发明内容

本发明的目的就是提供一种套管驱动封闭齿式定范围取样器，该取样器能精准控制取样深度与样品量，能有效避免取样过程中引入的二次污染问题，确保易挥发成分不流失，具有野外便携式使用的优势。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种套管驱动封闭齿式定范围取样器，所述取样器包括中空的外套管、可移动地设于外套管内的内套管组件、支撑架、进动手柄和开合手柄，所述支撑架设于外套管和内套管组件外，所述外套管和支撑架相固接，所述进动手柄和支撑架相固接，所述内套管组件和支撑架活动连接，所述开合手柄和内套管组件相固接，所述内套管组件的底部可拆卸设有呈瓣型的封闭齿，当封闭齿位于外套管内时，所述封闭齿呈合拢状态，当封闭齿伸出到外套管外时，所述封闭齿呈打开状态。封闭齿由内套管组件和外套管之间的垂向相对运动，进行控制开合。

所述支撑架包括上横梁、下横梁和多个支撑杆，所述上横梁和下横梁一上一下间隔设置，所述支撑杆设于上横梁和下横梁之间，所述上横梁的中部设有供内套管组件贯穿移动的上开口，所述下横梁的中部设有容纳外套管的下开口。

所述上开口的内壁上设有与内套管组件相适配的内螺纹，所述外套管的端部设有外螺纹，所述下开口上设有与外套管相适配的内螺纹。

所述支撑架还包括设于上横梁和下横梁之间的开合标尺，所述开合标尺沿内套管组件的轴线方向设置，开合标尺指示内套管组件下移的距离，进而指示封闭齿从外套筒伸出的距离，当内套管组件逐渐下移时，样品便逐渐经过封闭齿进入到内套筒中，之后向上移动内套管，使封闭齿合拢闭合，便可使样品存于内套管中，因此通过控制内套管的下移距离可用于控制采集的样品量，开合标尺可辅助控制样品采集量。

所述进动手柄的端部设有外螺纹，所述下横梁上设有容纳进动手柄的手柄开口，所述手柄开口的内壁上设有与进动手柄相适配的内螺纹，所述手柄开口处还设有定位栓固定住进动手柄。

所述外套管的底部开有锋刃。

所述锋刃为锯齿状锋刃。

所述外套管的主体部分呈圆柱状，底部呈空心圆台状。

所述外套管的外壁上沿轴线方向设有指针，该指针通过刻度形式进行设置，指示外套管下移的深度，用于取样深度的确定，辅助控制钻探深度。

所述内套管组件和封闭齿之间螺纹连接。

所述外套管为一体式套管或组合拼接式套管，当外套管为组合拼接式套管时，所述外套管由多个外支管依次组合拼接而成，单个外支管的一端设有外螺纹，另一端设有内螺纹。当外套管为组合拼接式套管时，可根据实际取样深度要求和土壤厚度情况，拆卸外支管或增加外支管，从而调整外套管的长度。

所述内套管组件包括内套管以及设于内套管顶部的螺杆，所述螺杆和支撑架螺纹连接，所述开合手柄安装在螺杆的顶部。螺杆可以控制内套管沿竖直方向移动。

所述内套管为一体式套管或组合拼接式套管，当内套管为组合拼接式套管时，所述内套管由多个内支管依次组合拼接而成，单个内支管的一端设有外螺纹，另一端设有内螺纹。当内套管为组合拼接式套管时，可根据实际取样深度要求和土壤厚度情况，拆卸内支管或增加内支管，从而调整内套管的长度。

所述开合手柄包括手柄和力臂，所述力臂和螺杆呈垂直设置，所述力臂位于螺杆的顶部，并和螺杆刚性连接。

本发明可通过进动手柄使外套管以自转或直推的形式推进，外套管与样品接触面具有锋刃，可以有效地保障本采样器对质地较为坚硬的土壤或其他固体样品的钻入，在到达指定取样深度后，通过开合手柄驱动内套管，打开封闭齿进行样品取样，内套管的下移程度可由支撑架处的开合标尺显示，用于控制取样量。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)本取样器通过开合手柄驱动内套管，控制瓣型封闭齿的启用，使用开合标尺对取样量有一个清晰的管控。

2)本取样器采用全程套管跟进取样，可以有效地形成定范围样品取样空间，从而避免样品交叉污染以及易挥发成分的流失，减少其他浆液对样品的影响，保证样品的原始形貌。

3)本取样器外套管上设置的指针(该指针即为刻度)，可以辅助采样人员确定采样深度，获取特定深度的样品。

4)锋刃的设计使得自转或直推采样更易实现，从而替代挖掘取样，有效地避免了对土壤表面的破坏，节俭劳力，同时对于深层样品采集具有更为明显的优势。

5)内外套管均可通过拼接进行长度的增减，有效地确保了深层样品的采取，具有更为广阔的使用范围。

6)本取样器结构简单，便易携带，有效地控制了制造成本，与机械采样装备相比，对取样条件要求低，可适用于机械设备无法到达的场地。

综上所述，该取样器结构紧凑、简单、便易携带，能对不同场地、不同性质的土壤及其他固体样品快速取样，并且保证了样品的形貌不被破坏，成分不被污染，满足生态学、土壤学和环境保护领域对于样品采集的要求。