专利名称：土壤采样器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种土壤采样器，尤其是一种适用于较硬或较松散土壤的土壤采
样器。
背景技术：
目前，公知的土壤采样器按照动力驱动类型进行分类，分为手动土壤采样器和机 械土壤采样器两种。其基本构造是由采样头、连接杆及动力驱动单元组成。手动土壤采样器 驱动单元是手柄，机械土壤采样器驱动单元是电动机等。操作过程是将采样头垂直插入土 壤中，然后通过向下挤压、转动等动作将土壤压入采样头中，最后通过向上的抬举、转动等 反作用将土壤样品抽出土层后分离土壤样品，完成取样。手动土壤采样器在向上抬举将采 样器抽离土壤的过程中，费力费时，有时甚至因耗力过大而不能完成采样。手动土壤采样器 完全依靠人力驱动，效率较低。机械土壤采样器结构复杂，难于维护，体积和重量较大，且需 另备动力资源，不适合野外携带和使用。手动土壤采样器和机械土壤采样器适应土壤土质 有限，尤其在干硬板结土壤或松散土壤中采样时，土壤样品难以成型且易从土壤采样头中 滑脱，难以完成采样。所述的两种土壤采样器采集的土壤样品粗糙，不能将土壤样品精确分 层采样。(参考文献XDB0309方型土壤原状采样器，XDB0401土壤柱状圆筒采样器，XDB0404
汽油动力根钻.产地北京.通信地址北京新地标土壤设备有限公司，北京市海淀区中关
村南大街9号理工科技大厦2303室，邮编10081.)
发明内容本实用新型是针对上述现有技术的缺陷，提供一种体积较小、较省力、原位精细分 层采样、适应土壤土质较广、多样品同时采集的土壤采样器。 本实用新型提供的土壤采样器由后抵件、传动单元、采样头及前抵件组成； 特别申明，在本实用新型中，采样盒21—端的方向为本实用新型及其各部件沿水
平方向的前端，后抵件抵板1 一端的方向为本实用新型及其各部件沿水平方向的后端。同
时，涉及传动手轮5顺时针及逆时针的转动方向时，使用者的视线都是以由本实用新型的
前端朝向后端的方向为准。 如图1、2、3、6所示，所述的后抵件由后抵件抵板1及后抵件传动杆3组成；所述的 后抵件抵板1为圆板，圆柱形的后抵件传动杆3的后端通过四块后抵件加强筋板2与后抵 件抵板1焊接连接，前端与内螺纹套筒4的后端通过正螺纹连接；以上部件的协同技术功能 是当后抵件抵板1抵在土壤采样坑的采样面上时，由于采样面的摩擦力或者人为施加外 力，如用手扳住后抵件加强筋板2，都可使后抵件不随内螺纹套筒4转动，在这种情况下可 使内螺纹套筒4通过手轮5的转动在螺纹带动下前后运动。 如图1、7所示，所述的传动单元由内螺纹套筒4和传动手轮5组成；传动手轮5与 内螺纹套筒4在内螺纹套筒4的中部采用键22连接，内螺纹套筒4的前端内部为反内螺 纹，与采样头传动杆13的后端反螺纹连接，内螺纹套筒4的后端内部为正内螺纹，与后抵件传动杆3的前端正螺纹连接；内螺纹套筒4的前端外部焊接有圆管状的前抵件阻块6 ;以上 部件的协同技术功能是沿逆时针方向转动传动手轮5，通过键22带动内螺纹套筒4转动， 当施加外力，使后抵件传动杆3及采样槽16不随内螺纹套筒4转动，那么将使后抵件抵板 l与采样头同时沿内螺纹套筒4向两边相对扩张运动；反之，沿顺时针方向转动传动手轮5， 当施加外力，使后抵件传动杆3及采样头不随内螺纹套筒4转动，那么将使后抵件抵板1与 采样头同时沿内螺纹套筒4向两边相对收縮运动；当后抵件抵板1与采样头前端的采样盒 21同时抵紧土壤采样面时，将使后抵件传动杆3及采样头不随内螺纹套筒4转动，同时由于 后抵件抵板1与土壤采样面的接触面积大于采样盒21与土壤采样面的接触面积，那么逆时 针旋转手轮5必然推动采样盒21及采样槽16进入土壤采样面，进而采集土样。 如图1、2、3、8所示，所述的前抵件包括前抵件抵板11与前抵件紧固件8 ;前抵件 抵板11为两块半圆板；紧固件8为两根对称的半圆形圆管；前抵件连接筋板14为两块L形 钢板，两块L形钢板前端分别垂直焊接于前抵件抵板11的半圆板，两块L形钢板后端分别 与紧固件8的两根对称的半圆形圆管的脊部垂直焊接；左右对称的L形前抵件连接筋板14 内部组成的U形空隙的长度要大于采样头连接筋板12以及采样槽16与土壤样品切具通过 切具滑轨18和切具滑轨槽17结合后形成的部件的长度之和，以便留有足够的空间令进入 土壤采样面后的采样头可以从采样面拔出； 所述的紧固件8左右两根对称的半圆形圆管的彼此对接部分两边分别焊接有上 下两个正方形片状的前抵件连接耳7，正方形片状的前抵件连接耳7呈两两对应关系，两个 对应的前抵件连接耳7的中间开孔有前抵件紧固螺栓15分别从中穿过，将紧固件8锁紧并 抵在前抵件阻块6的前端；以上部件的协同技术功能是当采样槽16没入采样面后，在前 抵件阻块6与采样头之间放入前抵件，将两块前抵件抵板11抵在采样面上并在中间预留采 样槽16的出土位置，通过前抵件连接耳7及前抵件紧固螺栓15将紧固件8锁紧在前抵件 阻块6的前端；当顺时针旋转传动手轮5时，縮短了内螺纹套筒4与采样槽16之间的距离， 使前抵件抵板11抵紧采样面，由于前抵件抵板11与采样面作用而提供给采样头的，方向为 由前端向后端的作用力大于各采样盒21与采样面的摩擦力，因此不断旋转传动手轮5，没 入采样面的采样槽16就会被拔出采样面。 所述的采样头包括采样头传动杆13、采样槽16、采样盒21及土壤样品切具； 如图1、2、3、9所示，所述的采样槽16为中空长方形箱体，沿水平方向在前端开口， 对应未开口的一面的为采样槽16的底面；两块对称的采样头连接筋板12分别与该采样槽 16的底面和采样头传动杆13前端焊接；采样头传动杆13为圆柱体，其后端通过反向螺纹 与内螺纹套筒4的前端螺纹连接；前抵件长度为前抵件抵板11与前抵件紧固件8两端之间 的总长度，采样头传动杆13的总长度要求略长于前抵件长度，便于在内螺纹套筒4与采样 槽16之间放入前抵件； 所述的采样槽16前端开口一面被隔成高度为lcm的若干个采样盒室19 ;采样盒 21为沿水平方向前后两端开口的中空长方体，其宽度和高度要求正好放入采样盒室19内； 每个采样盒21与采样盒室19的尺寸紧密配合，使采样盒21刚好能够卡入采样室19内部， 采样盒21由采样槽16开口端装入；采样盒室19靠近采样槽16底面的部分为采样盒室19 的底部，在每个采样盒室19底部上下内壁设有凸出的隔台20，当装入采样盒室19后，在采 样盒室19底部与采样盒21间形成空隙；采样盒21与隔台20接触后要露出采样槽16前端开口面的距离3cm ; 设置隔台20的第一个目的是保证原位采样，土壤样品不被压縮；隔台20的设置阻 止采样盒21接触到采样盒室19底部，当土样进入采样盒21后，在采样盒室19底部与采样 盒21间形成空隙，以便土样进入采样盒21后有一定的缓冲空间，不压縮土样；同时与气孔 24配合，达到平衡采样盒21内外气压，保证所采集的土样不被压縮的目的。设置隔台20的 第二个目的是方便采样盒21的拿�。桓籼�20使采样盒21不能完全进入采样盒室19内部， 漏出采样槽16前端一部分，这样当采完土样后，可用手捏住采样盒21漏出采样槽16前端 部分，轻易拔出；以上部件的协同技术功能是当采样盒室19中的采样盒21前端抵紧采样 面时，采样槽16即不能转动，既限制了采样头传动杆13不能转动；同时，后抵件抵板1抵紧 另一采样面，使后抵件传动杆3不能转动，又由于后抵件抵板1的与采样面接触的面积大于 各采样盒21前端与采样面接触的面积之和，那么在同时受内螺纹套筒4向外的推动力时， 必然推动采样盒室19中的采样盒21抵进采样面。在这种情况下，逆时针转动传动手轮5， 向两端推动的力从内螺纹套筒4向两边传动给后抵件及采样头，由于后抵件抵板1与采样 盒21都抵紧采样面，那么在螺纹的带动下，能够达到将采样盒室19中的采样盒21抵进采 样面的目的。 如图3、8所示，所述的采样槽16底面位于采样头连接筋板12两侧开有气孔24，每 两个气孔24与一个采样盒室19相通，气孔24与采样盒室19底部依靠隔台20隔成空隙； 气孔24与采样盒室19底部依靠隔台20隔成空隙配合，能够达到采样时平衡采样盒室19 内外气压，从而达到不对土壤样品压縮及扰动的目的；采样槽16左右面伸出采样槽16底面 一部分，沿垂直方向在采样槽16底面两侧形成切具滑轨18，与切具滑轨槽17连接； 如图5、13所示，所述的采样盒21为沿水平方向前后两端开口的中空长方体，其宽 度和高度要求正好放入采样盒室19内，当装入采样盒室19后，要求凸出采样盒室槽16前 端开口面的距离3cm ;这样方便采样盒21从采样盒室19装入和拿出；采样盒21备有采样 盒前盖25与采样盒后盖26，每个采样盒21的盒体两端的形状和尺寸与采样盒前盖25、采 样盒后盖26的形状和尺寸要相互配合；使用时将不同的采样盒21、采样盒前盖25与采样 盒后盖26分别编号，便于分析土壤不同层次的容重等指标； 如图1、2、3、8、9所示，土壤样品切具由土壤样品切刀10、切具滑轨槽17、切具阻板 23及切具顶盖9组成； 所述的土壤样品切刀10的结构为后端沿垂直方向开口的中空长方体，开口一面 沿垂直方向分别设有切具滑轨槽17，与采样槽16上的切具滑轨18连接，控制土壤样品切 刀10的前后左右方向，使土壤样品切刀10只能上下移动；土壤样品切刀10上段设有切具 阻板23，切具阻板23的高度控制样品切刀10向下使用时深度刚好达到采样槽16最下端的 采样盒21为止；切具阻板23的上面是土壤样品切具顶盖9 ;将土壤样品切具的土壤样品切 刀10用力垂直向下压入土壤，能够完全将土壤样品包裹在采样盒21内。 本实用新型的动态工作过程是 1.如图10所示，将后抵件、传动单元、采样头除土壤样品切具外组合在一起，将组 合好后的土壤取样器放入事先挖好的约600cmX400cm的长方体采样坑中，坑的深度随采 样要求而定， 一般要求超过500cm。采样盒21前端对准土壤采样面，顺时针或逆时针旋转 传动手轮5，使后抵件抵板1抵紧与采样面对应的采样坑的另一面，并使后抵件及采样槽16
6不随传动手轮5的转动而转动。继续逆时针旋转传动手轮5，使采样盒21慢慢完全进入采 样面的土壤里，停止旋转传动手轮5。 2.如图11所示，将土壤样品切具前端的切具滑轨槽17底部与切具滑轨18上部连 接，用手向下按下或者用胶锤向下砸下土壤切具顶盖9，使土壤样品切刀IO进入土壤，直至 上层切具阻板23与采样槽16接触，表示土壤样品切刀10已到达采样槽16底端最后一个 采样盒21，垂直方向切断了土壤样品，并将土壤样品完全包裹在采样槽16内。 3.如图12所示，通过转动传动手轮5来调整前抵件阻块6与采样面之间的距离， 直至在前抵件阻块6与采样面之间能够放入前抵件；将前抵件紧固件8抵在前抵件阻块6 前端后，并用前抵件紧固螺栓15穿过前抵件连接耳7将左右前抵件紧固件8锁紧。调整左 右前抵件抵板ll，令其半圆形直边与采样槽16左右面平行，不阻挡采样槽16出土。顺时针 旋转传动手轮5，前抵件抵板11慢慢顶紧采样面，采样头慢慢被提拔出土壤采样面； 4.如图13所示，沿切具滑轨18长度方向拔出土壤样品切刀10，握紧采样盒21突 出采样槽16部分，将其拔出采样槽16，用铲刀等刮平突出采样盒21的土壤样品边缘，盖上 采样盒前盖25及后盖26，完成一次采样。 5.可根据取样要求继续沿采样坑深度方向向下进行采样。 有益效果一种土壤采样器，当向一个方向转动传动单元的传动手轮时，通过杠杆 作用及正反螺纹传动杆，后抵件和采样头分别得到垂直于手轮方向的向外作用力，因为后 抵件抵板与土壤剖面接触面积大于采样头与土壤采样面接触面积，所以后抵件受到阻挡并 不随传动单元的转动而转动时，采样头获得向外的推动力，从而使采样头进入采样面采样， 当向另一个方向转动传动单元的传动手轮时，利用相似的作用原理及前抵件装置，采样头 获得向内的拉力，退出采样面，从而达到省力的目的，可以在较硬的板结土壤中较轻松地取 样；采样头设有土壤样品切具，在土壤样品进入采样盒后，利用土壤样品切具将采样盒内的 样品与土壤完全分离，保证样品不会滑脱，可以在较松散的、样品难以成型的土壤中采样； 采样头设有多个采样盒室，保证土壤样品精细分层，多个样品可同时采�。裳惺业锥瘟� 有空隙，同时侧壁有隔台，底部有通气孔，保证采样盒进样时内外气压平衡，土壤不被扰动， 实现原位采样；采样盒体积及重量一定，方便土壤样品容重的测定。
图1是本实用新型构成示意图的俯视图。 图2是本实用新型构成示意图的主视图。 图3是图1的I-I剖面图。 图4是图1中A的放大图。 图5是图3中B的放大图。 图6是图2的II-II剖面图。 图7是图2的III-III剖面图。 图8是图2的IV-IV剖面图。 图9是图2的V-V剖面图。 图10是本实用新型的工作状态示意图之一。 图11是本实用新型的工作状态示意图之二。[0036] 图12是本实用新型的工作状态示意图之三。 图13是本实用新型的工作状态示意图之四。
具体实施方式本实用新型提供的土壤采样器由后抵件、传动单元、采样头及前抵件组成； 特别申明，在本实用新型中，采样盒21—端的方向为本实用新型及其各部件沿水
平方向的前端，后抵件抵板1 一端的方向为本实用新型及其各部件沿水平方向的后端。同
时，涉及传动手轮5顺时针及逆时针的转动方向时，使用者的视线都是以由本实用新型的
前端朝向后端的方向为准。 如图1、2、3、6所示，所述的后抵件由后抵件抵板1及后抵件传动杆3组成；所述的 后抵件抵板1为圆板，圆柱形的后抵件传动杆3的后端通过四块后抵件加强筋板2与后抵 件抵板1焊接连接，前端与内螺纹套筒4的后端通过正螺纹连接；以上部件的协同技术功能 是当后抵件抵板1抵在土壤采样坑的采样面上时，由于采样面的摩擦力或者人为施加外 力，如用手扳住后抵件加强筋板2，都可使后抵件不随内螺纹套筒4转动，在这种情况下可 使内螺纹套筒4通过手轮5的转动在螺纹带动下前后运动。 如图1、7所示，所述的传动单元由内螺纹套筒4和传动手轮5组成；传动手轮5与 内螺纹套筒4在内螺纹套筒4的中部采用键22连接，内螺纹套筒4的前端内部为反内螺 纹，与采样头传动杆13的后端反螺纹连接，内螺纹套筒4的后端内部为正内螺纹，与后抵件 传动杆3的前端正螺纹连接；内螺纹套筒4的前端外部焊接有圆管状的前抵件阻块6 ;以上 部件的协同技术功能是沿逆时针方向转动传动手轮5，通过键22带动内螺纹套筒4转动， 当施加外力，使后抵件传动杆3及采样槽16不随内螺纹套筒4转动，那么将使后抵件抵板 l与采样头同时沿内螺纹套筒4向两边相对扩张运动；反之，沿顺时针方向转动传动手轮5， 当施加外力，使后抵件传动杆3及采样头不随内螺纹套筒4转动，那么将使后抵件抵板1与 采样头同时沿内螺纹套筒4向两边相对收縮运动；当后抵件抵板1与采样头前端的采样盒 21同时抵紧土壤采样面时，将使后抵件传动杆3及采样头不随内螺纹套筒4转动，同时由于 后抵件抵板1与土壤采样面的接触面积大于采样盒21与土壤采样面的接触面积，那么逆时 针旋转手轮5必然推动采样盒21及采样槽16进入土壤采样面，进而采集土样。 如图1、2、3、8所示，所述的前抵件包括前抵件抵板11与前抵件紧固件8 ;前抵件 抵板11为两块半圆板；紧固件8为两根对称的半圆形圆管；前抵件连接筋板14为两块L形 钢板，两块L形钢板前端分别垂直焊接于前抵件抵板11的半圆板，两块L形钢板后端分别 与紧固件8的两根对称的半圆形圆管的脊部垂直焊接；左右对称的L形前抵件连接筋板14 内部组成的U形空隙的长度要大于采样头连接筋板12以及采样槽16与土壤样品切具通过 切具滑轨18和切具滑轨槽17结合后形成的部件的长度之和，以便留有足够的空间令进入 土壤采样面后的采样头可以从采样面拔出； 所述的紧固件8左右两根对称的半圆形圆管的彼此对接部分两边分别焊接有上 下两个正方形片状的前抵件连接耳7，正方形片状的前抵件连接耳7呈两两对应关系，两个 对应的前抵件连接耳7的中间开孔有前抵件紧固螺栓15分别从中穿过，将紧固件8锁紧并 抵在前抵件阻块6的前端；以上部件的协同技术功能是当采样槽16没入采样面后，在前 抵件阻块6与采样头之间放入前抵件，将两块前抵件抵板11抵在采样面上并在中间预留采样槽16的出土位置，通过前抵件连接耳7及前抵件紧固螺栓15将紧固件8锁紧在前抵件 阻块6的前端；当顺时针旋转传动手轮5时，縮短了内螺纹套筒4与采样槽16之间的距离， 使前抵件抵板11抵紧采样面，由于前抵件抵板11与采样面作用而提供给采样头的，方向为 由前端向后端的作用力大于各采样盒21与采样面的摩擦力，因此不断旋转传动手轮5，没 入采样面的采样槽16就会被拔出采样面。 所述的采样头包括采样头传动杆13、采样槽16、采样盒21及土壤样品切具； 如图1、2、3、9所示，所述的采样槽16为中空长方形箱体，沿水平方向在前端开口， 对应未开口的一面的为采样槽16的底面；两块对称的采样头连接筋板12分别与该采样槽 16的底面和采样头传动杆13前端焊接；采样头传动杆13为圆柱体，其后端通过反向螺纹 与内螺纹套筒4的前端螺纹连接；前抵件长度为前抵件抵板11与前抵件紧固件8两端之间 的总长度，采样头传动杆13的总长度要求略长于前抵件长度，便于在内螺纹套筒4与采样 槽16之间放入前抵件； 所述的采样槽16前端开口一面被隔成高度为lcm的若干个采样盒室19 ;采样盒 21为沿水平方向前后两端开口的中空长方体，其宽度和高度要求正好放入采样盒室19内； 每个采样盒21与采样盒室19的尺寸紧密配合，使采样盒21刚好能够卡入采样室19内部， 采样盒21由采样槽16开口端装入；采样盒室19靠近采样槽16底面的部分为采样盒室19 的底部，在每个采样盒室19底部上下内壁设有凸出的隔台20，当装入采样盒室19后，在采 样盒室19底部与采样盒21间形成空隙；采样盒21与隔台20接触后要露出采样槽16前端 开口面的距离3cm ; 设置隔台20的第一个目的是保证原位采样，土壤样品不被压縮；隔台20的设置阻 止采样盒21接触到采样盒室19底部，当土样进入采样盒21后，在采样盒室19底部与采样 盒21间形成空隙，以便土样进入采样盒21后有一定的缓冲空间，不压縮土样；同时与气孔 24配合，达到平衡采样盒21内外气压，保证所采集的土样不被压縮的目的。设置隔台20的 第二个目的是方便采样盒21的拿�。桓籼�20使采样盒21不能完全进入采样盒室19内部， 漏出采样槽16前端一部分，这样当采完土样后，可用手捏住采样盒21漏出采样槽16前端 部分，轻易拔出；以上部件的协同技术功能是当采样盒室19中的采样盒21前端抵紧采样 面时，采样槽16即不能转动，既限制了采样头传动杆13不能转动；同时，后抵件抵板1抵紧 另一采样面，使后抵件传动杆3不能转动，又由于后抵件抵板1的与采样面接触的面积大于 各采样盒21前端与采样面接触的面积之和，那么在同时受内螺纹套筒4向外的推动力时， 必然推动采样盒室19中的采样盒21抵进采样面。在这种情况下，逆时针转动传动手轮5， 向两端推动的力从内螺纹套筒4向两边传动给后抵件及采样头，由于后抵件抵板1与采样 盒21都抵紧采样面，那么在螺纹的带动下，能够达到将采样盒室19中的采样盒21抵进采 样面的目的。 如图3、8所示，所述的采样槽16底面位于采样头连接筋板12两侧开有气孔24，每 两个气孔24与一个采样盒室19相通，气孔24与采样盒室19底部依靠隔台20隔成空隙； 气孔24与采样盒室19底部依靠隔台20隔成空隙配合，能够达到采样时平衡采样盒室19 内外气压，从而达到不对土壤样品压縮及扰动的目的；采样槽16左右面伸出采样槽16底面 一部分，沿垂直方向在采样槽16底面两侧形成切具滑轨18，与切具滑轨槽17连接； 如图5、 13所示，所述的采样盒21为沿水平方向前后两端开口的中空长方体，其宽度和高度要求正好放入采样盒室19内，当装入采样盒室19后，要求凸出采样盒室槽16前 端开口面的距离3cm ;这样方便采样盒21从采样盒室19装入和拿出；采样盒21备有采样 盒前盖25与采样盒后盖26，每个采样盒21的盒体两端的形状和尺寸与采样盒前盖25、采 样盒后盖26的形状和尺寸要相互配合；使用时将不同的采样盒21、采样盒前盖25与采样 盒后盖26分别编号，便于分析土壤不同层次的容重等指标； 如图1、2、3、8、9所示，土壤样品切具由土壤样品切刀10、切具滑轨槽17、切具阻板 23及切具顶盖9组成； 所述的土壤样品切刀10的结构为后端沿垂直方向开口的中空长方体，开口一面 沿垂直方向分别设有切具滑轨槽17，与采样槽16上的切具滑轨18连接，控制土壤样品切 刀10的前后左右方向，使土壤样品切刀10只能上下移动；土壤样品切刀10上段设有切具 阻板23，切具阻板23的高度控制样品切刀10向下使用时深度刚好达到采样槽16最下端的 采样盒21为止；切具阻板23的上面是土壤样品切具顶盖9 ;将土壤样品切具的土壤样品切 刀10用力垂直向下压入土壤，能够完全将土壤样品包裹在采样盒21内。 本实用新型整体为不锈钢材料制作。采样槽16、采样盒室19、采样盒21、采样盒前 盖25、采样盒后盖26以及土壤样品切具壁厚采用0. 5mm，便于减少对土壤的扰动，同时达到 省力的目的，其他涉及的钢板及钢管壁厚采用2-4mm ;后抵件抵板1及前抵件抵板11采用 直径300mm的圆板，既满足功能要求又方便携带；后抵件传动杆3长度为200mm，采样头传 动杆13长度分别为300mm，螺杆部分分别采用M16-M18正反外螺纹，后抵件传动杆3螺杆部 分长度150mm，采样头传动杆13螺杆部分长度250mm，内螺纹套筒4长度为450mm，内部正 反内螺纹与后抵件传动杆3及采样头传动杆13螺杆部分长度相当，且满足内螺纹套筒4的 正反内螺纹长度分别大于后抵件传动杆3与采样头传动杆13的外螺纹长度50mm左右的条 件；手轮200-300mm，中部镂空以减轻重量；前抵件紧固件8的内径与内螺纹套筒4的外径 相同，外径与前抵件阻块6的外径相同；采样槽16长X宽X高=100mmX100mmX300mm， 土壤样品切刀10内部长X宽X高=100mmX100mmX350mm，采样盒室19长X宽X高 =100mmX 100mmX 10mm，个数为30个；相应的采样盒21高度为10mm，因此，每个采样头采 样盒室19及采样盒21为30个，可采样垂直深度为300mm，每使用一次可采1厘米高度定体 积样品30个。 本实用新型的动态工作过程是 1.如图10所示，将后抵件、传动单元、采样头除土壤样品切具外组合在一起，将组 合好后的土壤取样器放入事先挖好的约600cmX400cm的长方体采样坑中，坑的深度随采 样要求而定， 一般要求超过500cm。采样盒21前端对准土壤采样面，顺时针或逆时针旋转 传动手轮5，使后抵件抵板1抵紧与采样面对应的采样坑的另一面，并使后抵件及采样槽16 不随传动手轮5的转动而转动。继续逆时针旋转传动手轮5，使采样盒21慢慢完全进入采 样面的土壤里，停止旋转传动手轮5。 2.如图11所示，将土壤样品切具前端的切具滑轨槽17底部与切具滑轨18上部连 接，用手向下按下或者用胶锤向下砸下土壤切具顶盖9，使土壤样品切刀IO进入土壤，直至 上层切具阻板23与采样槽16接触，表示土壤样品切刀10已到达采样槽16底端最后一个 采样盒21，垂直方向切断了土壤样品，并将土壤样品完全包裹在采样槽16内。 3.如图12所示，通过转动传动手轮5来调整前抵件阻块6与采样面之间的距离，
10直至在前抵件阻块6与采样面之间能够放入前抵件；将前抵件紧固件8抵在前抵件阻块6 前端后，并用前抵件紧固螺栓15穿过前抵件连接耳7将左右前抵件紧固件8锁紧。调整左 右前抵件抵板ll，令其半圆形直边与采样槽16左右面平行，不阻挡采样槽16出土。顺时针 旋转传动手轮5，前抵件抵板11慢慢顶紧采样面，采样头慢慢被提拔出土壤采样面； 4.如图13所示，沿切具滑轨18长度方向拔出土壤样品切刀10，握紧采样盒21突 出采样槽16部分，将其拔出采样槽16，用铲刀等刮平突出采样盒21的土壤样品边缘，盖上 采样盒前盖25及后盖26，完成一次采样。 5.可根据取样要求继续沿采样坑深度方向向下进行采样。
权利要求土壤采样器，其特征在于，其构成由后抵件、传动单元、采样头及前抵件组成；所述的后抵件由后抵件抵板(1)及后抵件传动杆(3)组成；所述的后抵件抵板(1)为圆板，圆柱形的后抵件传动杆(3)的后端通过四块后抵件加强筋板(2)与后抵件抵板(1)焊接连接，前端与内螺纹套筒(4)的后端通过正螺纹连接；所述的传动单元由内螺纹套筒(4)和传动手轮(5)组成；传动手轮(5)与内螺纹套筒(4)在内螺纹套筒(4)的中部采用键(22)连接，内螺纹套筒(4)的前端内部为反内螺纹，与采样头传动杆(13)的后端反螺纹连接；内螺纹套筒(4)的前端外部焊接有圆管状的前抵件阻块(6)；所述的前抵件包括前抵件抵板(11)与前抵件紧固件(8)；前抵件抵板(11)为两块对称的半圆板；紧固件(8)为两根对称的半圆形圆管；前抵件连接筋板(14)为两块对称的L形钢板，两块L形钢板前端分别垂直焊接于前抵件抵板(11)的半圆板，两块L形钢板后端分别与紧固件(8)的两根对称的半圆形圆管的脊部垂直焊接；左右对称的L形前抵件连接筋板(14)内部组成的U形空隙的长度，要大于采样头连接筋板(12)以及采样槽(16)与土壤样品切具通过切具滑轨(18)和切具滑轨槽(17)结合后形成的部件的长度之和；所述的紧固件(8)左右两根对称的半圆形圆管的彼此对接部分两边分别焊接有上下两个正方形片状的前抵件连接耳(7)，正方形片状的前抵件连接耳(7)呈两两对应关系，两个对应的前抵件连接耳 (7)的中间开孔有前抵件紧固螺栓(15)分别从中穿过，将紧固件(8)锁紧并抵在前抵件阻块(6)的前端；所述的采样头包括采样头传动杆(13)、采样槽(16)、采样盒(21)及土壤样品切具；所述的采样槽(16)为中空长方形箱体，沿水平方向在前端开口，对应未开口的一面的为采样槽(16)的底面；两块对称的采样头连接筋板(12)分别与该采样槽(16)的底面和采样头传动杆(13)前端焊接；采样头传动杆(13)为圆柱体，其后端通过反向螺纹与内螺纹套筒(4)的前端螺纹连接；前抵件长度为前抵件抵板(11)与前抵件紧固件(8)两端之间的总长度，采样头传动杆(13)的总长度要求略长于前抵件长度；所述的采样槽(16)前端开口一面被隔成高度为1cm的若干个采样盒室(19)；采样盒(21)为沿水平方向前后两端开口的中空长方体，其宽度和高度要求正好放入采样盒室(19)内；每个采样盒(21)与采样盒室(19)的尺寸紧密配合，使采样盒(21)刚好能够卡入采样室(19)内部，采样盒(21)由采样槽(16)开口端装入；采样盒室(19)靠近采样槽(16)底面的部分为采样盒室(19)的底部，在每个采样盒室(19)底部上下内壁设有凸出的隔台(20)，当装入采样盒室(19)后，在采样盒室(19)底部与采样盒(21)间形成空隙；采样盒(21)与隔台(20)接触后要露出采样槽(16)前端开口面的距离3cm；所述的采样槽(16)前端开口一面被隔成高度为1cm的若干个采样盒室(19)；采样盒(21)为沿水平方向前后两端开口的中空长 方体，其宽度和高度要求正好放入采样盒室(19)内；每个采样盒(21)与采样盒室(19)的尺寸紧密配合，使采样盒(21)刚好能够卡入采样室(19)内部，采样盒(21)由采样槽(16)开口端装入；采样盒室(19)靠近采样槽(16)底面的部分为采样盒室(19)的底部，在每个采样盒室(19)底部上下内壁设有凸出的隔台(20)，当装入采样盒室(19)后，采样盒(21)与隔台(20)接触后要露出采样槽(16)前端开口面的距离3cm；所述的采样槽(16)底面位于采样头连接筋板(12)两侧开有气孔多个(24)，每两个气孔与一个采样盒室(19)相通，气孔(24)与采样盒室(19)底部依靠隔台(2)隔成空隙；采样盒(21)备有采样盒前盖(25)与采样盒后盖(26)，每个采样盒(21)的盒体两端的形状和尺寸与采样盒前盖(25)、采样盒后盖(26)的形状和尺寸要相互配合；所述的土壤样品切具由土壤样品切刀(10)、切具滑轨槽(17)、切具阻板(23)及切具顶盖(9)组成；所述的土壤样品切刀(10)的结构为后端沿垂直方向开口的中空长方体，开口一面沿垂直方向分别设有切具滑轨槽(17)，与采样槽(16)上的切具滑轨(18)连接，控制土壤样品切刀(10)的前后左右方向，使土壤样品切刀(10)只能上下移动；土壤样品切刀(10)上段设有切具阻板(23)，切具阻板(23)的高度控制样品切刀(10)向下使用时深度刚好达到采样槽(16)最下端的采样盒(21)为止；切具阻板(23)的上面是土壤样品切具顶盖(9)。
专利摘要本实用新型提供了一种土壤采样器，尤其是一种适用于较硬或较松散土壤的土壤采样器。其由后抵件、传动单元、采样头及前抵件组成。可以在较硬的板结土壤中较轻松地取样；采样头设有土壤样品切具，在土壤样品进入采样盒后，利用土壤样品切具将采样盒内的样品与土壤完全分离，保证样品不会滑脱；可以在较松散的、样品难以成型的土壤中采样；采样头设有多个采样盒室，保证土壤样品精细分层，多个样品可同时采取，采样盒室底段留有空隙，同时侧壁有隔台，底部有通气孔，保证采样盒进样时内外气压平衡，土壤不被扰动，实现原位采样；采样盒体积及重量一定，方便土壤样品容重的测定。
文档编号G01N1/04GK201548418SQ20092009392
公开日2010年8月11日 申请日期2009年7月2日 优先权日2009年7月2日
发明者刘树元, 阎百兴 申请人:中国科学院东北地理与农业生态研究所
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