本實(shí)用新型涉及一種樣品采集裝置,特別是一種土壤樣品采集裝置。
背景技術(shù):
土壤樣品采集是進(jìn)行土壤環(huán)境調(diào)查研究的基礎(chǔ)工作,但是在土壤樣品的采集過程中容易出現(xiàn)質(zhì)量控制不好,造成交叉污染,其后續(xù)樣品檢測(cè)結(jié)果不能代表真實(shí)的土壤環(huán)境,進(jìn)而影響最終調(diào)查結(jié)果的可信度。而現(xiàn)有的土樣采集裝置,多以重復(fù)使用的采樣管為主,極易造成土樣交叉污染,不利于后續(xù)污染物含量的精確測(cè)量研究。例如申請(qǐng)?zhí)枮?01520043018.X的取土鉆,鉆頭采用不銹鋼材料,采樣過程中重復(fù)使用無(wú)法頻繁更換,極易造成交叉污染。
再如申請(qǐng)?zhí)枮?01620069319.4的土壤樣品采集器,其設(shè)計(jì)中增加了塑料內(nèi)筒,一定程度上解決了污染問題,但是在筒上部土壤向下推出的過程中,下部土壤會(huì)有污染物粘在筒壁上,因此仍然存在被下部土壤污染的可能;此外由于設(shè)計(jì)中沒有考慮更換塑料內(nèi)筒,雖然避免了金屬外筒對(duì)土樣造成污染,但是在連續(xù)不同位置取樣時(shí),污染物會(huì)附著在筒壁,還是容易造成交叉污染。
另外,鉆筒的長(zhǎng)度對(duì)于土壤的采集也有著較大影響,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這么些問題,隨著土壤與鉆筒壁的摩擦隨著土鉆在土壤中深度的增大而增大,當(dāng)鉆筒到達(dá)某一深度后,土鉆難以繼續(xù)進(jìn)入土壤深層,在這種情況下多需借助彈力錘擊打鉆筒頂部使其下降。而這樣做有兩個(gè)弊端,一是容易使土鉆破損,減少土鉆使用壽命;二是需要至少兩人才能進(jìn)行操作,增大了人員成本。另外,在土鉆進(jìn)入深層土壤后,由于摩擦力大而不易從土壤中取出,加大了采樣人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。第三,傳統(tǒng)土鉆鉆筒長(zhǎng)度有限,多為40cm,因此在采集深度大于鉆筒長(zhǎng)度的土壤樣品時(shí),就需要反復(fù)多次操作才能完成土樣采集,這樣不但加大了采樣人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,降低了采樣效率,而且,由于鉆孔附近土壤容易在土鉆拿出土層后落入鉆孔,這些土壤在下一鉆中會(huì)隨同深層土壤一起被采集出來(lái),混在一起,從而影響了采樣精度。故此,急需對(duì)現(xiàn)有土鉆進(jìn)行改良,設(shè)計(jì)出一種操作省力、采樣精度高的新一代土鉆。
申請(qǐng)?zhí)枮?01010216007.9的專利公開了一種采集土壤樣品的裝置,由手柄 和鉆筒組成,所述鉆筒的一端與手柄相連,另一端為螺桿,在鉆筒上設(shè)有取樣槽。其優(yōu)點(diǎn)在于,鉆筒有效長(zhǎng)度延長(zhǎng)至1m,實(shí)現(xiàn)了在采集深層土壤樣品時(shí)只進(jìn)行一次鉆孔即可。減少了采樣人員的工作量,有助于提高采樣速度和效率,同時(shí),避免了不同土層土樣的混合,能保證采樣質(zhì)量。但其依然無(wú)法解決污染物的問題。
專利CN201320805329公開了一種土壤取樣器,包括手桿套、手桿、握桿套、握桿、取樣管、活塞、刻度線、取樣口、連接桿、圓形開孔。但該取樣器一次只能取一個(gè)樣品,效率較低,在土壤濕度較大或取樣深度較大時(shí),樣品不能取出。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本設(shè)計(jì)的目的在于克服現(xiàn)有采樣裝置的不足,提供一種能符合實(shí)際工作又不易造成交叉污染,而且能夠從更大深度采集有效樣品的采樣裝置。
一種土壤樣品采集裝置,短桿一端固定連接一把手,另一端與主鉆頭連接,主鉆頭為中空結(jié)構(gòu),其內(nèi)設(shè)有取樣頭,所述的取樣頭為中空取樣頭或?qū)嵭你@頭。
優(yōu)選的,短桿通過連接件與主鉆頭連接。
優(yōu)選的,所述連接件通過螺紋、焊接或螺栓與主鉆頭或短桿連接。
優(yōu)選的,主鉆頭上端比下端直徑略大,剖面整體呈上大下小的梯形結(jié)構(gòu),下端開口處為鋒利的切口。
優(yōu)選的,所述中空取樣頭或?qū)嵭你@頭其上下端直徑與主鉆頭上下端內(nèi)徑吻合。
優(yōu)選的,主鉆頭下端設(shè)有防止中空取樣頭或?qū)嵭你@頭從下端脫出的鎖止裝置。
優(yōu)選的,所述中空取樣頭為PVC取樣管。
優(yōu)選的,短桿上設(shè)有刻度槽。
優(yōu)選的,短桿與連接件之間還設(shè)有用于延長(zhǎng)的連接桿。
優(yōu)選的,所述的連接桿為多個(gè)。
本裝置所述的土壤樣品采集裝置,其優(yōu)點(diǎn)在于:
1、在指定深度,采用直接推進(jìn)的方式,將主鉆頭壓入土壤,同時(shí)土壤樣品直接進(jìn)入到PVC內(nèi)管中,采集到的土壤樣品為最大長(zhǎng)度10cm,直徑4.5cm左右的類圓柱形結(jié)構(gòu)。
2、土樣采集完成后,卸下主鉆頭,將PVC內(nèi)管取出,這時(shí)土壤樣品跟隨PVC內(nèi)管一起立即裝袋密封或者當(dāng)場(chǎng)用工具劈開PVC管,將土壤樣品取出后裝袋密 封,然后等待運(yùn)往實(shí)驗(yàn)室檢測(cè),接著采樣時(shí)更換新的PVC內(nèi)管。整套設(shè)計(jì)目的是徹底避免交叉污染。
3、實(shí)際進(jìn)行土壤采樣時(shí)通常需要摒棄表層裸露的土壤,因此本設(shè)計(jì)提供了一個(gè)輔助裝置,即實(shí)心金屬鉆頭,套進(jìn)主鉆頭以后可以先鉆進(jìn)一定深度,再換PVC套管進(jìn)行推進(jìn)取樣,起到了摒棄表層土壤的作用。
4、在主鉆頭外壁、20cm短桿和1m連接桿的表面鑲有刻度槽,可以準(zhǔn)確讀出采樣深度是多少。
5、通過加裝1m連接桿,本裝置可以對(duì)3.3米以內(nèi)深度的敞口土壤剖面進(jìn)行指定深度取樣,適用范圍更廣,使整個(gè)取樣過程省時(shí)省力。
附圖說(shuō)明
圖1為土壤樣品采集裝置的處于拆解狀態(tài)的示意圖;
圖2為套管中空取樣頭的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為套管實(shí)心鉆頭的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為連接桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式:
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖1所示的土壤樣品采集裝置,把手1與短桿2固定連接,把手1上設(shè)有波浪形紋以方便握持,短桿2的一端與把手1固定連接,另一端設(shè)有螺紋或卡扣裝置,并與連接件螺紋連接或卡扣連接,連接件3的另一端連接主鉆頭4,所述主鉆頭4由硬度較大的金屬如304不銹鋼制成,其內(nèi)部為中空,管壁具有一定厚度,質(zhì)地堅(jiān)固防止變形,所述的主鉆頭4下端開口并有鋒利的切口,以方便其鉆入土壤中,其上端亦設(shè)有開口,可用于套接連接件3或短桿2,并設(shè)有內(nèi)螺紋與連接件3或短桿2連接,短桿2上設(shè)有刻度槽8,主鉆頭4的上端開口比下端開口直徑略大,剖面整體呈上大下小的梯形結(jié)構(gòu)。
如圖2所示,主鉆頭4的里端裝設(shè)有取樣頭5;所述的取樣頭5為中空取樣頭5-1或?qū)嵭你@頭5-2,所述的中空取樣頭5-1可用金屬制作,也可用塑料如PVC材料制作,均為一次性使用,中空取樣頭5-1的上下端直徑與主鉆頭4上下端內(nèi) 徑吻合,連接件3下端與主鉆頭4通過螺紋、螺栓或固定條固接。
如圖3所示,為使土壤樣品采集裝置能夠采集更深層次的土壤,需對(duì)其進(jìn)行加長(zhǎng),其可在短桿2與主鉆頭4之間增設(shè)連接桿7,具體為將連接桿的兩端分別接短桿2和連接件3,其連接方式可為螺紋或卡扣,其長(zhǎng)度在1m左右,并可設(shè)多個(gè);另外,在主鉆頭4下端設(shè)有PVC管鎖止裝置6,以防止中空取樣頭5-1或?qū)嵭你@頭5-2從下端脫出。
所述土壤樣品采集裝置,其使用方法如下:
首先,將實(shí)心鉆頭5-2套裝在主鉆頭4內(nèi),在將連接件3或短桿2與主鉆頭4連接,組裝完畢后即可用于采集取樣,其具體為,將土壤樣品采集裝置垂直立于待取土樣之上,在把手1頂端施加壓力,將其向下旋轉(zhuǎn)深入土壤,根據(jù)短桿2外壁所標(biāo)刻度判斷其深度,當(dāng)達(dá)到所需深度時(shí)停止施壓和旋轉(zhuǎn);然后抓緊把手1向反方向旋轉(zhuǎn)并上提,當(dāng)推進(jìn)到指定深度后取出實(shí)心鉆頭5-2,再更換中空取樣頭5-1伸入指定深度并進(jìn)行取樣。
其次,將更換后的取樣頭5伸入同一取樣點(diǎn),將主鉆頭壓入土壤,從剖面土壤采樣器的主鉆頭4內(nèi)取出所需深度的土樣,同時(shí)土壤樣品直接進(jìn)入到PVC內(nèi)管,并進(jìn)行保存;所采集到的土壤樣品為最大長(zhǎng)度10cm,直徑4.5cm左右的類圓柱形結(jié)構(gòu);土樣采集完成后,卸下主鉆頭4,將中空取樣頭5-1取出,這時(shí)土壤樣品隨中空取樣頭5-1一起裝袋密封或者用工具劈開中空取樣頭5-1后將土壤樣品取出后裝袋密封,然后等待運(yùn)往實(shí)驗(yàn)室檢測(cè),接著采樣時(shí)更換新的中空取樣頭5-1進(jìn)行下一步操作。
為了采集較深土壤的樣品,可將裝置加長(zhǎng),其方法是在短桿2和連接件3之間加裝連接桿7,連接桿7上標(biāo)有刻度槽,通過管體外壁上所標(biāo)刻度調(diào)整采樣深度,所述連接桿7長(zhǎng)度1m并可設(shè)多個(gè),以便探測(cè)較深的土壤樣品,使用時(shí),將鉆頭緩緩放入土壤中,并使其與周邊土壤緊密貼合,所述的連接桿7尤其適用于土壤較濕潤(rùn)的采樣地。本實(shí)用新型裝置不需電力支持,尤其適用于野外采樣;同時(shí)剖面土壤采樣器采得的剖面土壤樣品,亦可滿足實(shí)驗(yàn)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)需要,并分析不同深度土壤的理化性質(zhì)。
本裝置采用一次性PVC內(nèi)管作為采樣工具,使用時(shí)將其套入主鉆頭4,采集完樣品后取下,整套設(shè)計(jì)目的可徹底避免交叉污染;采用實(shí)心鉆頭5-2作為預(yù)處 理裝置,先套進(jìn)主鉆頭4以后可以先鉆進(jìn)一定深度,再換PVC套管進(jìn)行推進(jìn)取樣,起到了摒棄表層土壤的作用;主鉆頭4外壁、20cm短桿2和1m連接桿7的表面均標(biāo)有刻度,可以準(zhǔn)確讀取采集到的土壤樣品采樣深度是多少,并對(duì)指定深度的樣品取樣,適用范圍廣,整個(gè)過程省時(shí)省力。
上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式,但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制,其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化,均應(yīng)為等效的置換方式,都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。