一種深層剖面土壤取樣器及其采樣方法技術

一種深層剖面土壤取樣器及其采樣方法，屬于土壤學、環境科學等生態學研究領域。本發明專利技術包括呈倒三角錐形的主取樣器、封片、固定器、三腳架，主取樣器的橫截面為等邊直角三角形，主取樣器沿斜邊設置縱向開口，封片與縱向開口相匹配，主取樣器、封片的上端分別設置延伸件，主取樣器上相鄰兩個直角邊側壁上分別水平設置連接圓孔，封片的側壁上設置與上述連接圓孔對應的連接孔；固定器設置在主取樣器上端內部，固定器通過強化螺絲分別與主取樣器、封片連接；固定器的上端設置圓環；三腳架的下端連接工程滑輪，工程滑輪的端部連接掛鉤。本發明專利技術具有對土壤的擾動很小，可以取得大量土壤樣本，可定量、定高度采集土壤樣品，土壤與采樣裝置容易脫離等特點。

【技術實現步驟摘要】

本項專利技術屬于土^t襄學、環境科學等生態學研究領域，適用于采集深層 土壤剖面樣品的
背景4支術土壤在土壤學、環境科學、地質學、巖土學、生態學等多個學科領域內 都具有非常重要的研究地位，根據實驗目的進行科學的土壤樣品采集至關重要。在土壤樣品采集過程中，研究者都試圖盡量保持土壤的原狀，并希望對 土壤的深層剖面有更多的了解。許多土壤研究中都包括對深層土壤樣品的研 究，在對土壤深層樣品的采集中，如何降低對土壎^樣品的干擾并盡可能的減 少土方挖掘量而獲得深層土壤樣品是困擾研究者多時的問題。在以往土壤深層樣品采集過程中，多采用破壞性挖掘的采集方法，如研究者計劃采集1 ~ 1. 5m深度的土壤樣品，其只能在土壤采集點挖掘1 ~ 1. 5m 深的土坑，然后在坑壁的土壤剖面上采集樣品，這種方法費時、費力，而且 嚴重的破壞土壤。另外，許多塑性不好的土壤，如沙地、濕地等生態系統很 難挖掘為成形的土i裏剖面，為研究帶來4艮多不^f更。傳統土壤取樣器往往具有 很多缺點1、 傳統的土壤取樣器多為密閉或半密閉系統，取樣器打入或拔出土壤 的過程中，由于取樣器的扭曲和擠壓，容易造成土層的破裂、緊縮、壓實， 擾動土壤的狀態，影響了采樣的真實性；2、 采用普通取樣器取樣，大多只能采集表層的土壤樣品，無法在原位 采集土壤深層樣品；3、 取土量低，無法滿足多個指標的測試應用；4、 在采集深層土壤樣品時，要大量的破壞土壤，深挖土坑，才能取得 土》裏樣品，費時、費力、破壞性大；5、 傳統土壤采集器無法對沙地、泥地和濕地等土壤樣品的進行深層剖 面的采集。
技術實現思路
本專利技術提供了一種可應用于多種類型土壤的樣品采集器，能夠具有在土 壤原位即可達到土壤剖面深層，對土壤的擾動很小，可以取得大量土壤樣本， 可定量、定高度采集土壤樣品，土壤與采樣裝置容易脫離等特點。本專利技術為實現上述目的，采用如下技術方案本專利技術包括呈倒三角錐形的主取樣器、封片、固定器、三腳架，主取樣 器的橫截面為等邊直角三角形，主取樣器沿斜邊設置縱向開口，封片與縱向 開口相匹配，主取樣器、封片的上端分別設置延伸件，主取樣器上相鄰兩個 直角邊側壁上分別水平設置連接圓孔，封片的側壁上設置與上述連接圓孔對 應的連接孔；固定器設置在主取樣器上端內部，固定器通過強化螺絲分別與 主取樣器、封片連接；固定器的上端設置圓環；三腳架的下端連接工程滑輪， 工程滑輪的端部連接掛鉤。本專利技術的主取樣器橫截面的直角邊長為10cm 6cm;斜邊長為15cm~8cm。本專利技術的縱向開口上相對設置阻擋件，所述阻擋件橫截面的長度為 4cm lcm。基于深層剖面土壤取樣器的采樣方法，包括如下步驟 第一步根據取樣深度將主取樣器打入相應深度，如需要底層土壤量較 大，可繼續向深打入10~20cm;第二步將封片緊貼主取樣器的縱向開口打入土層；第三步將封片打入與主取樣器同一深度處，并保持取樣器側壁的圓孔在同一水平線上，此時土壤樣品已經被采樣器封閉；第四步將固定器插入暴露在地表處取樣器內，并保持固定器的螺口與 側壁的連4妻圓孔對應；第五步用強化螺絲將固定器分別與封片、主取樣器固定；第六步將鋼質三腳架固定在地表，保持三腳架中心點與固定器上的圓 環在垂直方向，掛上滑輪的掛鉤，慢慢將取樣器提出；第七步主取樣器完全提出地表后，置于水平處，卸下固定器，抽出封 片，開始對土壤樣品進行分層采集和整理。本專利技術采用上述^^支術方案，與現有^l術相比具有如下優點1、 對土壤的擾動較少，原位取樣；2、 可根據預定目標選擇取樣高度，可定高、定量取樣；3、 主取樣器、封片的上端設置的延伸件采用鈦鋼材料，使得主取樣器 和封片結實耐用，抗打擊，不易變形；4、 主取樣器提出地表后，土壤與取樣器容易分離，無擠壓，粘連；5、 操作簡單，適用于多種土壤類型。附圖說明圖1為本專利技術的一種結構示意圖。圖2為本專利技術主取樣器和封片的結構示意圖。圖3是本專利技術主取樣器插入土層的狀態示意圖。圖4是本專利技術封片插入主取樣器的狀態示意圖。圖5是本專利技術封片與主取樣器結合的最終狀態示意圖。圖6是本專利技術固定器與主取樣器連接的狀態示意圖。圖7是本專利技術三腳架上的掛鉤與固定器連接的狀態示意圖。圖8是本專利技術將土壤樣品從主取樣器中分離的狀態示意圖。。具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術的技術方案進行詳細說明如圖1所示，本專利技術包括呈倒三角錐形的主耳又樣器1、封片2、固定器5、 三腳架7，主取樣器1的橫截面為等邊直角三角形，主取樣器1沿斜邊設置 縱向開口 3，封片2與縱向開口 3相匹配，主取樣器1、封片2的上端分別 設置延伸件，主取樣器1上相鄰兩個直角邊側壁上分別水平設置連接圓孔4, 封片2的側壁上設置與上述連接圓孔4對應的連接孔；固定器5設置在主取 樣器1上端內部，固定器5通過強化螺絲6分別與主取樣器1、封片2連接； 固定器5的上端"i殳置圓環51;三腳架7的下端連《^妄工程滑4侖8,工程滑4侖8 的端部連4妄掛鉤81。本專利技術的主取樣器l橫截面的直角邊長為10cm 6cm;斜邊長為15cm~ 8cm。本專利技術的縱向開口 3上相對設置阻擋件，所述阻擋件橫截面的長度為 4cm ~lcm。基于本專利技術的深層剖面土壤取樣器的采樣方法，包括如下步驟 第一步根據取樣深度將主取樣器1打入相應深度，如需要底層土壤量較大，可繼續向深打入10 20cm;第二步將封片2緊貼主取樣器1的縱向開口 3打入土層；第三步將封片2打入與主取樣器1同一深度處，并保持取樣器側壁的圓孔4在同一水平線上，此時土壤樣品已經被釆樣器封閉；第四步將固定器5插入暴露在地表處取樣器內，并保持固定器5的螺口與側壁的連接圓孔4對應；第五步用強化螺絲6將固定器5分別與封片2、主取樣器l固定； 第六步將鋼質三腳架7固定在地表，保持三腳架中心點與固定器5上的圓環在垂直方向，掛上滑輪8的掛鉤，慢慢將取樣器提出；第七步主取樣器1完全提出地表后，置于水平處，卸下固定器5，抽出封片2,開始對土i裏樣品進行分層采集和整理。本專利技術的主取樣器1橫截面為等邊直角三角形，取樣器上沿直角邊長10cm開口處邊長為15cm,下沿直角邊長6cm，開口邊長為8cm,耳又樣器總長 設為150、 200cm和250cm三種。主耳又樣器l的縱向開口 3在上沿處分寬為 4cm且兩邊均等，下沿為lcm，兩邊均等。封片2下沿寬8cm，上沿寬15cm。 為方便擊打入土，主取樣器1和封片2上沿，均在上部焊接厚2cm，寬3cm 鈦鋼合金。固定器5為上下面具有相同等邊直角三角型的五面體，直角邊長 為8cm，底邊長12cm，五面體高3cm。固定器5與側壁的連4妻圓孔4相對應 的比例處鉆有5cm長螺絲孔。強化螺絲6為直徑為0. 1英寸的鈦鋼合金材料。 三腳架7為鋼質材料，高320cm。工程滑輪8底部距地表的最低距離為280cm。 結合圖2~8對該原位非破壞性深層剖面土壤取樣器的取樣過程進一步 描述，由圖l、 2可知該土壤取樣器的主體部分是為三角錐形主取樣器(1)和 封片2，首先，選擇典型的土壤類型進行樣品采集，然后，如圖3所示，根 據取樣深度將主取樣器1打入相應深度，如需要底層土壤量較大，可繼續向 深打入10 ~ 20cm;根據圖4，將封片2緊貼主取樣器1的縱向開口 3打入土 層；如圖5,將封片2打入與主取樣器1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種深層剖面土壤取樣器，其特征在于包括呈倒三角錐形的主取樣器（１）、封片（２）、固定器（５）、三腳架（７），主取樣器（１）的橫截面為等邊直角三角形，主取樣器（１）沿斜邊設置縱向開口（３），封片（２）與縱向開口（３）相匹配，主取樣器（１）、封片（２）的上端分別設置延伸件，主取樣器（１）上相鄰兩個直角邊側壁上分別水平設置連接圓孔（４），封片（２）的側壁上設置與上述連接圓孔（４）對應的連接孔；固定器（５）設置在主取樣器（１）上端內部，固定器（５）通過強化螺絲（６）分別與主取樣器（１）、封片（２）連接；固定器（５）的上端設置圓環（５１）；三腳架（７）的下端連接工程滑輪（８），工程滑輪（８）的端部連接掛鉤（８１）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃靖宇，朱偉，張春雷，汪順才，
申請(專利權)人：河海大學，
類型：發明
國別省市：84[中國|南京]