Устройство для взятия проб почвы Советский патент 1987 года по МПК G01N1/04 

Изобретение относится к ручш.км ору дням для взятия нескольких проб ненарушенной структуры и поетоянного объема по глубине ночвы и может быть исно. п зова- но в научных исследованиях для определения структуры, нлотности, в,:1ажности ночвы на разной глубине, а также при агрохимических и других исс,тедованиях.

Цель изобретения - новын1ение представительности проб при взятии из одной скважины с разной пубины нутем сохранения естественной структуры и обеспечения контроля глубины взятия.

На фиг. 1 представлено схематически

устройство для взятия проб почвы, И1ТОК в

крайнем верхнем положении; на фиг. 2 - то же, HJTOK в положении, соответствую- П1ем заданной высоте пробы. О1)еде,;1яемом средним делением его шкалы; на фиг. 3 - то же, шток в положении, определяемом верхним делением его шкалы; на фиг. 4 - иробоотборный стакан, сечение.

Устройство для взятия проб почвы содержит иолый цилиндрический нробоотбор- ный стакан 1, закрепленный на полой 1итанге 2 с рукояткой 3. В нробоотбор- ном стакане 1 размешен поршень 4, имею- Ш.ИЙ шток 5 в полости штанги 2. LUTOK 5 снабжен легкосъемным держателем 6 и клапаном 7, способным перекрыть в крайнем верхнем положении штока поперечное сечение иолости штг1нги со стороны иробоот- борного стакана 1 и вынолненным в виде шайбы из элаетичного материала, одетой на шток и опираюндейся па верхний торец поршня.

На выступаюш,ей из гптанги 2 верхней части штока 5 нанесены три деления шкалы 8 указателя положения штока в штап- ге, при этом верхний торец штанги слу- жит меткой для отсчета по шкале. Положений нижнего деления шкалы против метки соответствует крайнему верхнему положению штока и вместе с ним клапана и поршня в пробоотборном стакане, положение среднего деления шкалы против метки - положению поршня на расстоя ши от нижнего торца пробоотбор1юго стакана, равном заданной высоте пробы, а в положении верхнего деления шкалы против метки это расстояние равно нулю.

На поверхности штанги 2 по ее высоте нанесены деления шкалы 9 указателя заглубления в почву пробоотборного етакана 1, ориентируемые по отношению к наружной поверхности вдавливаемого в ночву кондуктора. Кондуктор выполнен в форме плоской пластины 10, переходящей в воронку 11 с отверстием, охватываюш.ую место скважины и имеющую высоту, равную половине толщины прослойки почвы между пробами в скважине.

Высота пробоотборного стакана 1 и положение делений на шкалах определены следующим: расстояние между делениями шка

, 15

25

лы на штанге 2 указателя заглубления в почву пробоотборпого стакана 1, расстояние между крайними делениями 1пкалы на штоке 5 указателя положения его в штан5 ге 2 и расстояние от нижнего торца нробоотборного стакана I до поршня 4 в его верхнем крайнем ноложении численно равны заданной высоте пробы плюс прослойки ночвы между пробами в скважине. Резьбовой стопор 12 предназначен для

фиксирования держателя 6 в нпчже 5, а стопор 13 - для фиксирования нтока 5 в штанге 2.

Пробоотборный етакан 1 снаружи выполнен бочкообразным, имеющим между круглыми торцевыми сечениями овальные нопе- речные сечения, причем разница наиболь- 1него и наименынего размеров в каждом овальном сечении и разница наименьшего размера миделева овального сечения и диаметра торцевых сечений превышает диа20 метральную деформацию почвы вовнутрь скважины после снятия воздействия на стенку скважины выпуклостей иробоотборного стакана.

Установлено, что для проб, размеры которых определяются стандартными алюминиевыми бюксами, отношение разницы наибольшего и наименьн1его размеров каждого овального поперечного сечения к наибольшему размеру сечения находится в пределах 0,04-0,1. Нробоотборный стакан с со., отношением меньши.м 0,04 образует вакуум в забое особенно во влажной тяжелой но механическому составу почве несмотря на прокручивание нробоотборного стакана, а при соотношении более 0,1 в зазоре между пробоотборным стаканом и стенкой скважины могут осыпаться частицы почвы, особенно легкосуглинистой малой влажности, и нопасть в пробы. В первом случае проба не отрывается от забоя при выведении пробоотборного стакана из скважины, а во втором случае ухудшается представитель40 ность проб.

Устройство для взятия проб почвы работает следую1цим образом.

Выбрав место взятия пробы, укладывают на поверхность почвы пластину 10 кондуктора с заглублением в почву воронки 11.

45 Выгребают ножом почву из воронки 11 и выравнивают поверхность на уровне нижнего края воронки. Вводят в почву через отверстие в воронке пробоотборный стакан 1, пользуясь рукояткой 3 штанги 2, совершая

,„ одновременно угловые перемещения вокруг вертикальной оси штанги и добиваясь совмещения нижнего деления шкалы 8 на штоке с меткой на верхнем торце штанги. Стопор 13 при этом ослаблен и не удерживает щток 5 в штанге, а стопор 12

55 удерживает держатель 6 в штоке. Добившись совмещения деления с меткой, выводят пробоотборный стакан 1 из скважины, потянув вверх щток 5 за держатель 6.

35

Поскольку в результате угловых перемещений пробоотборного стакана бочкообразной формы с овальными поперечными сечениями между его наружной поверхностью и поверхностью скважины образуется зазор, через который забой сообщается с наружным пространством, а верхняя часть полости пробоотборного стакана изолирована от него поднятым до упора клапаном 7, пробоотбор- ный стакан легко выходит из скважины, а отрыву пробы из забоя и удержанию в стакане способствует вакуум, возникающий в стакане при некотором опускании в нем пробы. При этом высота пробы по сравнению с заданной берется с запасом на величину прослойки почвы между пробами в скважине.

Для получения пробы заданной высоты совмещают среднее деление щкалы 8 с меткой на верхнем торце штанги 2 и, зафиксировав стопором 13 шток в щтанге.

10

глубины путем сохранения естественной структуры и обеспечения контро, 1я г, 1убин1 1 взятия пробы, оно снабжено указате,1ем заглубления в почву пробоотборного стакана и кондуктором, выполненным в виде пластины, переходяп1ей в воронку с отверстием, охватывающей место скважины и имеюп1сй высоту, равную половине толщины прослойки пробы между пробами в скважине, а щток порщня снабжен держателем в верхней части и клапаном для перекрытия в крайнем верхнем положении щтока поперечного сечения полости штанги со стороны пробоотборного стакана, который снаружи выполнен бочкообразным, имеющим меж ду круглыми торцовыми сечениями овальные поперечные сечения, причем разность между наибольшим и наименьщим раз.мера- ми Б каждом овальном сечении и разность между наименьшим размером .миделева овального сечения и диаметром торцовых сесрезают ножом излишки пробы, оставляя в 20 чений превышает диаметральную деформа- стакане пробу заданной высоты. Отпустивцию почвы вовнутрь скважины после снятия

стопор 13, выводят пробу из стакана 1 ввоздействия на стенку скважины выпуклосбюксу путем опускания щтока до совме-тей пробоотборного стакана,

щения верхнего, деления шкалы 8 с мет-2. Устройство по п. 1. отличающееся

тем, что отнощение разницы наибольшего и наименьшего размеров каждого овального поперечного сечения пробоотбориого стакана

кой на верхнем торце штанги 2. При этом нижний торец пробоотборного стакана 1 совмещается с нижней плоскостью поршня 4, что позволяет отделить прилипщую к поршню пробу боковым смещением бюксы.

Закрыв крыщкой бюксу и сделав на ней отметку, приступают к взятию следующей зо пробы из этой же скважины. При этом по шкале 9 на боковой поверхности щтанги контролируют с какой глубины берется проба. Обычно проба от забоя отрывается с ровной нижней торцевой поверхностью и оставляет в забое также ровную поверхность, .35 которая в последующей пробе становится верхней торцевой поверхностью. При необходимости выровнять эту поверхность следует несколько раз повернуть шток вокруг вертикальной оси без нажима на пробу пек наиоольшему размеру сечения составляет от 0,04 до 0,1.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указатель заглубления в почву пробоотборного стакана выполнен в виде нанесенной на поверхность щтанги по ее высоте щкалы, ориентируемой по отнощению к наружной горизонтальной поверхности вдавливаемого в почву кондуктора.

4.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указатель положения штока в штанге выполнен в виде шкалы с тремя делениями, нанесенной на штоке и ориентируемой по отношению к метке на штанге, причем положение нижнего деления шкалы

ред совмещением нижнего деления шкалы 8 40 против метки соответствует крайнему верхс меткой на торце штанги 2.

По мере необходимости пробоотборный стакан и к тапан очищают от налипшей почвы. Для этого ослабляют стопор 12, вынему положению штока и вместе с ним клапана и порщня в пробоотборном стакане, положение среднего деления шкалы против метки соответствует положению поршня на расстоянии от нижнего торца пробонимают держатель б из штока и отде- отборного стакана, равном заданной высоте.

ляют с поршнем от штанги со стаканом, открывая доступ к местам очистки.

Формула изобретения

Л. Устройство для взятия проб почвы, содержащее полый цилиндрический пробоотборный стакан,закрепленный на полой щтанге с рукояткой, в котором размещен поршень, имеющий шток в полости щтанги и указатель положения его в ней по высоте, отличающееся тем, что, с целью повышения представительности проб при взятии грунта из одной скважины с разной

0

глубины путем сохранения естественной структуры и обеспечения контро, 1я г, 1убин1 1 взятия пробы, оно снабжено указате,1ем заглубления в почву пробоотборного стакана и кондуктором, выполненным в виде пластины, переходяп1ей в воронку с отверстием, охватывающей место скважины и имеюп1сй высоту, равную половине толщины прослойки пробы между пробами в скважине, а щток порщня снабжен держателем в верхней части и клапаном для перекрытия в крайнем верхнем положении щтока поперечного сечения полости штанги со стороны пробоотборного стакана, который снаружи выполнен бочкообразным, имеющим меж ду круглыми торцовыми сечениями овальные поперечные сечения, причем разность между наибольшим и наименьщим раз.мера- ми Б каждом овальном сечении и разность между наименьшим размером .миделева овального сечения и диаметром торцовых сек наиоольшему размеру сечения составляет от 0,04 до 0,1.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указатель заглубления в почву пробоотборного стакана выполнен в виде нанесенной на поверхность щтанги по ее высоте щкалы, ориентируемой по отнощению к наружной горизонтальной поверхности вдавливаемого в почву кондуктора.

4.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указатель положения штока в штанге выполнен в виде шкалы с тремя делениями, нанесенной на штоке и ориентируемой по отношению к метке на штанге, причем положение нижнего деления шкалы

нему положению штока и вместе с ним клапана и порщня в пробоотборном стакане, положение среднего деления шкалы против метки соответствует положению поршня на расстоянии от нижнего торца пробоотборного стакана, равном заданной высоте.

0

5

пробы, а в положении верхнего деления шкалы против метки это расстояние равно нулю.

5. Устройство по пп. 1-3, отличающееся тем, что расстояние между делениями шкалы на штанге указателя заглубления в почву пробоотборного стакана, расстояние между крайними делениями шкалы на штоке указателя положения его в штанге и расстояние от нижнего торца пробоотборного стакана до поршня в его верхнем крайнем положении численно равно заданной высоте пробы плюс толщина прослойки почвы между пробами в скважине.

6. Устройство по пп. 1 и 3, от-той на шток и опирающейся плоскостью

личающееся тем, что клапан выполнен во верхний торец поршня,

виде шайбы из эластичного материала, одеf X

Изобретение относится к ручным орудиям для взятия нескольких проб ненарушенной структуры и постоянного объема по глубине почвы, Ц,ель изобретения - павыщение представительности проб при взятии их из одной скважины с разной глубины путем сохранения естественной структуры и обеспечения контроля глубины взятия. Цель достигается тем, что устройство, содержащее пробоотборный стакан, закрепленный на полой щтанге с рукояткой, и порщень со щтоком внутри штанги, снабжено указателем заглубления в почву про- боотборного стакана и кондуктором, выполненным в виде пластины, переходящей в воронку с отверстием, охватывающей скважину, а шток порщня - держателем в верхней части и клапаном для перекрытия в крайнем верхнем положении щтока поперечного сечения полости штанги со стороны пробоотборного стакана, который снаружи выполнен бочкообразным, имеющим между круглыми торцовыми сечениями овальные поперечные сечения. 5 з. п. ф-лы, 4 ил. 1C (Л 00 ю сх

ff

-

/

10 11 /

л N

Нот

Проба

Фиг.1

Фи.г

Sffftica

Фиг.1)