[发明专利]一种可采集测定剖面土壤容重的土壤取样器及其取土方法

权利要求书

1.一种可采集测定剖面土壤容重的土壤取样器，其特征在于：包括受力装置(1)、采集装置(2)、锁紧装置(3)和施力装置，所述受力装置(1)可拆卸的安装在采集装置(2)的顶部，所述锁紧装置(3)套设在采集装置(2)上，所述受力装置(1)包括远离采集装置(2)顶部设置的受力柱(1a)，所述采集装置(2)包括采集器(2a)和可拆卸安装在采集器(2a)下段的取土部件(2b)，所述采集器(2a)内设有敞口向下的容纳腔，所述采集器(2a)设有可打开的侧盖(2d)，所述采集器(2a)的内侧壁上设有若干从上至下等间距分布的插接槽(2c)，所述施力装置包括用于对受力柱(1a)进行击打的重击部件。

2.根据权利要求1所述的一种可采集测定剖面土壤容重的土壤取样器，其特征在于：所述采集器(2a)为圆管型结构，所述采集器(2a)的内径自取土部件(2b)处向上逐渐增大，所述采集器(2a)的外圆周壁上设有刻度线，所述侧盖(2d)竖向对半分采集器(2a)部分。所述侧盖(2d)与采集器(2a)完全闭合后构成下端敞开的用于容纳采集土壤的空间，所述侧盖(2d)的一侧铰接在采集器(2a)侧面上，另一端与采集器(2a)卡接，所述取土部件(2b)与采集器(2a)的下段螺纹配合。

3.根据权利要求2所述的一种可采集测定剖面土壤容重的土壤取样器，其特征在于：所述采集器(2a)顶部的中心位置设有连接柱(2e)，所述连接柱(2e)与采集器(2a)同轴设置，所述受力装置(1)还包括延长组件(4)和施力组件(5)，所述延长组件(4)竖直设置且可拆卸安装在连接柱(2e)的上段，所述受力柱(1a)可拆卸的安装在延长组件(4)上，所述施力组件(5)插接在延长组件(4)的上半部分以用于将延长组件(4)安装在连接柱(2e)上。

4.根据权利要求3所述的一种可采集测定剖面土壤容重的土壤取样器，其特征在于：所述延长组件(4)为延长杆(4a)，所述延长组件(4)为多组，可相互连接使用，增加采样深度。所述延长杆(4a)的下段与连接柱(2e)螺纹连接，所述受力柱(1a)的下段与延长杆(4a)的上段螺纹连接，所述施力组件(5)为圆柱形的施力杆(5a)，所述延长杆(4a)的上半部分与施力杆(5a)固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种可采集测定剖面土壤容重的土壤取样器，其特征在于：所述侧盖(2d)对应于采集器(2a)的卡合位置设有一体成型的卡合板(2f)，所述采集器(2a)对应于卡合板(2f)的位置设有一体成型的锁紧板(2g)，所述锁紧板(2g)上设有若干从上至下等间距设置的锁紧部件(2h)，所述锁紧板(2g)上对应于每个锁紧部件(2h)的位置均设有一个供其安装的安装槽(2g1)，每个所述安装槽(2g1)轴线的延长线均与采集器(2a)的轴线交汇，所述卡合板(2f)上对应于每个锁紧部件(2h)的位置均设有一个供其卡接的卡接槽(2f1)。

6.根据权利要求5所述的一种可采集测定剖面土壤容重的土壤取样器，其特征在于：每个所述锁紧部件(2h)均包括弹簧(2h1)和卡接柱(2h2)，每个所述弹簧(2h1)的一端均固定安装在对应位置的安装槽(2g1)底部，另一端沿着安装槽(2g1)的轴线向外延伸，每个所述卡接柱(2h2)的底部均固定安装在弹簧(2h1)的上端，每个所述卡接柱(2h2)均对应于一个卡接槽(2f1)的位置设置。

7.根据权利要求3所述的一种可采集测定剖面土壤容重的土壤取样器，其特征在于：所述取土部件(2b)为切土环刀(2b1)，所述切土环刀(2b1)内径与采集器容纳腔下端内径一致。所述切土环刀(2b1)的上段与采集器(2a)的下段螺纹连接，所述切土环刀(2b1)为内切土结构，所述切土环刀(2b1)的外圆周壁上设有两个对称设置的通孔。

8.根据权利要求3所述的一种可采集测定剖面土壤容重的土壤取样器，其特征在于：所述锁紧装置(3)包括具有内螺纹的锁紧卡环(3a)，所述锁紧卡环(3a)与采集器(2a)的外圆周壁螺纹配合，所述重击部件为重击锤，所述锁紧卡环(3a)的外圆周壁设有能够施力的通孔，所述通孔贯穿锁紧卡环(3a)的圆周壁。

9.利用上述权利要求8所述的一种可采集测定剖面土壤容重的土壤取样器的取土方法，其特征在于，该方法主要包括以下工作步骤：

(1)、在需要采样的区域，根据采样深度要求，组装采集器(2a)，组装时，首先将下端取样部分组装好，即将开合部分侧盖(2d)合好，上部锁紧卡环(3a)旋转至紧，切土环刀(2b1)装到下端，同样旋转至紧，然后将受力柱(1a)连接延长杆(4a)，延长杆(4a)下端连接采集器(2a)，采集器(2a)即组装完毕；

(2)、组装完后，在需取土样的位置，用小土铲铲去表面的枯枝落及杂草等；将采集器(2a)垂直插入土壤中，使用重击锤垂直敲击受力柱(1a)，使下端取土部件(2b)切割进入土壤，并根据采集器(2a)上的刻度来确定下端取土部件(2b)切割进入土壤达到一次性取土的深度，而后轻轻小幅度摇晃采集器(2a)，使采集器(2a)外壁与土壤分离，最后再垂直向上提起采集器(2a)，将采集器(2a)拔离地面；拔离地面后，将取有土壤样品的采集器(2a)外表面附着的土壤清除干净，并平放在地面上以保证采集器(2a)打开后，土壤全部容纳在采集器(2a)中，采集器(2a)打开前需要先将切土环刀(2b1)旋下，并将上部锁紧卡环(3a)放开，而后打开采集器(2a)侧盖(2d)，原状土以剖面的形式躺在采集器(2a)中；

(3)、采集器(2a)的侧盖(2d)打开后，将不锈钢切割片按需求沿着设计卡槽依次插入，把剖面土壤完全切割成若干段，每一段的原状土体积均为100cm³(体积可根据需要设定)，并记录好每一段原状土代表的土层位置；而后依次将切割出来的每一段原状土完全取出，并在便携式电子天平上称重，记录下每段原状土的质量M1，再取每段原状土的一小部分按测定土壤含水量的标准方法，测定其含水量，得土壤含水量系数K；计算上述每一段100cm³原状土的干土重M(M＝M1/(1+K))，进一步得到这一段土壤的容重P(P＝M/100)g/cm³。