土壤采样器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于土质研究领域的采样设备，具体涉及一种土壤采样器。
【背景技术】
[0002]现阶段随着科学种植模式的普及，对土壤土质的研究也越发重要，全面了解各土层的土壤成分能够帮助人们更有效的利用土地资源。土质研究一般要对同一区域的不同土层的土壤同时进行采样检测，现有技术中土壤采样常采用一种带有气门嘴的采样管结构，该采样管一端为封口式设置，其采样过程如下:先将采样管开口端朝下打入土壤中，土壤随之进入采样管内，然后将采样管拔出，再向采样管的官腔内充气，利用正压将管腔内积存的土壤挤出即可。该采样管的缺陷在于:采样管打入土壤的过程中，气门嘴处于关闭状态，因此管腔内会形成密封环境，当土壤持续进入管腔时，管腔内压力逐渐增大，导致土壤进入管腔时的阻力增大，现有技术中为了克服正压带来的影响，不得不增大采样管管径，增大管腔体积，以便减小管腔内空气的压缩比例，然由于管径增大，采样管出入土壤时的阻力也会随之增大，该采样管在进行土壤采样时需要吊装设备和压力机等施工机械进行辅助，仅靠人力无法完成采样过程，严重影响了工作效率。另外，采用气压将土壤挤出时，若土壤过于干燥，气流会从土壤的缝隙中泄漏，无法提供足够的压力；若气体压力过大，会使土壤从管腔内喷出，无法获得完整的分层土壤样本，从而影响检测结果的精确性。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种能够在土壤采样时避免损坏土壤原貌且能够单人操作的土壤采样器。
[0004]为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案:一种土壤采样器，包括用于插入土层的管体，所述管体的管腔内设有活塞，所述活塞上端连有顶杆，所述顶杆向上延伸设置且顶杆的轴线方向与管体的轴线方向平行，所述顶杆上端设有用于推动活塞沿管腔滑动的手柄，当活塞位于上极限工位时活塞上端的管腔与大气连通。
[0005]本发明的技术效果在于:本发明采用活塞结构将采样管中的土壤推出，管腔无需进行密封，因此管腔内不会产生正压力，进而能够允许采样管的管径尽量减小，最终使采样管取土阻力减小，适合人工操作，另外，采用活塞将土壤推出还能够保证土壤的完整性，确保检测数据可靠。
【附图说明】
[0006]图1是本发明实施例一的立体结构示意图；
[0007]图2是本发明实施例一的主视图；
[0008]图3是图2的A-A剖视图；
[0009]图4是本发明实施例一的爆炸视图；
[0010]图5是本发明实施例二立体结构示意图；[0011 ]图6是本发明实施例二的爆炸视图；
[0012]图7是本发明实施例二中第二管段与端盖装配时的立体结构示意图；
[0013]图8是图7的爆炸视图；
[0014]图9是本发明实施例二中第一管段与镐杆装配时的立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]如图1-6所示，一种土壤采样器，包括管体10，所述管体10的管腔内设有活塞11，所述活塞11上端连有顶杆12，所述顶杆12向上延伸设置且顶杆12的轴线方向与管体10的轴线方向平行，所述顶杆12上端设有用于推动活塞11沿管腔滑动的手柄13，当活塞11位于上极限工位时活塞11上端的管腔与大气连通。本发明采用活塞11将采样管中的土壤推出，管腔无需进行密封，因此管腔内不会产生正压力，进而能够允许采样管的管径尽量减小，最终使采样管取土阻力减小，适合人工操作，另外，采用活塞将土壤推出还能够保证土壤的完整性，确保检测数据可靠。
[0016]进一步的，所述管体10外壁上设有上、下两个凸环14a、14b，其中下凸环14b位于管体10下端外缘处，上凸环14a位于管体10中段位置处，所述下凸环14b的外环面呈上宽下窄的锥面状。本发明采用上、下两个凸环14a、14b结构，当管体10插入土壤后，能够确保管体10外壁与土壤之间存在一定间隙，以便于拔管时更加省力，其中下凸环14b主要用于开辟出直径大于采样管的孔洞，上凸环14a用于支撑孔洞的上层侧壁，防止土壤坍塌收拢。
[0017]实施例一
[0018]如图1-4所示，作为本发明的一个具体实施例，所述管体10的上半段管壁上设有两个条形孔15，所述两个条形孔15的长度方向沿管体10轴线方向设置且两个条形孔15关于管体10轴线对称布置，所述顶杆12上端设有径向通孔，所述手柄13为贯穿该径向通孔设置的直杆，所述手柄13的两端分别穿过两个条形孔15延伸至管体10外部。
[0019]进一步的，所述管体10上端面上设有用于连接打孔机机头的连接部16，所述连接部16呈套管状且管壁上设有腰形孔，腰形孔内设有预紧螺栓。
[0020]该实施例的具体操作过程如下:首先将手柄13抽出，将管体10固定在打孔机机头上，该打孔机采用便携式手持打孔机即可，然后启动打孔机，将管体10打入土层中，管体10到达指定深度后，将打孔机拆下，插上手柄13，手持手柄13向上提拉，将管体10拽出，然后将管体10固定，向下推动手柄13即可将管体10内的土壤取出。
[0021]实施例二
[0022]如图5-9所示，作为本发明的又一实施例，所述管体10为上下分体式结构，包括上部的第一管段1a和下部的第二管段10b，所述第二管段1b上端设有外螺纹，所述第一管段1a下端设有内螺纹，第一管段1a和第二管段1b通过该内、外螺纹实施螺纹链接。
[0023]进一步的，如图7、8所示，采样器还包括与第二管段1b上端构成拆装式配合的端盖19，所述端盖19上设有用于与第二管段1b的外螺纹进行螺纹连接的内螺纹，所述端盖19的端面上设有贯通该端面的螺纹孔，所述顶杆12为螺纹杆，所述顶杆12穿过端盖19上的螺纹孔并与之构成螺纹配合，所述顶杆12上端设有手摇式手柄13。
[0024]优选的，如图6所示，所述活塞11与顶杆12之间为转动连接;所述第一管段1a与第二管段1b连接处形成的台阶即构成所述上凸环14a。
[0025]进一步的，所述第一管段1a上端面上设有用于与打孔机机头连接的连接部16，所述连接部16呈套管状且管壁上设有腰形孔，所述腰形孔内设有预紧螺栓。
[0026]进一步的，如图9所示，采样器还包括与第一管段1a构成拆装式配合的镐杆20，所述镐杆20上端设有用于与第一管段1a内螺纹连接的外螺纹，所述镐杆20下端设有圆锥形镐头21，所述镐头21的最大直径大于镐杆20直径。
[0027]该实施例的具体操作过程如下:先将第一管段10a、第二管段1b连为一体，并将二者固定在打孔机机头上，启动打孔机，将第二管段1b打入土层中，然后拆下打孔机，将整个管体10从土层中拔出，卸下第一管段10a，将端盖19连同活塞11、顶杆12与第二管段1b连接，然后旋转手柄13使活塞向下运动，此时管体10内的土壤被推出，取土完成。另外，该实施例还适用于对表层板结的土壤进行采样，当土壤表层板结时，可先将镐杆20与第一管段1a相连，并将二者固定在打孔机机头上，用镐杆20对表层土壤进行破碎，然后再换上第二管段I Ob进彳丁米样。
[0028]上述两个实施例中，由于管体10长度有限，因此为了对更深层的土壤进行采样，可采取多次打孔并加延长杆17的方式进行操作，所述延长杆17下端连接在连接部16上，延长杆17上端与六角连接杆18相连，六角连接杆18再与打孔机机头相连。采用延长杆17进行采样，无需更换采样管就能够对深层土壤进行采样，整个装置便于拆装且实施成本较低。
[0029]如图3所示，作为本发明的优选方案，所述管体10的下半段内壁上设有用于引导土壤旋出管腔的螺旋形导槽101，进一步提高了土壤的完整性。
【主权项】
1.一种土壤采样器，其特征在于:包括管体(10)，所述管体(10)的管腔内设有活塞(11)，所述活塞(11)上端连有顶杆(12)，所述顶杆(12)向上延伸设置且顶杆(12)的轴线方向与管体(10)的轴线方向平行，所述顶杆(12)上端设有用于推动活塞(11)沿管腔滑动的手柄(13);当活塞(11)位于上极限工位时活塞(11)上端的管腔与大气连通。2.根据权利要求1所述的土壤采样器，其特征在于:所述管体(10)外壁上设有上、下两个凸环(14a、14b)，其中下凸环(14b)位于管体(10)下端外缘处，上凸环(14a)位于管体(10)中段位置处，所述下凸环(14b)的外环面呈上宽下窄的锥面状。3.根据权利要求2所述的土壤采样器，其特征在于:所述管体(10)的上半段管壁上设有两个条形孔(15)，所述两个条形孔(15)的长度方向沿管体(10)轴线方向设置且两个条形孔(15)关于管体(10)轴线对称布置，所述顶杆(12)上端设有径向通孔，所述手柄(13)为贯穿该径向通孔设置的直杆，所述手柄(13)的两端分别穿过两个条形孔(15)延伸至管体(10)外部。4.根据权利要求3所述的土壤采样器，其特征在于:所述管体(10)上端面上设有用于连接打孔机机头的连接部(16)，所述连接部(16)呈套管状且管壁上设有腰形孔，腰形孔内设有预紧螺栓。5.根据权利要求2所述的土壤采样器，其特征在于:所述管体(10)为上下分体式结构，包括上部的第一管段(1a)和下部的第二管段(10b)，所述第二管段(1b)上端设有外螺纹，所述第一管段(1a)下端设有内螺纹，第一管段(1a)和第二管段(1b)通过该内、外螺纹实施螺纹链接。6.根据权利要求5所述的土壤采样器，其特征在于:采样器还包括与第二管段(1b)上端构成拆装式配合的端盖(19)，所述端盖(19)上设有用于与第二管段(1b)的外螺纹进行螺纹连接的内螺纹，所述端盖(19)的端面上设有贯通该端面的螺纹孔，所述顶杆(12)为螺纹杆，所述顶杆(12)穿过端盖(19)上的螺纹孔并与之构成螺纹配合，所述顶杆(12)上端设有手摇式手柄(13)。7.根据权利要求6所述的土壤采样器，其特征在于:所述活塞(11)与顶杆(12)之间为转动连接;所述第一管段(1a)与第二管段(1b)连接处形成的台阶即构成所述上凸环(14a)。8.根据权利要求7所述的土壤采样器，其特征在于:所述第一管段(1a)上端面上设有用于与打孔机机头连接的连接部(16)，所述连接部(16)呈套管状且管壁上设有腰形孔，所述腰形孔内设有预紧螺栓。9.根据权利要求8所述的土壤采样器，其特征在于:采样器还包括与第一管段(1a)构成拆装式配合的镐杆(20)，所述镐杆(20)上端设有用于与第一管段(1a)内螺纹连接的外螺纹，所述镐杆(20)下端设有圆锥形镐头(21)，所述镐头(21)的最大直径大于镐杆(20)直径。10.根据权利要求1所述的土壤采样器，其特征在于:所述管体(10)的下半段内壁上设有用于引导土壤旋出管腔的螺旋形导槽(101)。
【专利摘要】本发明属于土质研究领域的采样设备，具体涉及一种土壤采样器，包括用于插入土层的管体，所述管体的管腔内设有活塞，所述活塞上端连有顶杆，所述顶杆向上延伸设置且顶杆的轴线方向与管体的轴线方向平行，所述顶杆上端设有用于推动活塞沿管腔滑动的手柄，当活塞位于上极限工位时活塞上端的管腔与大气连通。本发明采用活塞结构将采样管中的土壤推出，管腔无需进行密封，因此管腔内不会产生正压力，进而能够允许采样管的管径尽量减小，最终使采样管取土阻力减小，适合人工操作，另外，采用活塞将土壤推出还能够保证土壤的完整性，确保检测精度。
【IPC分类】G01N1/04
【公开号】CN105547739
【申请号】CN201510884556
【发明人】韩蔚, 钱俊红, 吴克, 俞志敏
【申请人】安徽新合大工程管理有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月2日