一种适用于林间土壤整段标本采集的取土装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种适用于林间土壤整段标本采集的取土装置及方法，所述取土装置包括操作杆、脚踏、样品贮藏筒、钻头总成，其中：操作杆用于控制取土装置在土壤中的旋进和旋出，包括把手、操作杆主体、顶杆、限位挡片、菱形把手；脚踏便于操作者在旋进作业时施加载荷，利于降低操作者在使用取土装置时的劳动强度；样品贮藏筒负责贮藏所取样品，能够将土壤标本延深度方向完整保存，且在取样后能够拆卸并独立包装、运输；钻头总成包含旋进与切断的功能，负责取土装置进入土壤，同时切断土壤内阻碍取土装置进入的植物根系，包括贮藏筒筒体、旋进钻、切断头。本发明专利技术操作简便、体积小巧，适用于森林内的各种地形。

A Soil Collecting Device and Method Suitable for Collecting Interforest Soil Samples

The invention discloses a soil collecting device and method suitable for collecting whole sample of forest soil. The soil collecting device comprises an operating rod, a foot pedal, a sample storage tube and a drill bit assembly. The operating rod is used to control the rotation of the soil collecting device in the soil, including a handle, the main body of the operating rod, a top rod, a limit baffle and a rhombic handle, and the foot pedal is convenient for the operator to rotate in and out. Loading during operation helps to reduce the labor intensity of the operator when using the soil sampling device; the sample storage tank is responsible for storing the sampled soil samples, which can completely preserve the soil samples in the depth direction, and can be disassembled and independently packaged and transported after sampling; the bit assembly contains the functions of rotation and cutting, which is responsible for the entry of the soil sampling device into the soil while cutting off the soil hindering the soil taking device. The roots of the plant entering the system include the storage cylinder, the rotary drill and the cutting head. The invention has the advantages of simple operation and compact volume, and is suitable for various terrain in forests.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于林间土壤整段标本采集的取土装置及方法
本专利技术涉及一种取土装置及方法，具体涉及一种适用于林间土壤整段标本采集的取土装置及方法。
技术介绍
各类取土器在农业、矿业、建筑业中有着广泛的应用。在开展各类与土壤相关的活动时，及时对土壤的各类理化性状进行了解十分重要。在土壤作业中，主要通过土工取样采集土壤标本，并送交实验室进行各类测定。目前，在林业科学的研究中，主要通过以下两种方法对林间土壤进行取样：（1）通过土壤取样器对土壤进行取样；（2）通过环刀对土壤进行取样。其中，方法（1）通过旋进土壤取样器进行取样，取土后土壤样品需要人工推出，不同深度的土壤样品以混合状态装入储存容器中，无法确定土壤性状沿深度方向的变化；方法（2）通过敲击环刀进行土壤取样，其采样深度低于方法（1）。方法（2）在取样时受植物根系的影响较大，操作时的劳动强度大于土壤取样器，虽然可以提取包含深度信息的土壤样本，但取样后仍不便于运输。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本专利技术提供了一种适用于林间土壤整段标本采集的取土装置及方法。本专利技术所取样品为整段土壤，可以保留土壤样品中的深度信息，取样深度大于现有的方法（2），取样后能够将土壤样品自动贮存于便于运输的样品贮藏筒中，使土壤深度信息在送至实验室研究前不丢失，在操作时的劳动强度、组装难度、运输难度均低于市面现有产品。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种适用于林间土壤整段标本采集的取土装置，包括操作杆、脚踏、样品贮藏筒、钻头总成，其中：所述操作杆包括把手、操作杆主体、顶杆、限位挡片、菱形把手；所述钻头总成包括贮藏筒筒体、旋进钻、切断头；所述把手固连在操作杆主体的上端；所述操作杆主体的下部设置有顶杆出口；所述顶杆为“7”型，上端由顶杆出口穿出，下端由操作杆主体下端穿出；所述顶杆出口处设置有限位挡片、菱形把手；所述菱形把手螺纹连接在限位挡片的下端；所述脚踏为可拆卸部件，可以独立拆装，使用时安装在贮藏筒筒体的外壁上；所述旋进钻的下端设置有切断头；所述贮藏筒筒体焊接在旋进钻的上部；所述贮藏筒筒体的筒壁上设置有标记线，筒内壁设置有滑槽；所述旋进钻的内部中空，样品贮藏筒位于贮藏筒筒体和旋进钻的内部；所述顶杆的下端位于滑槽内，样品贮藏筒的上端被顶杆的下端定位。一种利用上述取土装置进行林间土壤样品采集的方法，包括如下步骤：第一步：将样品贮藏筒放入取土装置的钻头总成内部，并操作操作杆上的顶杆，将其固定；第二步：使用操作杆上的限位挡片与菱形把手锁定顶杆位置；第三步：根据取样量将脚踏安装在贮藏筒筒体相应标记线处，双手握紧操作杆上的把手，将脚放在脚踏上，使取土装置以垂直于地面的姿态插入土壤中，直至取土装置立稳；第四步：利用操作杆上的把手，以顺时针方向将取土装置旋进到土壤中；第五步：当靠近脚踏底部的标记线没入土壤表面时，即可认为取样深度已达到，通过操作杆上的把手，以逆时针方向将装置旋出地面；第六步：去除钻头总成上多余的泥土，旋出菱形把手，打开限位挡片并拉开顶杆，将样品贮藏筒取出；第七步：以胶塞固定取样后的样品贮藏筒两端，避免样品洒出。相比于现有技术，本专利技术具有如下优点：1、本专利技术采用同时具有旋进与切断功能的土壤钻头，更适应植物根系较多的森林土壤取样，减少取样人员的操作难度与劳动强度，便于林业研究人员进行林间土壤取样研究，从而提高研究效率。2、本专利技术采用样品贮藏筒储存所取样品，使得土壤深度信息得到极好的保存，同时更便于试验后的样品运输。3、本专利技术操作简便、体积小巧，适用于森林内的各种地形。4、本专利技术通过对取土装置的钻头及样品贮存方式进行改进，使其可以对森林环境中饱含植物根系的土壤进行取样。附图说明图1为本专利技术取土装置的总体布局示意图；图2为操作杆的结构示意图；图3为钻头总成的结构示意图；图4为取样后的样品贮藏筒示意图；图5为装置旋进时的载荷施加示意图；图6为装置旋出时的载荷施加示意图；图7为取样结束后的钻头总成剖面图；图中：1为操作杆，2为脚踏，3为样品贮藏筒，4为钻头总成，5为把手，6为操作杆主体，7为顶杆，8为限位挡片，9为菱形把手，10为贮藏筒筒体，11为旋进钻，12为切断头，13为胶塞，14为样品贮藏筒，15为所取样品。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本专利技术技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，均应涵盖在本专利技术的保护范围中。本专利技术提供了一种适用于林间土壤整段标本采集的取土装置，如图1所示，所述取土装置包括操作杆1、脚踏2、样品贮藏筒3和钻头总成4，其中：操作杆1用于控制取土装置在土壤中的旋进和旋出；脚踏2便于操作者在旋进作业时施加载荷，利于降低操作者在使用取土装置时的劳动强度；样品贮藏筒3负责贮藏所取样品，能够将土壤标本延深度方向完整保存，且在取样后能够拆卸并独立包装、运输；钻头总成4包含旋进与切断的功能，负责取土装置进入土壤，同时切断土壤内阻碍取土装置进入的植物根系，适用于森林土壤中较多植物根系的复杂情况。如图2所示，所述操作杆1包括把手5、操作杆主体6、顶杆7、限位挡片8、菱形把手9，其中：把手5负责控制取土装置的旋进与旋出，操作杆主体6负责连接把手5与钻头总成4；顶杆7用于固定样品储藏筒3，限位挡片8和菱形把手9可以在取样作业时锁定顶杆7的位置。如图3所示，所述钻头总成4包括贮藏筒筒体10、旋进钻11、切断头12。在操作时，顶杆7、贮藏筒筒体10负责固定样品贮藏筒3，在操作时，其径向与底部依靠贮藏筒筒体10定位，顶部依靠被锁定的顶杆7定位。旋进钻11外部特征与钻头近似，利于取土装置以垂直于地面的姿态旋进土壤中。切断头12由两个齿刃组成，负责切断土壤中阻碍取土装置进入的植物根系。如图1、图2和图3所示，所述把手5固连在操作杆主体6的上端；所述操作杆主体6的下部设置有顶杆出口；所述顶杆7为“7”型，上端由顶杆出口伸出，下端由操作杆主体6下端伸出；所述顶杆出口处设置有限位挡片8、菱形把手9；所述菱形把手9螺纹连接在限位挡片8的下端；所述脚踏2为可拆卸部件，使用时安装在贮藏筒筒体10的外壁上，在运输状态时可折叠；所述旋进钻11的下端设置有切断头12；所述贮藏筒筒体10焊接在旋进钻11的上部；所述贮藏筒筒体10的筒壁上设置有标记线，筒内壁设置有滑槽；所述旋进钻11的内部中空，样品贮藏筒3为可拆卸部件，取样时固定于贮藏筒筒体10和旋进钻11的内部；所述顶杆7的下端位于滑槽内，样品贮藏筒3的上端被顶杆7的下端定位。本专利技术中，所述顶杆7、限位挡片8、菱形把手9设置在操作杆1上。在工作状态时，将顶杆7的伸出段沿钻头总成4上的滑槽滑动到底部并旋转一定角度，使样品贮藏筒3固定。限位挡片8将顶杆7锁定在工作位置，菱形把手9使限位挡片8保持在锁定位置。取土装置的工作过程中，操作者可以通过脚踏2与把手5操作取土装置进行取土作业。如图5和6所示，在使用本专利技术取土装置采集土壤样本的过程中，载荷施加方式为：旋进时，通过把手5施加扭矩M1，通过脚踏2施加力F1；旋出时，通过把手5施加扭矩M2和力F2。如图1、图4、图5、图6和图7所示，本专利技术取土装置的工作原理如下：本专利技术通过在钻头总成4内放置可拆卸的样品贮藏筒3使所采样本可以完整地随着样品贮藏本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于林间土壤整段标本采集的取土装置，其特征在于所述取土装置包括操作杆、脚踏、样品贮藏筒、钻头总成，其中：所述操作杆包括把手、操作杆主体、顶杆、限位挡片、菱形把手；所述钻头总成包括贮藏筒筒体、旋进钻、切断头；所述把手固连在操作杆主体的上端；所述操作杆主体的下部设置有顶杆出口；所述顶杆为“7”型，上端由顶杆出口穿出，下端由操作杆主体下端穿出；所述顶杆出口处设置有限位挡片、菱形把手；所述菱形把手螺纹连接在限位挡片的下端；所述脚踏为可拆卸部件，可以独立拆装，使用时安装在贮藏筒筒体的外壁上；所述旋进钻的下端设置有切断头；所述贮藏筒筒体焊接在旋进钻的上部；所述贮藏筒筒体的筒壁上设置有标记线，筒内壁设置有滑槽；所述旋进钻的内部中空，样品贮藏筒位于贮藏筒筒体和旋进钻的内部；所述顶杆的下端位于滑槽内，样品贮藏筒的上端被顶杆的下端定位。

【技术特征摘要】
1.一种适用于林间土壤整段标本采集的取土装置，其特征在于所述取土装置包括操作杆、脚踏、样品贮藏筒、钻头总成，其中：所述操作杆包括把手、操作杆主体、顶杆、限位挡片、菱形把手；所述钻头总成包括贮藏筒筒体、旋进钻、切断头；所述把手固连在操作杆主体的上端；所述操作杆主体的下部设置有顶杆出口；所述顶杆为“7”型，上端由顶杆出口穿出，下端由操作杆主体下端穿出；所述顶杆出口处设置有限位挡片、菱形把手；所述菱形把手螺纹连接在限位挡片的下端；所述脚踏为可拆卸部件，可以独立拆装，使用时安装在贮藏筒筒体的外壁上；所述旋进钻的下端设置有切断头；所述贮藏筒筒体焊接在旋进钻的上部；所述贮藏筒筒体的筒壁上设置有标记线，筒内壁设置有滑槽；所述旋进钻的内部中空，样品贮藏筒位于贮藏筒筒体和旋进钻的内部；所述顶杆的下端位于滑槽内，样品贮藏筒的上端被顶杆的下端定位。2.根据权利要求1所述的适用于林间土...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭妍，李东晖，刘爽，胡同欣，胡海清，
申请(专利权)人：东北林业大学，哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23