高效去除土壤样品中根系的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高效去除土壤样品中根系的装置，包括除根箱、前支架、后支架、土壤收集盒、鼓风机、金属网、高压静电发生器和多个第一振动器，前支架和后支架分别从前端和后端支撑除根箱，并保持除根箱倾斜，除根箱的前端和后端分别开有进料口和出料口，除根箱底部的内侧设置金属底板，金属网设置在除根箱的上部，鼓风机设置于除根箱前端的上部并朝着金属网向除根箱的后端吹风，高压静电发生器的正极和负极分别与金属底板和金属网电连接，第一振动器设置在除根箱的底部对除根箱产生振动，土壤收集盒放置于除根箱的后端用于收集去除根系的土壤样品。本发明专利技术解决了现有技术去除土壤样品中根系工作量大、土壤分析进度慢、效率低的技术缺陷。

【技术实现步骤摘要】
高效去除土壤样品中根系的装置
本专利技术涉及一种高效去除土壤样品中根系的装置。
技术介绍
从农田、森林、草地等生态系统采集土壤样品后，在土壤样品中可以发现植物根系残余物，特别是当地上生物量较大时，土壤中就会存在大量的植物根系。根系残余物中各种组分含量与土壤颗粒存在较大差异，比如某些农田生态系统采集的植物根系碳氮含量分别为40%和1%左右，而土壤样品中土壤颗粒的碳氮含量在1%和0.1%左右，土壤样品中植物根系碳氮含量远高于土壤颗粒。因此，如不去除土壤样品中的根系残余物，特别是土壤样品中残余根系量较大时，就会给土壤样品的化学性质分析带来较大偏差，不能够反映土壤相关指标的真实信息。因此，土壤样品化学性质分析的前处理就必须包含去除土壤中的根系残余物这一操作步骤。目前大部分实验室采用传统方法去除土壤根系，即用丝绸摩擦有机玻璃棒，产生静电。由于根系和土壤颗粒的比重不同，根系被吸附到带有电荷的有机玻璃棒上，从而实现根系与土壤颗粒的分离和去除根系。然而，该方法的工作效率并不高，每次摩擦有机玻璃棒所吸附的根系量较少，去除一个土壤样品中的根系，往往需要几十次摩擦有机玻璃棒和吸附根系。当土壤样品数量较多时，采用传统方法去除土壤样品中的根系残余物则变成了一项繁重的工作。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高效去除土壤样品中根系的装置，解决现有技术去除土壤样品中根系工作量大、土壤分析进度慢、效率低的技术缺陷。为解决上述问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种高效去除土壤样品中根系的装置，包括除根箱、前支架、后支架、土壤收集盒、鼓风机、金属网、高压静电发生器和多个第一振动器，所述的前支架和后支架分别从前端和后端支撑除根箱，并通过调节前支架的高度，保持除根箱倾斜，所述的除根箱的前端和后端分别设有进料口和出料口，所述的除根箱的底部设置金属底板，所述的金属网设置在除根箱的上部，所述的鼓风机设置于除根箱前端的上部并朝着金属网向除根箱的后端吹风，所述的高压静电发生器的正极和负极分别与金属底板和金属网电连接，所述的第一、第二振动器分别设置在除根箱和进料板的底部，对除根箱和进料板产生振动，使得土壤样品从进料口滑入除根箱，并在除根箱内逐步分散成薄层，下滑至出料口。所述的土壤收集盒放置于下除根箱单元出料口的下端，用于收集除去根系的土壤样品，金属底板和金属网分别与高压静电发生器的正极和负极连接，因此金属底板和金属网分别带有正电荷和负电荷，土壤样品在金属板上下滑时，土壤颗粒和根系均带上正电荷，由于土壤颗粒和根系的比重不同以及异种电荷相吸，比重较轻的根系被带有负电荷的金属网向上吸引，被鼓风机朝着除根箱的后端吹动，与土壤样品分离，而土壤颗粒由于比重较大，其重量大于金属网对其产生的吸引力，仅能在除根箱的振动下在金属底板上滑至下除根箱单元的出料口，进入土壤收集盒内，从而实现土壤样品与根系的分离和根系的去除。相较于现有技术采用丝绸摩擦有机玻璃棒产生静电去除根系的方法，本专利技术中通电即可产生静电，可迅速地对土壤样品进行除根处理，减少了摩擦有机玻璃棒的工作；本专利技术采用第一振动器对除根箱产生振动，充分分散土壤颗粒，提高了土壤样品中根系的去除效率，解决现有技术去除土壤根系效率低下的技术缺陷。作为本专利技术的进一步改进，所述的除根箱的前端设置有进料板，所述的进料板的上表面与所述的金属底板的上表面位于同一平面上，在进料板的左右两侧沿着除根箱的长度方向分别设置有左挡板和右挡板，所述的左挡板和右挡板与进料板垂直。本专利技术设置进料板，方便将土壤样品送入除根箱内，进一步提高本专利技术去除土壤中根系的效率。作为本专利技术的进一步改进，所述的进料板的底部设置有多个第二振动器。本专利技术设置第二振动器，使进料板在工作过程中处于振动状态，有利于土壤样品进入除根箱。作为本专利技术的进一步改进，所述的除根箱包括上除根箱单元和下除根箱单元，所述的上除根箱单元的底部与下除根箱单元的顶部相通，所述的金属网安装在上除根箱单元和下除根箱单元的连接处，所述的鼓风机安装在上除根箱单元的前端。本专利技术的除根箱由上、下两部分构成，方便金属网的安装与取出。作为本专利技术的进一步改进，所述的上除根箱单元的后端伸出下除根箱单元的后端，并且在所述的上除根箱单元的后端设置有用于收集从土壤样品中除去根系的根系收集袋。本专利技术设置根系收集袋，可收集从土壤样品中除去的根系，防止除去的根系再进入土壤样品中。作为本专利技术的进一步改进，所述的上除根箱单元的顶部设置有盖板，所述的盖板的一端与上除根箱单元的一侧转动连接。本专利技术设置盖板，方便金属网的安装以及金属网和除根箱内部的清理。作为本专利技术的进一步改进，所述的前支架为可上下调节的支架，前支架上下调节用以调节除根箱的倾斜角度。本专利技术采用前支架的调节，调整除根箱的倾斜角度，使土壤样品以最适宜的速度从除根箱的前端向后端输送，提高本专利技术的根系去除效果。作为本专利技术的进一步改进，所述的前支架的顶部与除根箱的前部转动连接，所述的后支架的顶部与除根箱的后部转动连接。本专利技术中的前支架和后支架均与除根箱连接，防止除根箱从前支架以及后支架上掉落，提高本专利技术的稳定性。作为本专利技术的进一步改进，还包括电源箱，所述的高压静电发生器安装在电源箱内，所述的电源箱内设置有第一电源适配器、第二电源适配器和直流电压调节器，所述的第一电源适配器与第二电源适配器的输入端均与交流电源相连，所述的第一电源适配器的输出端与第一振动器和第二振动器连接用于对第一振动器和第二振动器供电，所述的直流电压调节器和高压静电发生器的输入端均与第二电源适配器的输出端连接，所述的直流电压调节器的输出端与鼓风机连接用于向鼓风机提供直流电。本专利技术中高压静电发生器的正负极分别与金属底板和金属网连接，在金属底板和金属网之间形成电势差。作为本专利技术的更进一步改进，所述的电源箱与除根箱为分体式结构，所述的第一电源适配器和第二电源适配器与交流电连接的导线上设置电源开关。本专利技术电源箱与除根箱的分体式结构，避免除根箱的振动导致电源箱内导线的连接产生松动。综上所述，本专利技术的有益效果是：本专利技术利用高压静电吸附原理以及土壤与根系比重不同的特点，在振动器的分散作用下，经静电吸附和鼓风机产生的气流去除土壤中的根系。该装置结构相对简单，易于操作和维护；装置制造成本低，易于普及；易于清扫，防止更换土壤样品时产生的交叉污染，可大批量的处理土壤样品；去除根系效果佳和工作效率高，可以大大降低土壤样品前处理的工作量。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是反映本专利技术中电源箱内的结构示意图。图3是鼓风机电压为9V，除根箱与水平方向夹角为15度、20度和25度时本专利技术的除根率对比图。图4是除根箱与水平方向夹角为20度，鼓风机电压为7V、9V和11V时本专利技术的除根率对比图。其中：1、进料板；2、第一振动器；3、金属底板；4、鼓风机；5、下除根箱单元；6、前支架；7、合页；8、盖板；9、金属网；10、后支架；11、土壤收集盒；12、根系收集袋；13、第二振动器；14、电源箱；15、上除根箱单元；16、第一电源适配器；17、第二电源适配器；18、直流电压调节器；19、高压静电发生器；20、电源开关。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做进一步的说明。如图1-图2所述的高效去除土壤样品中根系的装置，包括除根箱、前支架6、后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效去除土壤样品中根系的装置，其特征在于：包括除根箱、前支架（6）、后支架（10）、土壤收集盒（11）、鼓风机（4）、金属网（9）、高压静电发生器（19）和多个第一振动器（2），所述的前支架（6）和后支架（10）分别从前端和后端支撑除根箱，并保持除根箱倾斜，所述的除根箱的前端和后端分别开有进料口和出料口，所述的除根箱的底部内侧设置金属底板（3），所述的金属网（9）设置在除根箱的上部，所述的鼓风机（4）设置于除根箱前端的上部并朝着金属网（9）向除根箱的后端吹风，所述的高压静电发生器（19）的正极和负极分别与金属底板（3）和金属网（9）电连接，所述的第一振动器（2）设置在除根箱的底部外侧，对除根箱产生振动，所述的土壤收集盒（11）放置于除根箱后端底部的土壤出料口处，用于收集去除根系的土壤样品。

【技术特征摘要】
1.一种高效去除土壤样品中根系的装置，其特征在于：包括除根箱、前支架（6）、后支架（10）、土壤收集盒（11）、鼓风机（4）、金属网（9）、高压静电发生器（19）和多个第一振动器（2），所述的前支架（6）和后支架（10）分别从前端和后端支撑除根箱，并保持除根箱倾斜，所述的除根箱的前端和后端分别开有进料口和出料口，所述的除根箱的底部内侧设置金属底板（3），所述的金属网（9）设置在除根箱的上部，所述的鼓风机（4）设置于除根箱前端的上部并朝着金属网（9）向除根箱的后端吹风，所述的高压静电发生器（19）的正极和负极分别与金属底板（3）和金属网（9）电连接，所述的第一振动器（2）设置在除根箱的底部外侧，对除根箱产生振动，所述的土壤收集盒（11）放置于除根箱后端底部的土壤出料口处，用于收集去除根系的土壤样品。2.根据权利要求1所述的高效去除土壤样品中根系的装置，其特征在于：所述的除根箱的前端设置有进料板（1），所述的进料板（1）的上表面与所述的金属底板（3）的上表面位于同一平面上，在进料板（1）的左右两侧沿着除根箱的长度方向分别设置有左挡板和右挡板，所述的左挡板和右挡板位于进料板（1）的顶部并且与进料板（1）垂直。3.根据权利要求2所述的高效去除土壤样品中根系的装置，其特征在于：所述的进料板（1）的底部设置有多个第二振动器（13），对进料口产生振动。4.根据权利要求1所述的高效去除土壤样品中根系的装置，其特征在于：所述的除根箱包括上除根箱单元（15）和下除根箱单元（5），所述的上除根箱单元（15）的底部与下除根箱单元（5）的顶部相通，所述的金属网（9）安装在上除根箱单元（15）和下除根箱单元（5）的连接处，所述的鼓风机（4）安装在上除根箱单元（15）的前端。5.根据权利要求4所述的高效去除土壤...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔺兴武，
申请(专利权)人：中国科学院南京土壤研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32