帶多功能腳踏的土壤采樣裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及土壤采樣器，尤其涉及一種帶多功能腳踏的土壤采樣裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]土壤樣品的采集分析是獲得獲得土壤理化性質(zhì)、養(yǎng)分信息、肥力特性以及對土壤進(jìn)行其他方面的分析研究獲取土壤信息的基礎(chǔ)。如何準(zhǔn)確、適量、省力、快速的獲取土壤不同深度的土壤樣品與最終獲得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性密切相關(guān)。
[0003]土壤采樣器，是從事土壤研究工作的必備工具之一。土壤采樣器采樣性能的好壞決定了采樣的質(zhì)量，特別是土壤樣品從土壤采樣器上快速干凈地剝離，影響效率及對土壤成分的準(zhǔn)確分析。土壤米樣器具有許多種不同的結(jié)構(gòu)，其中鉆體壁有光滑表面和非光滑表面兩種。非光滑表面又分為內(nèi)凸結(jié)構(gòu)、夕卜凸結(jié)構(gòu)和雙凸結(jié)構(gòu)三種，非光滑表面相對光滑表面大大減少了阻力。鉆頭刃口結(jié)構(gòu)分為裁口鉆、開口鉆和非開口鉆，裁口鉆不利于獲取原狀土樣但開口鉆結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，非開口鉆效果較好。刃口形狀又具有平刃口、傾斜刃口和旋刀刃口三種，三種結(jié)構(gòu)各具優(yōu)缺點(diǎn)。
[0004]傳統(tǒng)的取土器將管狀鉆頭和鉆桿以及鉆桿上端固定的手柄連為一體，在采集土壤樣品時(shí)，手握手柄用力旋轉(zhuǎn)，將土壤卡在鉆頭的管內(nèi)，然后用細(xì)棍將所需的土壤刮下，這種采集土壤的方法不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，破壞了原狀土，嚴(yán)重影響土壤采集的工作效率。同時(shí)，隨著采樣深度的增加，取出采樣器的難度也會(huì)增大，甚至將取樣器卡在土壤中難以取出，土壤采樣器還會(huì)有損壞的風(fēng)險(xiǎn)。
[0005]申請?zhí)枮?01120201104.0的中國專利公開了一種取土鉆，由手柄、鉆筒和鉆頭組成，能夠取得不同深度的土壤，但無法避免采樣深度加深造成插入和拔出土鉆阻力的增大。申請?zhí)枮?01320716753.3的中國專利公開了一種可推出式土鉆，可將采集到的土壤從鉆頭中推出，但同樣無法避免深度增加時(shí)阻力的增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，并提供一種帶多功能腳踏的土壤采樣裝置。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案如下:
[0008]—種帶多功能腳踏的土壤采樣裝置，包括T型鉆筒、T型推土桿和切片鉆頭，其特征在于，還包括腳踏，所述的鉆筒上固定有若干個(gè)硬質(zhì)圓環(huán)，硬質(zhì)圓環(huán)外徑不大于切片鉆頭外徑;所述的腳踏呈U型，其內(nèi)側(cè)壁上開設(shè)有略大于硬質(zhì)圓環(huán)厚度的卡槽，使腳踏能配合式卡人硬質(zhì)圓環(huán)進(jìn)行固定。
[0009]作為優(yōu)選，所述的卡槽的半圓部分半徑與硬質(zhì)圓環(huán)的外半徑相等，使硬質(zhì)圓環(huán)能最大程度嵌入卡槽中。
[0010]作為優(yōu)選，還包括L型起撬裝置，L型起撬裝置由相互連接的直桿部和彎折部組成，所述的直桿部由第一直桿和第二直桿組成，第一直桿和第二直桿相互平行，且兩者之間的距離須允許鉆筒通過;所述的彎折部不與直桿部相連的一端開設(shè)有凹槽，凹槽直徑大于鉆筒直徑且小于硬質(zhì)圓環(huán)直徑。
[0011 ]作為優(yōu)選，所述的直桿部和彎折部相連處呈90°角。
[0012]作為優(yōu)選，所述的第一直桿和第二直桿不與彎折部相連的一端設(shè)有符合人體工程學(xué)結(jié)構(gòu)的波紋。
[0013]作為優(yōu)選，所述的硬質(zhì)圓環(huán)上帶有深度標(biāo)記。
[0014]一種使用所述裝置的土壤采樣方法，步驟如下:
[0015]采樣時(shí)，將切片鉆頭垂直置于土壤表面，通過按壓T型鉆筒使切片鉆頭進(jìn)入淺層土壤，按壓時(shí)可同時(shí)旋轉(zhuǎn)T型鉆筒以利于破土，此時(shí)連接推土片的推土桿在土樣的作用下緩緩上升；當(dāng)采集深層土壤時(shí)，將目標(biāo)土層深度對應(yīng)的硬質(zhì)圓環(huán)嵌入腳踏的卡槽，形成腳踏，通過腳踩腳踏，配合按壓T型鉆筒，使切片鉆頭進(jìn)入深層土壤，拔出T型鉆筒獲得土壤樣品。
[0016]作為優(yōu)選，所述的拔出T型鉆筒的過程中，將土壤表層上方最近的硬質(zhì)圓環(huán)卡入L型起撬裝置的凹槽中，向L型起撬裝置的第一直桿和第二直桿施加垂直于直桿部方向的力，使T型鉆筒向上移動(dòng)一段距離;再對下一個(gè)硬質(zhì)圓環(huán)重復(fù)上述過程，直至T型鉆筒被完全拔出。
[0017]作為優(yōu)選，所述的腳踏還用于實(shí)現(xiàn)下列功能中的一種或多種:
[0018]I)當(dāng)T型鉆筒偏離垂直狀態(tài)時(shí)，將硬質(zhì)圓環(huán)的半圓部分完全卡入卡槽中，即將腳踏最大程度與腳踏拉緊，再將腳踏的直線部分旋轉(zhuǎn)至需要糾偏的一側(cè)，通過對該狀態(tài)下的腳踏施加向下壓力，使T型鉆筒回歸至正常位置，繼續(xù)采樣；
[0019]2)當(dāng)T型鉆筒需要加強(qiáng)向下壓力時(shí)，將硬質(zhì)圓環(huán)的半圓部分卡至卡槽的中部，使硬質(zhì)圓環(huán)兩側(cè)均有部分腳踏本體作為作用力矩，再將雙腳均踩上腳踏或兩個(gè)人同時(shí)踩上腳踏，增加向下的壓力，實(shí)現(xiàn)硬質(zhì)深層土壤的采集；
[0020]3)對于淺層土壤或僅需施加輔助壓力時(shí)，可將硬質(zhì)圓環(huán)略微卡入腳踏中，使力矩較小，此時(shí)腳踩過程中不會(huì)使T型鉆筒大幅度傾斜，僅用手部力量便可維持T型鉆筒的平衡；
[0021]4)將硬質(zhì)圓環(huán)的半圓部分完全卡入卡槽中，即將腳踏最大程度與腳踏拉緊，作為L型起撬裝置與硬質(zhì)圓環(huán)之間的力傳導(dǎo)部件。
[0022]本發(fā)明的有益效果是:結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，由于腳踏和拔土壤采樣器裝置的存在，插入和取出土壤采樣器都很省力，便于采集深層土壤，實(shí)用性強(qiáng)，同時(shí)圓盤上的刻度對深度的顯示效果較好。
【附圖說明】
[0023]圖1為傳統(tǒng)的土壤采樣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為一種帶多功能腳踏的土壤采樣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3為本發(fā)明的腳踏示意圖；
[0026]圖4為本發(fā)明的L型起鏡裝置不意圖；
[0027]圖5為本發(fā)明中腳踏的使用狀態(tài)示意圖；
[0028]圖6為本發(fā)明中L型起撬裝置的使用狀態(tài)示意圖；
[0029]圖中:T型鉆筒1、T型推土桿2、切片鉆頭3、推土片4、硬質(zhì)圓環(huán)5、腳踏6、卡槽7、凹槽
8、第一直桿9和第二直桿10。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步闡述和說明。本發(fā)明中各個(gè)實(shí)施方式的技術(shù)特征在沒有相互沖突的前提下，均可進(jìn)行相應(yīng)組合。
[0031]如圖1所示，常見的土壤采樣裝置包括T型鉆筒、T型推土桿和切片鉆頭。T型推土桿2嵌套于T型鉆筒I中。T型推土桿2頂部和底部均伸出T型鉆筒I，T型鉆筒I下部設(shè)有切片鉆頭3，推土桿下部設(shè)有推土片4。
[0032]基于上述土壤采樣裝置，本發(fā)明提供了一種帶多功能腳踏的土壤采樣裝置。如圖2所示，該裝置還包括腳踏6，所述的T型鉆筒上每隔一定距離固定有I個(gè)硬質(zhì)圓環(huán)5，硬質(zhì)圓環(huán)5與鉆筒同心設(shè)置且?guī)в猩疃葮?biāo)記。硬質(zhì)圓環(huán)5外徑不大于切片鉆頭外徑。
[0033]如圖3所示，所述的腳踏6呈U型，其內(nèi)側(cè)壁上開設(shè)有略大于硬質(zhì)圓環(huán)5厚度的卡槽7，使硬質(zhì)圓環(huán)5的外沿能夠嵌入腳踏6實(shí)現(xiàn)固定。所述的卡槽的半圓部分半徑與硬質(zhì)圓環(huán)5的外半徑相等，使硬質(zhì)圓環(huán)5能最大程度嵌入卡槽中。
[0034]如圖4所示，深層土壤采樣器還配套有L型起撬裝置。L型起撬裝置由相互連接的直桿部和彎折部組成，所述的直桿部由第一直桿9和第二直桿10組成，第一直桿9和第二直桿10相互平行，且兩者之間的距離須允許鉆筒通過;所述的彎折部不與直桿部相連的一端開設(shè)有凹槽8，凹槽8直徑大于鉆筒直徑且小于硬質(zhì)圓環(huán)5直徑。本實(shí)施方式中，直桿部和彎折部相連處呈90°角，且第一直桿和第二直桿不與彎折部相連的一端設(shè)有符合人體工程學(xué)結(jié)構(gòu)的波紋。
[0035]本實(shí)施例中，切片鉆頭3約長25cm，故一次最多可采20cm深的土樣。該如圖5和6所示，土壤采樣器的使用方法是:采樣時(shí)，將切片鉆頭3垂直置于土壤表面，通過按壓T型鉆筒I的握桿使切片鉆頭3進(jìn)入土壤，按壓時(shí)可同時(shí)旋轉(zhuǎn)T型鉆筒I以利于破土，此時(shí)連接推土片4的推土桿2在土樣的作用下緩緩上升。當(dāng)采集深度較深的土壤時(shí)，由于阻力的增大，T型鉆筒I難以按壓進(jìn)土壤，這時(shí)可選取T型鉆筒I上位置合