本实用新型专利技术涉及一种改进的分析树木年轮的取样装置，包括一端敞口的筒状钻头，钻头的敞口端端面上设有锯齿状刀刃；钻头内壁上靠近锯齿状刀刃位置处设有环形槽，环形槽内设有切断刀具，切断刀具的一端与环形槽铰接，使切断刀具能够向钻头中心摆动或收于环形槽内；当切断刀具收于环形槽内时，切断刀具的刀尖凸出钻头内壁，形成倒刺状结构，钻头在正转时，切断刀具能够保持在环形槽内，钻头反转时，钻头内的木芯能够将切断刀具顶起；钻头外环面上沿钻头轴线方向均布有刻度线。本实用新型专利技术通过钻头正转时锯齿状刀刃向下切削，反转时切断刀具弹出，将木芯切断，能够高效地完成树木木芯的取样并开展相关树木年轮与全球气候变化响应等方面的研究。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于树木生长及分析采样
，具体涉及一种改进的分析树木年轮的取样装置。
技术介绍
树木年轮不仅记录树木自身的年龄,还记载了环境、气候等综合外界因子对树木生长的影响,成为目前研究全球气候变化的主要佐证之一。通过树木年轮的分析可以了解不同年代尺度的气候变化规律及树木的响应特征。因此,要分析树木年轮所蕴含的深刻内涵,树木年轮的取样成为一个首要解决的问题。目前,在树木年轮分析取样时,一般采用在不影响树木正常生长情况下,通过钻取树木芯样本的方法。所采用的工具为树木生长锥。该工具主要为人工操作，在钻取的过程中由于用力不均衡容易造成取样失败，或是工具损坏；同时还得考虑使用工具人员的力气大小,当用力过小时,锥头很难进入木质部,无法顺利取到样本，也对树体造成了一定的破坏；另外,人工钻取的速度较慢,效率低下,不适合大量样本取样的使用。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能够简单、高效的改进的分析树木年轮的取样装置。为实现上述目的，本技术提供了以下技术方案：一种改进的分析树木年轮的取样装置，包括钻头，所述钻头为一端敞口的筒状结构，钻头的前端即敞口端端面上设有锯齿状刀刃，钻头后端设有用于连接驱动单元的转轴；钻头的内壁上靠近锯齿状刀刃位置处设有环形槽，所述环形槽内设有切断刀具，所述切断刀具为圆弧状，切断刀具的一端与环形槽铰接，使切断刀具能够向钻头中心摆动或收于环形槽内；当切断刀具收于环形槽内时，切断刀具的刀尖凸出钻头内壁，形成倒刺状结构，该倒刺状结构使钻头在正转时切断刀具能够保持在环形槽内，钻头反转时，钻头内的木芯能够将切断刀具顶起；所述钻头的外环面上沿钻头轴线方向均布有刻度线。优选的，装置还包括定位环，所述定位环由两个半圆形夹套构成，两半圆形夹套之间为可拆卸式连接，其中一个半圆形夹套上设有导向筒，所述导向筒的轴线与定位环的轴线垂直，所述钻头插在导向筒内并与导向筒构成周向转动、轴向滑动配合。优选的，所述钻头内壁上设有用于导出木屑的螺旋槽，所述钻头后端设有用于木屑排出的通孔，所述通孔对应螺旋槽的槽端设置。优选的，所述切断刀具为至少两个，且各切断刀具沿钻头圆周方向均匀间隔布置。优选的，所述锯齿状刀刃上设有用于引导木屑进入钻头内侧螺旋槽的斜面状结构。优选的，所述切断刀具的长度小于等于钻头内径的1/2，大于等于钻头内径的1/4。优选的，所述切断刀具与环形槽之间还设有便于切断刀具弹出的弹性单元，所述弹性单元为压簧或扭簧。优选的，所述钻头的外环面上沿圆周方向均匀间隔布置有多组刻度线，刻度线的旁侧设置有刻度值。进一步优选的，所述刻度线包括呈圆环状布满整个钻头外环面的长刻度线，以及设置在两个长刻度线之间的短刻度线。另一种优选方案，所述刻度线呈圆环状布满整个钻头外环面。本技术的技术效果在于：本技术通过电机等驱动单元驱动钻头正转和反转，正转时，锯齿状刀刃向下切削，反转时切断刀具弹出，将木芯切断，能够高效地完成树木木芯的取样并开展相关年轮与全球气候变化响应等方面的研究。附图说明图1是本技术的钻头的立体剖切结构示意图，图中尖头方向为反转方向，切断刀具处于弹出状态；图2a、2b均是本技术的钻头的立体结构示意图，图中尖头方向为正转方向，切断刀具处于回收状态；图3是本技术的钻头与定位环装配结构示意图。具体实施方式下述实施例是对于本
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的进一步说明以作为对本技术
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的阐释，但本技术的实质内容并不仅限于下述实施例所述，本领域的普通技术人员可以且应当知晓任何基于本技术实质精神的简单变化或替换均应属于本技术所要求的保护范围。如图1、图2a、2b所示，一种改进的分析树木年轮的取样装置，包括钻头10，所述钻头10为一端敞口的筒状结构，钻头10的前端即敞口端端面上设有锯齿状刀刃11，钻头10后端设有用于连接驱动单元的转轴16；钻头10的内壁上靠近锯齿状刀刃11位置处设有环形槽13，所述环形槽13内设有切断刀具12，所述切断刀具12为圆弧状，切断刀具12的一端与环形槽13铰接，使切断刀具12能够向钻头10中心摆动或收于环形槽13内；当切断刀具12收于环形槽13内时，切断刀具12的刀尖121凸出钻头10内壁，形成倒刺状结构，该倒刺状结构使钻头10在正转时切断刀具12能够保持在环形槽13内，钻头10反转时，钻头10内的木芯能够将切断刀具12顶起；所述钻头10的外环面上沿钻头10轴线方向均布有刻度线101。锯齿状刀刃11用于切入树木内部，并在钻头10内部形成圆柱状木芯，切断刀具12用于将木芯根部切断，以便将木芯完整取出。当钻头10正转时，切断刀具12收于环形槽13内，不参与切削，当钻头10反转时，切断刀具12的刀尖121在木芯作用下向上翘起，逐渐对木芯进行径向切削，在切削过程中，刀尖121始终受到木芯的反作用力，因此会使切断刀具12越翘越高，直至将木芯切断。提取木芯时，一般只需提取树木直径长度的一半即可，取样前先测量树木直径，然后通过刻度线101观察钻头10深度，就能获得准确长度的木芯。进一步的，如图3所示，装置还包括定位环20，所述定位环20由两个半圆形夹套21构成，两半圆形夹套21之间为可拆卸式连接，本实施例优选采用螺栓将两半圆形夹套21进行连接，其中一个半圆形夹套21上设有导向筒22，所述导向筒22的轴线与定位环20的轴线垂直，所述钻头10插在导向筒22内并与导向筒22构成周向转动、轴向滑动配合。取样前，先将定位环20包在树木上，并使导向筒22对准采样区域，然后用钻头10沿着导向筒22向内进刀，进刀过程中钻头10不易发生偏移，确保了样本的质量。进一步的，所述钻头10内壁上设有用于导出木屑的螺旋槽14，所述钻头10后端设有用于木屑排出的通孔15，所述通孔15对应螺旋槽14的槽端设置。所述锯齿状刀刃11上设有用于引导木屑进入钻头10内侧螺旋槽14的斜面状结构。优选的，所述切断刀具12为至少两个，且各切断刀具12沿钻头10圆周方向均匀间隔布置。所述切断刀具12的长度小于等于钻头10内径的1/2，大于等于钻头10内径的1/4。切断刀具12过长，会导致各刀具相互碰刀，而切断刀具过短，又会导致无法将木芯切断，因此本实施例优选的使切断刀具12的长度略小于钻头10内径的1/2。如图2a所示，所述钻头10的外环面上沿圆周方向均匀间隔布置有多组刻度线101；刻度线101的旁侧设置有刻度值。如图2b所示，所述刻度线101包括呈圆环状布满整个钻头10外环面的长刻度线101a，以及设置在两个长刻度线101a之间的短刻度线101b。或者，所述刻度线101呈圆环状布满整个钻头10外环面。由于钻头10每次转动后，其周向位置并不固定，因此采用上述两种方式布置刻度线101，能够确保在任何角度都能观察到刻度线101。进一步的，所述切断刀具12与环形槽13之间还设有便于切断刀具12弹出的弹性单元，所述弹性单元为压簧或扭簧。由于弹性单元的存在，即使切断刀具12意外脱刀，也能够依靠弹性单元的弹力重新切入木芯内。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种改进的分析树木年轮的取样装置，其特征在于：包括钻头(10)，所述钻头(10)为一端敞口的筒状结构，钻头(10)的前端即敞口端端面上设有锯齿状刀刃(11)，钻头(10)后端设有用于连接驱动单元的转轴(16)；钻头(10)的内壁上靠近锯齿状刀刃(11)位置处设有环形槽(13)，所述环形槽(13)内设有切断刀具(12)，所述切断刀具(12)为圆弧状，切断刀具(12)的一端与环形槽(13)铰接，使切断刀具(12)能够向钻头(10)中心摆动或收于环形槽(13)内；当切断刀具(12)收于环形槽(13)内时，切断刀具(12)的刀尖(121)凸出钻头(10)内壁，形成倒刺状结构，该倒刺状结构使钻头(10)在正转时切断刀具(12)能够保持在环形槽(13)内，钻头(10)反转时，钻头(10)内的木芯能够将切断刀具(12)顶起；所述钻头(10)的外环面上沿钻头(10)轴线方向均布有刻度线(101)。
【技术特征摘要】
1.一种改进的分析树木年轮的取样装置，其特征在于：包括钻头(10)，所述钻头(10)为一端敞口的筒状结构，钻头(10)的前端即敞口端端面上设有锯齿状刀刃(11)，钻头(10)后端设有用于连接驱动单元的转轴(16)；钻头(10)的内壁上靠近锯齿状刀刃(11)位置处设有环形槽(13)，所述环形槽(13)内设有切断刀具(12)，所述切断刀具(12)为圆弧状，切断刀具(12)的一端与环形槽(13)铰接，使切断刀具(12)能够向钻头(10)中心摆动或收于环形槽(13)内；当切断刀具(12)收于环形槽(13)内时，切断刀具(12)的刀尖(121)凸出钻头(10)内壁，形成倒刺状结构，该倒刺状结构使钻头(10)在正转时切断刀具(12)能够保持在环形槽(13)内，钻头(10)反转时，钻头(10)内的木芯能够将切断刀具(12)顶起；所述钻头(10)的外环面上沿钻头(10)轴线方向均布有刻度线(101)。2.根据权利要求1所述的改进的分析树木年轮的取样装置，其特征在于：装置还包括定位环(20)，所述定位环(20)由两个半圆形夹套(21)构成，两半圆形夹套(21)之间为可拆卸式连接，其中一个半圆形夹套(21)上设有导向筒(22)，所述导向筒(22)的轴线与定位环(20)的轴线垂直，所述钻头(10)插在导向筒(22)内并与导向筒(22)构成周向转动、轴向滑动配合。3.根据权利要求1所述的改进的分析树木年轮的取样装置，其特征在于：所述钻头(10)内壁上设有用于导出木屑的螺...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘华，傅松玲，张前进，冯春，余若云，李倩，刘义波，汪慧芳，郭惠珍，佘春燕，
申请(专利权)人：安徽农业大学，
类型：新型
国别省市：安徽;34
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