内径；取样瓶为两端开口的圆筒状结构，其两端开口处均配合地设置有取样瓶盖；取样瓶盖上设置有通气孔，通气孔处配合地设置有气密盖。

7、优选地，取样外管的顶部设置有安装凸块，连接盘的底部设置有与安装凸块配合的安装滑槽结构。

8、优选地，气密筒包括筒身，筒身的底部设置为与连接盘中心通孔相配合的开口结构，使连接盘的中心通孔完全被气密筒包在内侧；气密筒内中段位置设置有水平的支撑板，支撑板上设置有与转杆配合的通孔；气密筒内底部与转杆的底部均固定设置有带有缺口的气密扇叶；转杆穿过支撑板的通孔设置，转杆底部的气密扇叶设置在气密筒底部的气密扇叶下方，且两层气密扇叶之间紧密贴合；气密筒的侧面开设有通气口，通气口设置在支撑板的下方。

9、优选地，气密扇叶为带有一定弧度缺口的圆盘状结构，缺口的弧度不大于πrad。

10、优选地，转杆上设置有与支撑板配合的圆盘状分压板；转杆的顶部设置有螺纹段，与螺纹段配合地设置有加长杆。

11、本实用新型的有益效果有：

12、本实用新型为一种用于进行原状土取样的取样器，通过取样筒进行土壤的取样；并且通过在取样筒上开设取样通孔，可以使用取样瓶进行原状土的分层取样，从而能够做到不破坏土壤的原状完成分层取样的工作；从而可以得到更具有实验分析价值的土壤样本。

13、本实用新型通过内外分层的取样筒结构，取样内筒与取样外管之间可以进行旋转，在取样时可以通过旋转取样内筒，将内筒与外管之间的取样通孔岔开，便可以关闭取样通孔，进入取样状态，方便进行取土样的工作；而在需要取样出来的时候，又可以再旋转取样内筒，将内外管的取样通孔对齐，以打开取样通孔，便能够通过取样通孔进行取样。

14、本实用新型设置了取样瓶，以配合设置了取样通孔的取样筒进行分层取样；取样瓶的两端均设置为开口，在取样后对原状土进行脱膜，以用于实验分析；取样瓶上设置了通气孔，便于取样时维持内外大气压的平衡，又在通气孔处设置了气密盖，用于在取样后保持取样瓶内的稳定，防止原状土因为水分流失等原因发生状态改变，影响最后的实验分析结果。

15、本实用新型采用在取样筒上方设置了气密筒来调节取样筒内部的气密性；气密筒内通过两块叠加设置的带有缺口的气密扇叶进行气密性控制，其中设置在上方的气密扇叶固定设置，设置在下方的气密扇叶与转杆连接，当转杆转动时，便会带动该气密扇叶进行转动；由于气密筒侧壁上设置有通气口，所以当两块气密扇叶的缺口部分有重叠时，便会将取样筒内部空间与外界大气连通，当使用液压机将取样筒压下取样时，便可以顺利将取样筒内的空气排出，便于取样；而当转动转杆，使得两个气密扇叶的缺口部分没有重叠时，配合已经进入取样筒内的土壤，便可以关闭取样筒内部空间与外界大气之间的连接，此时在外界大气压的作用下，取样筒内侧便形成了负压空间，使得取样筒内的土壤能够完整的被提取出地面，实现对土壤的原状取样；为了保证两块气密扇叶可以形成缺口部分没有重叠的状态，因此其缺口的弧度都应当不大于πrad。

16、本实用新型利用转杆连接原状取土机构，转杆的顶部设置有螺纹段，可以与液压机配合，利用液压机将取样筒压入地面进行取土；也可以利用螺纹段，在转杆的顶部连接加长杆，以增加取土深度；本实用新型通过连接盘固定设置有外管，外管套设在取样筒的外侧，对内侧的取样筒等部件起到保护的作用，防止其受到外界环境的扰动，破坏所取得的土样完整性；外管的底部设置为锥形面，便于排出余土，方便将取样筒顺利压入地面以下。

技术特征：

1.一种半自动原状土分层取样器，包括原状取土机构和分层取样机构，其特征在于：所述原状取土机构包括竖直设置的圆筒状取样筒，所述取样筒为底端无底顶端中心开孔的结构；在取样筒的上方连接有连接盘，所述连接盘的中心开设有与所述取样筒配合的中心通孔；所述连接盘上固定连接有气密筒，所述气密筒连接有转杆；所述取样筒外侧套设有外管，所述外管通过卡扣与所述连接盘固定连接。

2.根据权利要求1所述的半自动原状土分层取样器，其特征在于：所述取样筒包括取样内筒，在所述取样内筒外侧套设有取样外管；所述取样内筒和取样外管的侧壁上配合地均设置取样通孔，所述取样通孔为两侧对穿设置；所述取样通孔竖直排列地在所述取样内筒和取样外管上设置有多个。

3.根据权利要求2所述的半自动原状土分层取样器，其特征在于：所述取样内筒的侧壁上设置有调节凸块，所述取样外管的侧壁上配合地设置有调节滑槽。

4.根据权利要求3所述的半自动原状土分层取样器，其特征在于：所述分层取样机构包括取样瓶，所述取样外管的外径不大于所述取样瓶的长度，所述取样瓶的外径不大于所述取样通孔的内径；所述取样瓶为两端开口的圆筒状结构，其两端开口处均配合地设置有取样瓶盖；所述取样瓶盖上设置有通气孔，所述通气孔处配合地设置有气密盖。

5.根据权利要求2所述的半自动原状土分层取样器，其特征在于：所述取样外管的顶部设置有安装凸块，所述连接盘的底部设置有与所述安装凸块配合的安装滑槽结构。

6.根据权利要求1所述的半自动原状土分层取样器，其特征在于：所述气密筒包括筒身，所述筒身的底部设置为与连接盘中心通孔相配合的开口结构，使连接盘的中心通孔完全被气密筒包在内侧；所述气密筒内中段位置设置有水平的支撑板，所述支撑板上设置有与所述转杆配合的通孔；所述气密筒内底部与所述转杆的底部均固定设置有带有缺口的气密扇叶；所述转杆穿过支撑板的通孔设置，转杆底部的气密扇叶设置在所述气密筒底部的气密扇叶下方，且两层气密扇叶之间紧密贴合；所述气密筒的侧面开设有通气口，所述通气口设置在所述支撑板的下方。

7.根据权利要求6所述的半自动原状土分层取样器，其特征在于：所述气密扇叶为带有一定弧度缺口的圆盘状结构，所述缺口的弧度不大于πrad。

8.根据权利要求6所述的半自动原状土分层取样器，其特征在于：所述转杆上设置有与所述支撑板配合的圆盘状分压板；所述转杆的顶部设置有螺纹段，与所述螺纹段配合地设置有加长杆。

技术总结
本技术涉及土壤取样装备技术领域，具体的为一种半自动原状土分层取样器，包括原状取土机构和分层取样机构；原状取土机构包括分内外两层的取样筒，在取样筒的上方通过连接盘连接设置有气密筒，用以控制取样过程中取样筒内部的空间与外界大气的连通关系；气密筒上设置有两侧贯穿的取样通孔，通过分层且可以互相旋转的两层气密筒以控制取样通孔的开闭，并且配合地设置了取样瓶作为分层取样的工具，能够在保持土壤原状不被破坏的状态下进行分层取样；取样瓶上设置了便于取样的通气孔，并且还设置了能够关闭通气孔的气密盖，防止取得的土样在实验检验前出现流失水分等情况导致对检验结果产生影响。

技术研发人员：张天航,任帅,朱晓虎,毕腊美
受保护的技术使用者：郑州大学
技术研发日：20230615
技术公布日：2024/1/15