一种可拆卸式精准分层原状土样的采集器

一种可拆卸式精准分层原状土样的采集器
1.技术领域：
2.本实用新型涉及一种可拆卸式精准分层原状土样的采集器。
3.

背景技术：

4.目前林业上对于森林土壤采集步骤较为繁琐，且对采集区域要求较高。传统的环刀法土壤采集适用于含一定坡度的森林覆盖区，对于坡度较小的森林覆盖区则需要挖掘土壤剖面再进行如含一定坡度的森林覆盖区方法采集，费时费力，且取土样时容易造成土壤污染和存在人为误差，导致取样数据与国家行业标准所要求的存在差异。
5.不仅如此，现有的土壤采样器多为整体结构或推进式结构，整体式结构不易拆卸，尤其是对于复杂的地形条件携带更为困难，对于土壤采集后不同土层的原状土不能进行有效且精准的分离；而推进式结构会对土壤进行挤压，无法保持原状土的完整性，土壤结构受到破坏，导致所取土样与原状土之间存在较大差异。
6.

技术实现要素：

7.本实用新型针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可拆卸式精准分层原状土样的采集器。
8.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种可拆卸式精准分层原状土样的采集器，包括施力装置和位于施力装置下方的采集装置，所述采集装置包含可拆式钻筒，所述可拆式钻筒的内部沿竖向间隔分布有若干个采样筒，可拆式钻筒的侧壁于每个采样筒的上、下两侧均设置有分段切割缺口；所述施力装置包含固定在可拆式钻筒顶部的凿击头，所述凿击头的中部螺接有竖向滑杆，所述竖向滑杆的外侧滑动套设有用于向下撞击凿击头的环形落锤。
9.进一步的，所述可拆式钻筒包括从上往下依次分布的顶部连接筒、若干个采样连接筒以及底部连接筒，所述采样连接筒分别与顶部连接筒和底部连接筒螺纹连接，每个采样连接筒的内部均设置有一个采样筒，相邻两个采样连接筒之间设有中间连接筒，所述中间连接筒与采样连接筒螺纹连接；所述凿击头固定在顶部连接筒的顶面中部。
10.进一步的，所述顶部连接筒的底面、中间连接筒的顶面和底面、底部连接筒的顶面均设有环形状的连接凸部，所述连接凸部的外圆周面设有外螺纹；所述采样连接筒罩设在连接凸部的外侧，采样连接筒的上、下端内壁均设有用于与外螺纹相配合的内螺纹；所述采样筒的顶面和底面均与连接凸部相抵接。
11.进一步的，所述采样筒的内径与顶部连接筒、底部连接筒以及中间连接筒的内径相同，所述顶部连接筒、采样连接筒、中间连接筒以及底部连接筒的外径相同。
12.进一步的，所述连接凸部的侧壁、采样连接筒的上、下两端侧壁均设有分段切割缺口，连接凸部上的分段切割缺口与采样连接筒上的分段切割缺口位置相对应。
13.进一步的，所述底部连接筒的底部环设有锯齿状的刃口。
14.进一步的，所述环形落锤的周侧面对称设有一对第一径向通孔，所述第一径向通孔内螺接有压柄。
15.进一步的，所述竖向滑杆的顶部固定有敲击头。
16.进一步的，所述敲击头的周侧面对称设有一对第二径向通孔，所述第二径向通孔内螺接有手柄。
17.进一步的，还包括用于在采样后分别盖设在采样筒上下两端的无孔顶盖和带孔底盖，所述带孔底盖上垫有滤纸。
18.与现有技术相比，本实用新型具有以下效果：本实用新型结构设计合理，方便携带和容易组装，可根据所需不同深度的土样进行定向取土，精准有效防止原状土样变形破坏，而且不会对土样造成污染，保证取样结果的可靠性，提高取样的工作效率。
19.附图说明：
20.图1是本实用新型实施例的主视构造示意图；
21.图2是本实用新型实施例的主视剖面构造示意图；
22.图3是本实用新型实施例中顶部连接筒、采样连接筒以及中间连接筒的连接构造示意图；
23.图4是本实用新型实施例中采样筒、无孔顶盖和带孔底盖的构造示意图；
24.图5是本实用新型实施例中金属切割片的构造示意图。
25.图中：
26.1-敲击头；2-手柄；3-竖向滑杆；4-环形落锤；5-压柄；6-凿击头；7-顶部连接筒；8-采样连接筒；9-采样筒；10-中间连接筒；11-底部连接筒；12-锯齿状刃口；13-无孔顶盖；14-带孔底盖；15-金属切割片；16-分段切割缺口；17-连接凸部；18-施力装置；19-采集装置。
27.具体实施方式:
28.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。
29.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语
“ꢀ
纵向”、
“ꢀ
横向”、
“ꢀ
上”、
“ꢀ
下”、
“ꢀ
前”、
“ꢀ
后”、
“ꢀ
左”、
“ꢀ
右”、
“ꢀ
竖直”、
“ꢀ
水平”、
“ꢀ
顶”、
“ꢀ
底”、
“ꢀ
内”、
“ꢀ
外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
30.如图1～5所示，本实用新型一种可拆卸式精准分层原状土样的采集器，包括施力装置18和位于施力装置18下方的采集装置19，所述采集装置19包含竖直设置的可拆式钻筒，所述可拆式钻筒的内部沿竖向间隔分布有若干个采样筒9，可拆式钻筒的侧壁于每个采样筒9的上、下两侧均设置有分段切割缺口16，分段切割缺口16可以利于金属切割片15将土壤分割开，维持采样筒内原状土的原始性质；所述施力装置18包含固定在可拆式钻筒顶部的凿击头6，所述凿击头6的中部螺接有竖向滑杆3，所述竖向滑杆3的外侧滑动套设有用于向下撞击凿击头6的环形落锤4。通过将环形落锤的重力势能转化为的动能推动可拆式钻筒压入土中，替代了人工击打，且能够精准地击打可拆式钻筒，使得可拆式钻筒各个方向受力均匀，使可拆式钻筒垂直地压入土壤，提高了取样的精准性和取样效率。
31.本实施例中，所述可拆式钻筒包括从上往下依次分布的顶部连接筒7、若干个采样连接筒8以及底部连接筒11，所述采样连接筒8分别与顶部连接筒7和底部连接筒11螺纹连接，每个采样连接筒8的内部均设置有一个采样筒9，相邻两个采样连接筒8之间设有中间连接筒10，所述中间连接筒10与采样连接筒8螺纹连接，顶部连接筒7、采样连接筒8、中间连接筒10以及底部连接筒11同轴设置；所述顶部连接筒7的顶部为封闭式结构，凿击头6固定在
顶部连接筒7的顶面中部。采用螺纹连接的方式，方便携带，容易组装。
32.本实施例中，所述顶部连接筒7的底面、中间连接筒10的顶面和底面、底部连接筒11的顶面均设有环形状的连接凸部17，所述连接凸部17的外圆周面设有外螺纹；所述采样连接筒8罩设在连接凸部17的外侧，采样连接筒8的上、下端内壁均设有用于与外螺纹相配合的内螺纹；所述采样筒9设置在采样连接筒8的内侧，采样筒9的顶面和底面均与连接凸部17相抵接，采样筒9的长度与采样连接筒8的长度相同，使得采样筒在采样连接筒内不会发生晃动，以便对采样筒进行限位固定。
33.本实施例中，所述顶部连接筒7为顶部封闭、底部敞口的筒状结构，所述采样筒9、采样连接筒8、中间连接筒10以及底部连接筒11均为内部中空、上下两端为敞口的筒状结构。所述采样筒的内径与顶部连接筒、底部连接筒以及中间连接筒的内径相同，所述顶部连接筒、采样连接筒、中间连接筒以及底部连接筒的外径相同，采样筒的外径略小于采样连接筒的内径，方便安装和取出采样筒。
34.本实施例中，所述连接凸部17的侧壁、采样连接筒8的上、下两端侧壁均设有分段切割缺口16，连接凸部17上的分段切割缺口16与采样连接筒8上的分段切割缺口16位置相对应，以便金属切割片从分段切割缺口伸入并将土壤分割开，金属切割片的结构参见图5。优选的，分段切割缺口呈半环形状，以便金属切割片进行对土壤进行彻底的分隔。
35.本实施例中，为了方便整个可拆式钻筒进入土中，所述底部连接筒11的底部环设有锯齿状的刃口12。
36.本实施例中，所述环形落锤4的周侧面对称设有一对第一径向通孔，所述第一径向通孔内螺接有压柄5，通过在环形落锤上螺接压柄，以便于将环形落锤提起，同时压柄可进行脚踏压。压柄与环形落锤之间通过螺纹进行连接，构成一个整体，方便借助人力向下按压使得钻筒进入土中，同时方便拆卸组装。
37.本实施例中，所述竖向滑杆3的顶部固定有敲击头1，可通过敲击头向下敲击，使得可拆式钻筒进入土中。
38.本实施例中，所述敲击头1的周侧面对称设有一对第二径向通孔，所述第二径向通孔内螺接有手柄2，以便人工通过手柄将整个采样器从土中拉出，提高操作的便利性。
39.本实施例中，还包括用于在采样后分别盖设在采样筒9上下两端的无孔顶盖13和带孔底盖14，所述带孔底盖上垫有滤纸。在采样结束后，从钻筒中取出采样筒，无孔顶盖和带孔底盖分别安装在采样筒的上下两端，三者形成一个样品收集器，用于保持和维护原状土的完整性。
40.本实施例中，顶部连接筒、采样连接筒、采样筒、中间连接筒以及底部连接筒均为铝合金材料，相比环刀更为轻便，更加易于携带。
41.本实施例中，使用时：将整个采集器竖直放置，底部连接筒通过锯齿状刃口12插入所需取样的土壤中后，通过压柄5将环形落锤4抬升至竖向滑杆3顶端，之后释放环形落锤，环形落锤4下落并撞击凿击头6，环形落锤4的重力势能作用与凿击头6，由凿击头6受力传导至下方的可拆式钻筒，待可拆式钻筒端进入土壤中时，可旋动压柄5，使其固定，用脚踏压压柄5；此外，还可以用重物敲击敲击头1，使得可拆式钻筒更容易进入土壤中。在采集装置完全进入土壤中时，当只有凿击头露在表面，握住手柄2，将整个采集器向上取出。将整个采集器从土壤中取出时，用金属切割片15将可拆式钻筒中的原状土样进行分隔，再将各个采样
连接筒上、下两端的螺纹旋开，取出采样连接筒中的采样筒，使用无孔顶盖13和带孔底盖14封闭，带孔底盖上垫有滤纸。该采集器不仅可以取所需土壤深度的原状土样，也可将这部分原状土样作为这一土壤深度的土样进行其他非原状土需求方面的研究，进而分析土壤的各方面的性质，而且保证了所取土样的精准性与随机性，解决目前采集土样易变形破坏及污染，费时费力，效率低下，不易操作等问题。
42.本实用新型的优点在于：
43.（1）通过设置分段切割缺口，便于将原状土进行分隔，获得所需土壤深度的原状土样；
44.（2）整个采集器为垂直结构，可以在平坦的森林覆盖区进行土壤样品采集工作，不受地形的限制，对土壤的干扰性小，且所述装置具有可拆卸性，可以根据所取土壤的深度进行改变，在规定的土层之间进行随机取样；
45.（3）各部分通过螺纹连接，方便携带，容易组装；
46.（4）通过将环形落锤的重力势能转化为的动能推动采集装置压入土中，替代了人工击打，且能够精准地击打所述采集装置，使得柱体各个方向受力均匀，使采集装置垂直地压入土壤，提高了取样的精准性和取样效率；
47.（5）可通过所取土壤所需的深度进行灵活的调整拼接钻筒，使用灵活方便；
48.（6）具有多种施力方式，简单省力；
49.（7）可根据所需不同深度的土样进行定向取土，精准有效防止原状土样变形破坏，而且不会对土样造成污染，保证取样结果的可靠性，提高取样的工作效率。
50.本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
51.另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。
52.本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
53.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

技术特征：
1.一种可拆卸式精准分层原状土样的采集器，其特征在于：包括施力装置和位于施力装置下方的采集装置，所述采集装置包含可拆式钻筒，所述可拆式钻筒的内部沿竖向间隔分布有若干个采样筒，可拆式钻筒的侧壁于每个采样筒的上、下两侧均设置有分段切割缺口；所述施力装置包含固定在可拆式钻筒顶部的凿击头，所述凿击头的中部螺接有竖向滑杆，所述竖向滑杆的外侧滑动套设有用于向下撞击凿击头的环形落锤。2.根据权利要求1所述的一种可拆卸式精准分层原状土样的采集器，其特征在于：所述可拆式钻筒包括从上往下依次分布的顶部连接筒、若干个采样连接筒以及底部连接筒，所述采样连接筒分别与顶部连接筒和底部连接筒螺纹连接，每个采样连接筒的内部均设置有一个采样筒，相邻两个采样连接筒之间设有中间连接筒，所述中间连接筒与采样连接筒螺纹连接；所述凿击头固定在顶部连接筒的顶面中部。3.根据权利要求2所述的一种可拆卸式精准分层原状土样的采集器，其特征在于：所述顶部连接筒的底面、中间连接筒的顶面和底面、底部连接筒的顶面均设有环形状的连接凸部，所述连接凸部的外圆周面设有外螺纹；所述采样连接筒罩设在连接凸部的外侧，采样连接筒的上、下端内壁均设有用于与外螺纹相配合的内螺纹；所述采样筒的顶面和底面均与连接凸部相抵接。4.根据权利要求2或3所述的一种可拆卸式精准分层原状土样的采集器，其特征在于：所述采样筒的内径与顶部连接筒、底部连接筒以及中间连接筒的内径相同，所述顶部连接筒、采样连接筒、中间连接筒以及底部连接筒的外径相同。5.根据权利要求3所述的一种可拆卸式精准分层原状土样的采集器，其特征在于：所述连接凸部的侧壁、采样连接筒的上、下两端侧壁均设有分段切割缺口，连接凸部上的分段切割缺口与采样连接筒上的分段切割缺口位置相对应。6.根据权利要求2所述的一种可拆卸式精准分层原状土样的采集器，其特征在于：所述底部连接筒的底部环设有锯齿状的刃口。7.根据权利要求1所述的一种可拆卸式精准分层原状土样的采集器，其特征在于：所述环形落锤的周侧面对称设有一对第一径向通孔，所述第一径向通孔内螺接有压柄。8.根据权利要求1所述的一种可拆卸式精准分层原状土样的采集器，其特征在于：所述竖向滑杆的顶部固定有敲击头。9.根据权利要求8所述的一种可拆卸式精准分层原状土样的采集器，其特征在于：所述敲击头的周侧面对称设有一对第二径向通孔，所述第二径向通孔内螺接有手柄。10.根据权利要求1所述的一种可拆卸式精准分层原状土样的采集器，其特征在于：还包括用于在采样后分别盖设在采样筒上下两端的无孔顶盖和带孔底盖，所述带孔底盖上垫有滤纸。

技术总结
本实用新型涉及一种可拆卸式精准分层原状土样的采集器，包括施力装置和位于施力装置下方的采集装置，所述采集装置包含可拆式钻筒，所述可拆式钻筒的内部沿竖向间隔分布有若干个采样筒，可拆式钻筒的侧壁于每个采样筒的上、下两侧均设置有分段切割缺口；所述施力装置包含固定在可拆式钻筒顶部的凿击头，所述凿击头的中部螺接有竖向滑杆，所述竖向滑杆的外侧滑动套设有用于向下撞击凿击头的环形落锤。本实用新型结构设计合理，方便携带和容易组装，可根据所需不同深度的土样进行定向取土，精准有效防止原状土样变形破坏，而且不会对土样造成污染，保证取样结果的可靠性，提高取样的工作效率。的工作效率。的工作效率。


技术研发人员：曹世江 朱哲宁 程焱 曹光球
受保护的技术使用者：福建农林大学
技术研发日：2021.09.24
技术公布日：2022/3/8