一种取土装置及使用方法与流程

1.本发明涉及植物根系采样技术领域，特别涉及，一种取土装置及使用方法。


背景技术：

2.要想了解草本植物生长往往需要观察其枝叶生长情况，除此之外根茎的长短和粗细程度，以及根茎须根的发达程度也至关重要，目前主要方式是通过根系采样检验，对于草本植物开展根系研究，是了解植物生长情况的重要手段。相对来说，根系采样难度比较高，过去，人们常用挖掘法、整段标本法、剖面法、玻璃壁法、网袋法等来采样，但这些方法都比较繁琐，费时费力，就出现了采样装置，进行土体的采样。
3.现有的根系采样器，经常出现取出的土样滑落，影响取土采样效果，或者反复取土使植物根茎在取土过程中受到损害。
4.针对上述问题，现设计一种取土装置及使用方法，解决上述问题，易于广泛应用并用于改善现状。


技术实现要素：

5.针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种取土装置及使用方法，以解决现有的根系采样器经常出现取出的土样滑落，影响取土采样效果，或者反复取土使植物根茎在取土过程中受到损害的问题。
6.本发明提供了一种取土装置，包括：
7.取土筒，一端设有切土刃，另一端为连接端，所述取土筒的内壁上设有阻滑结构，所述取土筒上所述切土刃设置的一端的直径小于所述连接端的直径；
8.防护组件，与所述取土筒连接、且设置于所述连接端；
9.手柄，与所述防护组件连接。
10.优选地，所述防护组件包括：
11.支撑杆，设有若干个，任一所述支撑杆的一端与所述手柄连接，另一端与所述连接端连接；
12.固绳环，设置在所述支撑杆上、且任一所述支撑杆上设有若干所述固绳环；
13.连接绳，贯穿若干所述固绳环设置、且绕设于若干所述支撑杆上。
14.优选地，若干所述支撑杆沿所述取土筒的中心轴周向均匀设置；各所述固绳环均设置于各所述支撑杆背离所述中心轴的一侧。
15.优选地，所述固绳环包括：
16.第一绳环，设有若干个；任一所述支撑杆上等距设有若干所述第一绳环；
17.第二绳环，设置于任一所述第一绳环与所述连接端之间。
18.优选地，所述防护组件与所述取土筒连接的一端设有连接环；所述取土筒的所述连接端设有环形凸台，所述环形凸台上设有与所述连接环连接的若干固定件。
19.优选地，所述手柄包括：
20.主杆，与所述防护组件连接；
21.握柄，与所述主杆一体成型、且设有若干个，若干所述握柄沿所述中心轴对称设置。
22.优选地，所述取土筒上设有脚踏柄、且设置在所述连接端，所述脚踏柄的表面设有防滑纹。
23.优选地，所述阻滑结构为设置在所述取土筒内壁上的若干环形凸起，所述环形凸起的横截面为三角形。
24.优选地，所述取土筒的外表面设有高度刻度线。
25.本发明还提供了上述任一项所述的一种取土装置的使用方法，包括：
26.步骤1、取土前，将所述防护组件安装到所述取土筒上；
27.步骤2、将所述取土筒扣在待检测的草本植物的正上方；
28.步骤3、握住所述手柄垂直向下压，将所述取土筒压入土中；
29.步骤4、达到预定深度后，通过所述手柄将所述取土筒旋转一周，使所取的土样分离；
30.步骤5、握住所述手柄向上拔出所述取土筒；
31.步骤6、分离所述取土筒和所述防护组件，若所取的土样松软，则将所取的土样从所述取土筒的连接端轻轻倒出，若所取的土样密实，通过推板将所取的土样从设置所述切土刃13的一端向所述连接端轻轻推出。
32.由上述方案可知，本发明提供的一种取土装置，插切端的直径小于连接端的直径，取土时，插切端插入土壤，所取土样向取土筒内收紧，取土筒向下移动，所取土样接触的取土筒的直径变大，使所取的土样逐渐蓬松，蓬松的土样体积变大，使土样不易滑落；绕取土筒内壁设置的阻滑结构，增加了对所取的土样的摩擦力。本发明结构简单，取样成功率高，可以最大限度减少对所取草本植物根茎的破坏并尽可能降低对周围植物的影响，同时，作用效果显著，适于广泛推广。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1为本发明实施例提供的一种取土装置的结构示意图；
35.图2为图1所示的一种取土装置的取土筒的结构示意图；
36.图3为图1所示的一种取土装置的防护组件和连接绳的结构示意图一；
37.图4为图1所示的一种取土装置的防护组件和连接绳的结构示意图二；
38.图5为图1所示的一种取土装置的支撑杆的结构示意图；
39.图6为图1所示的一种取土装置的手柄的结构图；
40.图7为图1所示的一种取土装置的蝶形螺母的结构示意图；
41.图8为图1所示的一种取土装置的固定件的结构示意图；
42.图9为图1所示的一种取土装置的防滑纹的结构示意图；
43.图10为本发明实施例4提供的一种取土装置的结构示意图。
44.图1
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10中：
45.1、取土筒；2、防护组件；3、手柄；4、连接环；5、脚踏柄；11、插切端；12、连接端；13、切土刃；14、阻滑结构；15、高度刻度线；16、弧形弯刀；21、支撑杆；22、连接绳；23、固绳环；31、主杆；32、握柄；41、连接圆孔；51、防滑纹；121、固定件；122、蝶形螺母；231、第一绳环；232、第二绳环。
具体实施方式
46.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
47.实施例1
48.请一并参阅图1至图10，现对本发明提供的一种取土装置的一种具体实施方式进行说明。该种取土装置，包括：取土筒1、防护组件2、手柄3，取土筒1的一端为设有切土刃13，另一端为连接端12，取土筒1的内壁上设有阻滑结构14，取土筒1上设置切土刃13的一端的直径小于连接端12的直径防护组件2与取土筒1连接、且设置于连接端12；手柄3与防护组件2连接。
49.取土筒1的一端为插切端11，另一端为连接端12，取土筒1为圆锥台结构，插切端11的直径小于连接端12的直径，采样过程中，所取土样接触的取土筒1的面积变大，使所取的土样逐渐蓬松，蓬松的土样体积变大，防止了所取的土样的滑落；阻滑结构14用于防止所取的土样从取土筒1中滑落；取土筒1插切端11处设有下边缘为尖锐形状的切土刃13，方便取土筒1深入土中。采样过程：将取土筒1套在所取的草本植物上，并保证植物在取土筒1的中心，通过手柄3垂直向下压，当达到所需深度后，通过手柄3带动取土筒1转动将土体分离，然后轻轻提起，完成取土采样。示例性的，取土筒1的筒高20cm、外径11.2cm、内径10.8cm、插切端11的直径10.4cm、筒厚0.2cm。需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“垂直”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发明和简化描述，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发明的限制。
50.与现有技术相比，该种取土装置，适用于植物生长情况的试验研究，取土筒1插切端11的直径小于连接端12的直径，当所取的土样进入取土筒1时由于切土刃13的切割逐渐向取土筒1内收紧，随着取土筒1向下移动，取土筒1慢慢变宽，防止了所取的土样的滑落；取土筒1内壁上的阻滑结构14增加了对所取的土样的摩擦力；该种取土装置，取土成功率高，效率高，解决了现有的根系采样器，经常出现取出的土样滑落，影响取土采样效果，或者反复取土使植物根茎在取土过程中受到损害的问题，同时，本发明结构简单，作用效果显著，适于广泛推广。
51.实施例2
52.作为本发明实施例的一种具体实施方式，请一并参阅图1至图10，本实施例提供的一种取土装置的结构与实施例1基本相同，其不同之处在于：防护组件2包括：支撑杆21、固
绳环23、连接绳22，支撑杆21设有若干个，任一支撑杆21的一端与手柄3连接，另一端与连接端12连接；固绳环23设置在支撑杆21上、且任一支撑杆21上设有若干固绳环23；连接绳22绕设于若干支撑杆21上、且贯穿若干固绳环23设置。固绳环23用于穿、系连接绳22；支撑杆21用于支撑连接绳22；在取土过程中，由于草本植物可能出现枝叶较长伸出取土筒1外的情况，将连接绳22水平或交叉穿过固绳环23，组成网状结构，用于保护草本植物枝叶，防止取土过程中造成损伤。
53.在本实施例中，若干支撑杆21沿取土筒1的中心轴周向均匀设置；各固绳环23均设置在各支撑杆21背离中心轴的一侧。支撑杆21周向均匀设置，分散受力，使取土筒1各个位置所受到的力度均匀；任两个支撑杆21与连接端12组成三角形结构，增加了防护组件2结构的稳定性；若干支撑杆21组成锥体结构，固绳环23设置在若干支撑杆21的外侧面上，固绳环23仅起到限位的作用，支撑杆21用于支撑固绳环23。需要理解的是，术语“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制。
54.在本实施例中，固绳环23包括：第一绳环231、第二绳环232，第一绳环231设有若干个；任一支撑杆21上等距设有若干第一绳环231；第二绳环232设置于任一第一绳环231与连接端12之间。第一绳环231和第二绳环232结构相同，任一支撑杆21上右下至上等距设有第一绳环231a、第一绳环231b，该支撑杆21上、且位于第一绳环231b的下方设有第二绳环232。由于支撑杆21倾斜设置，靠近连接端12的一端的面积较大，设置更严密的固绳环23，提高了对保护草本植物枝叶的保护作用。需要理解的是，术语“第一、第二”仅限于描述作用，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
55.示例性的，支撑杆21为长度35cm、宽0.6cm、厚度0.5cm实心矩形杆，支撑杆21设有四根，四根支撑杆21周向设置在取土筒1的连接端12；每一根支撑杆21上设有三个固绳环23，一个设置在由连接端12向手柄3方向的1/6处，一个设置在由连接端12向手柄3方向的1/3处，还有一个设置在由连接端12向手柄3方向的2/3处；固绳环23为宽0.3cm、厚0.1cm、内径1cm、外径1.1cm的半圆环；连接绳22为尼龙绳，长1m，通过截取合适的长度，连接绳22水平或交叉绕设在支撑杆21上。
56.在本实施例中，切土刃13的内侧面为倾斜结构，从靠近取土筒1的一端至远离取土筒1的一端，切土刃13的内侧面向取土筒1的外侧面靠拢，切土刃13为倾斜尖端结构，方便对采样土的切割。示例性的，切土刃13的长度为10mm。
57.在本实施例中，阻滑结构14为设置于取土筒1内壁的若干环形凸起，环形凸起的横截面为三角形。示例性的，阻滑结构14垂直于内壁方向上的高度为1mm，靠近内壁的一边长为1cm，阻滑结构14在取土筒1的内壁上沿取土筒1的中心轴方向并排设有19个。
58.实施例3
59.作为本发明实施例的一种具体实施方式，请一并参阅图1至图10，本实施例提供的一种取土装置的结构与实施例2基本相同，其不同之处在于：防护组件2与取土筒1之间通过连接环4连接，取土筒1上设有环形凸台、且设置在连接端12，环形凸台上设有与连接环4连接的若干固定件121。连接环4为具有一定厚度的圆环，连接环4为与取土筒1的连接端12匹配的结构，连接环4上与固定件121对应位置设有连接圆孔41，固定件121为螺栓结构，环形
凸台上的固定件121穿过连接圆孔41，并通过蝶形螺母122与垫环将连接环4与环形凸台栓接，从而使防护组件2与取土筒1连接，使用蝶形螺母122便于拆装。
60.示例性的，连接环4为外径12cm、内径10.8cm、厚度0.3cm的圆环；环形凸台为外径12cm、内径10.8cm厚度0.3cm的圆环；固定件121的直径0.5cm、高度2cm；蝶形螺母122为高0.6cm、外径0.8cm、内径0.5cm圆环，两侧蝶翼高0.6cm、上面长0.6cm、下面长0.3cm、厚0.2cm；垫环为厚度0.1cm、外径1cm、内径0.5cm的圆环；连接圆孔41的直径为0.5cm。
61.在本实施例中，固定件121设置在相邻支撑杆21的中间。支撑杆21对连接环4施加的力与取土筒1与固定件121之间由于固定件121固定受到得力，相互均衡。
62.在本实施例中，手柄3包括：主杆31、握柄32，主杆31与防护组件2连接；握柄32与主杆31一体成型、且设有若干个，若干握柄32沿中心轴对称设置。手柄3由一根主杆31和四个握柄32组成，四个握柄32两两一对，两对对握柄32对称分布于主杆31的两端，四个握柄32与横向主杆31连接、且为一体成型结构，避免了零件的拆装。主杆31的中部通过与主杆31垂直的立杆与防护组件2连接，立杆的一端与主杆31的中部连接，另一端分别与若干支撑杆21连接，立杆与主杆31的中部连接处圆滑过渡、且为一体化结构。手柄3和立杆均为圆管结构，使主杆31、握柄32和立杆的各个位置受力均匀，避免断裂，同时圆管结构减轻了整体的重量。示例性的，主杆31为长度20cm、外径2.5cm、内径2.2cm的圆管；握柄32为长12cm、外径2.5cm、内径2.2cm的圆管；立杆为长度45cm、外径2.5cm、内径2.2cm的圆管。
63.在本实施例中，取土筒1上设有脚踏柄5、且设置在连接端12，脚踏柄5的表面设有防滑纹51。连接端12的两端设有两个相对设置脚踏柄5，脚踏柄5与取土筒1焊接，当所取的土壤较硬时，通过手柄3向下压，在压的同时，脚踩在脚踏柄5上向下踩，整个过程保持施力方向垂直向下。脚踏柄5靠近取土筒1的一端较于远离取土筒1的一端宽，使连接处更稳固，避免断裂。脚踏柄5的表面设有防滑纹51，防滑纹51设有若干条，防滑纹51结构为倾斜的卡槽，卡槽为三角形凹槽，增加踩踏的摩擦力。示例性的，脚踏柄5的长9.5cm、靠近取土筒1的一端宽4cm、另一端宽3cm、厚度0.6cm；防滑纹51为深度0.1cm、宽度1cm的卡槽。
64.在本实施例中，取土筒1的外表面设有高度刻度线15。高度刻度线15为根据取土筒1的形状换算过后的，通过量化取土方式，减少了实验变量，提升了实验的准确性。
65.实施例4
66.作为本发明实施例的一种具体实施方式，请一并参阅图1至图10，本实施例提供的一种取土装置的结构与实施例3基本相同，其不同之处在于：切土刃13与插切端11活动连接，切土刃13上设有卡接条，插切端11设有与卡接条匹配的卡接槽，卡接槽与卡接条卡接，卡接槽为弧形结构，卡接槽用于限定卡接条转动的角度，切土刃13与插切端11发生相对转动时，卡接条在卡接槽内滑动。插切端11上卡接槽远离切土刃13的一侧设有环形槽，环形槽上设有转动台，转动台上转动连接有弧形弯刀16，弧形弯刀16为匹配插切端11内壁形状的结构，弧形弯刀16的一端与转动台转动连接，另一端通过软绳与切土刃13连接；初始位置，弧形弯刀16嵌合在插切端11的内壁上，软绳垂落贴合取土筒1内壁，不会对采样过程有影响；当取土筒1插切到位，转动手柄3，取土筒1的插切端11与切土刃13相对转动，带动连接绳拉伸，连接绳带动弧形弯刀16转动，使弧形弯刀16切割取土筒1内的所取土样，方便土样分离；切割后，直接抬起取土筒1，避免了土样脱落。
67.实施例5
68.请一并参阅图1至图10，现对本发明提供的一种取土装置的使用方法的具体实施方式进行说明。该种取土装置的使用方法，包括以下步骤：
69.s1、取土前，将防护组件2安装到取土筒1上；
70.s2、将取土筒1扣在待检测的草本植物的正上方；
71.s3、握住手柄3垂直向下压，将取土筒1压入土中；
72.s4、达到预定深度后，通过手柄3将取土筒1旋转一周，使所取的土样分离；
73.s5、握住手柄3向上拔出取土筒1；
74.s6、分离取土筒1和防护组件2，若所取的土样松软，则将所取的土样从取土筒1的连接端12轻轻倒出，若所取的土样密实，通过推板将所取的土样从插切端11向连接端12轻轻推出。
75.示例性的，应用于上述任一实施例提供的取土装置的使用步骤为：取土前，将连接绳22穿系在固绳环23上；将取土筒1与防护组件2通过连接环4连接，旋紧固定件121与蝶形螺母122；然后将取土筒1扣在草本植物的正上方，如果土质较松软，可以单人握住手柄3的主杆31垂直向下压，如果土质较坚硬，可以双人握住两对握柄32垂直向下加压，在加压的同时单脚踩在脚踏柄5上垂直往下踩；观察高度刻度线15，当达到预定深度后，通过手柄3将取土筒1旋转一周；握住手柄3向上拔，拔出取土筒1；将蝶形螺母122和垫片从固定件121上拧下，分离取土筒1和防护组件2；将取出的采样土从取土筒1连接端12轻轻倒出，如果采样土取土筒1内壁连接过紧，可以通过推板从插切端11将采样土轻轻推动，待松动后再将采样土取出。
76.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
77.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。