帶杠桿裝置的深層土壤采樣器及其方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及土壤采樣器，尤其涉及一種帶杠桿裝置的深層土壤采樣器及其方法。
【背景技術】
[0002]土壤樣品的采集分析是獲得獲得土壤理化性質、養分信息、肥力特性以及對土壤進行其他方面的分析研究獲取土壤信息的基礎。如何準確、適量、省力、快速的獲取土壤不同深度的土壤樣品與最終獲得數據的準確性和可靠性密切相關。
[0003]土壤采樣器，是從事土壤研究工作的必備工具之一。土壤采樣器采樣性能的好壞決定了采樣的質量，特別是土壤樣品從土壤采樣器上快速干凈地剝離，影響效率及對土壤成分的準確分析。土壤米樣器具有許多種不同的結構，其中鉆體壁有光滑表面和非光滑表面兩種。非光滑表面又分為內凸結構、夕卜凸結構和雙凸結構三種，非光滑表面相對光滑表面大大減少了阻力。鉆頭刃口結構分為裁口鉆、開口鉆和非開口鉆，裁口鉆不利于獲取原狀土樣但開口鉆結構相對復雜，非開口鉆效果較好。刃口形狀又具有平刃口、傾斜刃口和旋刀刃口三種，三種結構各具優缺點。
[0004]傳統的取土器將管狀鉆頭和鉆桿以及鉆桿上端固定的手柄連為一體，在采集土壤樣品時，手握手柄用力旋轉，將土壤卡在鉆頭的管內，然后用細棍將所需的土壤刮下，這種采集土壤的方法不僅費時費力，破壞了原狀土，嚴重影響土壤采集的工作效率。同時，隨著采樣深度的增加，取出采樣器的難度也會增大，甚至將取樣器卡在土壤中難以取出，土壤采樣器還會有損壞的風險。
[0005]申請號為201120201104.0的中國專利公開了一種取土鉆，由手柄、鉆筒和鉆頭組成，能夠取得不同深度的土壤，但無法避免采樣深度加深造成插入和拔出土鉆阻力的增大。申請號為201320716753.3的中國專利公開了一種可推出式土鉆，可將采集到的土壤從鉆頭中推出，但同樣無法避免深度增加時阻力的增加。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是解決現有技術中存在的問題，并提供一種帶杠桿裝置的深層土壤米樣器。
[0007]為實現上述目的，本發明采用的具體技術方案如下:
[0008]—種帶杠桿裝置的深層土壤采樣器，包括鉆筒、推土桿和鉆頭，還包括杠桿裝置，所述的鉆筒上固定有若干個圓環，圓環外徑不大于鉆頭外徑;杠桿裝置由相互連接的直桿部和彎折部組成，所述的直桿部由第一握柄和第二握柄組成，第一握柄和第二握柄相互平行，且兩者之間的距離須允許鉆筒通過;所述的彎折部不與直桿部相連的一端開設有槽孔，槽孔直徑大于鉆筒直徑且小于圓環直徑。
[0009]作為優選，所述的直桿部和彎折部相連處呈90°角。
[0010]作為優選，所述的第一握柄和第二握柄不與彎折部相連的一端設有符合人體工程學結構的波紋。
[0011]作為優選，還包括腳踏，所述的腳踏呈U型，其內側壁上開設有略大于圓環厚度的卡槽，使腳踏能配合式卡人圓環中進行固定。
[0012]作為優選，所述的卡槽的半圓部分半徑與圓環的外半徑相等，使圓環能最大程度嵌入卡槽中。
[0013]本發明的另一目的在于提供一種使用所述裝置的土壤采樣方法，步驟如下:
[0014]采樣時，將切片鉆頭垂直置于土壤表面，通過按壓鉆筒使切片鉆頭進入淺層土壤，按壓時可同時旋轉鉆筒以利于破土，此時連接推土片的推土桿在土樣的作用下緩緩上升；當采集深層土壤時，將目標土層深度對應的圓環嵌入腳踏的卡槽，形成腳踏，通過腳踩腳踏，配合按壓鉆筒，使切片鉆頭進入深層土壤，拔出鉆筒獲得土壤樣品。
[0015]作為優選，所述的拔出鉆筒的過程中，將土壤表層上方最近的圓環卡入杠桿裝置的槽孔中，向杠桿裝置的第一握柄和第二握柄施加垂直于直桿部方向的力，使鉆筒向上移動一段距離;再對下一個圓環重復上述過程，直至鉆筒被完全拔出。
[0016]作為優選，所述的腳踏還用于實現下列功能中的一種或多種:
[0017]I)當鉆筒偏離垂直狀態時，將圓環的半圓部分完全卡入卡槽中，即將腳踏最大程度與腳踏拉緊，再將腳踏的直線部分旋轉至需要糾偏的一側，通過對該狀態下的腳踏施加向下壓力，使鉆筒回歸至正常位置，繼續采樣；
[0018]2)當鉆筒需要加強向下壓力時，將圓環的半圓部分卡至卡槽的中部，使圓環兩側均有部分腳踏本體作為作用力矩，再將雙腳均踩上腳踏或兩個人同時踩上腳踏，增加向下的壓力，實現硬質深層土壤的采集；
[0019]3)對于淺層土壤或僅需施加輔助壓力時，可將圓環略微卡入腳踏中，使力矩較小，此時腳踩過程中不會使鉆筒大幅度傾斜，僅用手部力量便可維持鉆筒的平衡；
[0020]4)將圓環的半圓部分完全卡入卡槽中，即將腳踏最大程度與腳踏拉緊，作為杠桿裝置與圓環之間的力傳導部件。
[0021]本發明的有益效果是:結構簡單，使用方便，由于腳踏和拔土壤采樣器裝置的存在，插入和取出土壤采樣器都很省力，便于采集深層土壤，實用性強，同時圓盤上的刻度對深度的顯示效果較好。
【附圖說明】
[0022]圖1為傳統的土壤采樣裝置的結構示意圖；
[0023]圖2為一種帶多功能腳踏的土壤采樣裝置的結構示意圖；
[0024]圖3為本發明的杠桿裝置示意圖；
[0025]圖4為本發明的腳踏示意圖；
[0026]圖5為本發明中杠桿裝置的使用狀態示意圖；
[0027]圖6為本發明中腳踏的使用狀態示意圖；
[0028]圖中:鉆筒1、推土桿2、切片鉆頭3、推土片4、圓環5、腳踏6、卡槽7、槽孔8、第一握柄9和第二握柄10。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖和實施例對本發明做進一步闡述和說明。本發明中各個實施方式的技術特征在沒有相互沖突的前提下，均可進行相應組合。
[0030]如圖1所示，常見的土壤采樣裝置包括鉆筒、推土桿和切片鉆頭。推土桿2嵌套于鉆筒I中。推土桿2頂部和底部均伸出鉆筒I，鉆筒I下部設有切片鉆頭3，推土桿下部設有推土片4。
[0031]基于上述土壤采樣裝置，本發明提供了一種帶杠桿裝置的深層土壤采樣器。如圖2所示，該裝置還包括杠桿裝置，所述的鉆筒上固定有若干個圓環5，圓環5外徑不大于鉆頭外徑。如圖3所示，杠桿裝置由相互連接的直桿部和彎折部組成，所述的直桿部由第一握柄和第二握柄組成，第一握柄和第二握柄相互平行，且兩者之間的距離須允許鉆筒通過;所述的彎折部不與直桿部相連的一端開設有槽孔，槽孔直徑大于鉆筒直徑且小于圓環5直徑。本實施方式中，直桿部和彎折部相連處呈90°角，該狀態下最為省力。第一握柄和第二握柄不與彎折部相連的一端設有符合人體工程學結構的波紋。
[0032]如圖4所示，帶杠桿裝置的深層土壤采樣器還可配套有腳踏6。所述的腳踏6呈U型，其內側壁上開設有略大于圓環5厚度的卡槽，使腳踏能配合式卡人圓環5中進行固定。卡槽的半圓部分半徑與圓環5的外半徑相等，使圓環5能最大程度嵌入卡槽中。
[0033]本實施例中，切片鉆頭3約長25cm，故一次最多可采20cm深的土樣。該如圖5和6所示，土壤采樣器的使用方法是:采樣時，將切片鉆頭3垂直置于土壤表面，通過按壓鉆筒I的握桿使切片鉆頭3進入土壤，按壓時可同時旋轉鉆筒I以利于破土，此時連接推土片4的推土桿2在土樣的作用下緩緩上升。當采集深度較深的土壤時，由于阻力的增大，鉆筒I難以按壓