一種工程採樣用剖開式柱狀底泥採樣器的製作方法

2023-05-30 21:44:11 2

專利名稱：一種工程採樣用剖開式柱狀底泥採樣器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種河流、湖泊、水庫等水體中汙染底泥柱狀樣品的採集，用於研
究底泥垂直方向的汙染特徵，屬於湖庫汙染底泥工程採樣技術領域。
背景技術：
底泥採樣器主要有抓斗和柱狀兩種，其中柱狀採樣器作為採集不同深度汙染底泥 必不可少的工具，其研究結果能為環保疏浚等水體汙染治理工程提供科學依據，具有重要 的應用價值。但目前柱狀底泥採樣器應用於工程分析仍存在較大缺陷，主要表現在①採 集樣品後，主要採用推桿將底泥從採樣管中推出再進行分層的方法，不但上層含水率較大 的汙染底泥容易流失，而且在推出過程中，底泥會被壓縮，改變汙染物垂直分布狀況，分層 不夠簡便與準確，其分析結果也有較大誤差；②採樣深度不夠，只能採集到汙染底泥的一部 分，無法獲得完整的汙染層_過渡層_正常層分析數據，從而不能為環保疏浚等工程提供可 靠的依據，並且由於汙染底泥一般呈流塑狀，在採樣器提升的過程中採樣管下層底泥也容 易流失；③製作複雜，造價較高且攜帶不便。而海洋沉積物採樣器雖然能採集較深處底泥， 但結構龐大，操作複雜，應用於湖庫工程調查成本較高，實施性不強。

發明內容本實用新型的目的是提供一種底泥柱狀樣採集裝置，針對現有採泥器存在的採樣 深度不夠、分層不夠簡便與準確、難以滿足工程採樣需求等缺點，設計了由錘擊系統、適水 升降系統及柱狀樣品採集系統三部分組成的縱向剖開式柱狀底泥採集裝置。 本實用新型的上述目的是這樣實現的 本實用新型由錘擊系統、適水升降系統及柱狀樣品採集系統三部分組成，錘擊系 統提供採樣管下降的動力，以採集底層較硬的底泥樣品；適水升降系統連接錘擊系統和採 樣系統；柱狀樣品採集系統則是本裝置的主體與核心部分。 錘擊系統(1):一般的重力錘即可，主要提供採樣管下降動力，以方便採到底層較 硬處底泥，提高本裝置對不同物理特性底泥的適應性。 適水升降系統(包括2、3、4、5、6、7-l):升降杆由3-4根2m長不鏽鋼鋼管構成，管 與管之間以活栓連接，並根據水深控制升降杆長度，最大直徑為80mm，壁厚4mm，並在該管 上鑽有溢水孔，便於採樣器下降或提升時上覆水的流出，減少水壓對泥樣的影響。適水升降 系統底端有固定法蘭，與採樣管間用活動螺栓連接或拆卸。並於法蘭盤上連接鉛直繩，以保 證採樣管進入底泥和提升時均保持垂直狀態。 柱狀樣品採集系統(包括7-2、8、9、10):採樣管用不鏽鋼薄壁鋼管制成，直徑 80mm，壁厚1. 5mm，長度1 3m。和頂端連接法蘭一起，沿中央剖開， 一側用合頁連接，另一 側則設有開合螺孔，以活動螺栓進行開合操作，並在採樣管連接法蘭上開有三角形缺口，以 方便其封閉和打開。將底端打磨削尖，以利於採樣管進入底泥中。 本實用新型的優點及效果①縱向開合式取樣，能夠較好地使底泥保持原樣，準確分析底泥汙染物垂直分布、分層特徵，並且分層取樣操作簡便而快捷；②採集柱狀樣品的深 度較大，能較完整、直觀地反映底泥中汙染層_過渡層_正常層的分布狀況，為環保疏浚等 工程提供科學依據；③由於採樣深度較大，柱狀樣底層一般為密度和粘性較大的硬泥，能起 到很好的底託作用，從而減少了採樣器提升時底泥的流失；④採樣管用活動螺栓進行開合 操作，採樣前的封閉和採樣後的打開分層取樣十分方便與快捷，提高了採樣效率；⑤本裝置 材料簡單，成本較低(根據適水深度和採集泥深的不同，製作成本在800-2000元左右)，可 就地取材，且製作方便，便於操作，對不同性狀和汙染厚度的底泥有很好的適應性；⑥採樣 器結構簡單，十分輕便，有利於現場的攜帶和運輸。

附圖為本實用新型的工程採樣用剖開式柱狀底泥採樣器結構示意圖。 圖中1.重力錘，2.升降杆，3.活栓，4.鉛直繩，5.溢水孔，6.連接螺栓，7-1.升
降杆法蘭，7-2.採樣管法蘭，8.開合螺栓，9.合頁，IO.採樣管。
具體實施方式在使用本實用新型採泥器時，首先將升降杆2與採樣管10以連接螺栓6進行固 定，用開合螺栓8將採樣管10封閉嚴實，並根據水深調整升降杆2高度。工作人員站在船 上或岸邊，根據鉛直繩4將採樣裝置垂直插入底泥中，如果底泥硬度較大，則用重力錘1進 行錘擊，直至採樣管無法下降為止。採樣裝置提升時控制速度，使上覆水均勻從溢水孔5中 流出，並根據鉛直繩4保持採樣管豎直。底泥樣品採出後，水平放置採泥器，打開開合螺栓 8，根據工程採樣需求確定分層樣厚度，完成底泥柱狀樣品的採集過程。
權利要求一種工程採樣用剖開式柱狀底泥採樣器，由錘擊系統、適水升降系統和柱狀樣品採集系統三部分組成，其特徵是錘擊系統由普通的重力錘構成，以提供採樣管下降的動力；適水升降系統由3-4根活栓連接的不鏽鋼鋼管構成，以根據不同水深進行調節；柱狀樣品採集系統由縱向開合式的不鏽鋼鋼管構成，以實現柱狀底泥樣品的採集。
2. 根據權利要求1所述的工程採樣用剖開式柱狀底泥採樣器，其特徵是柱狀樣品採 集系統採樣管由薄壁不鏽鋼鋼管構成，內徑為80mm，壁厚1. 5mm，長度1 3m，採泥管下端打 磨削尖，利於採樣管進入底泥中。
3. 根據權利要求1所述的工程採樣用剖開式柱狀底泥採樣器，其特徵是採樣管由中 央軸線縱向剖開，一側以合頁連接，另一側用開合螺栓進行採樣器的開合操作，並在採樣管 連接法蘭上開有三角形缺口，便於現場採樣管的開啟與封閉操作。
4. 根據權利要求l所述的工程採樣用剖開式柱狀底泥採樣器，其特徵是升降杆由3-4 根2m長不鏽鋼鋼管構成，管與管之間以活栓連接，最大直徑為80mm，壁厚4mm，並在該管上 鑽有溢水孔，便於採樣器下降或提升時上覆水的流出，減少水壓對泥樣的影響。
5. 根據權利要求1所述的工程採樣用剖開式柱狀底泥採樣器，其特徵是升降杆底端 有固定法蘭，與採樣管間用活動螺栓連接或拆卸。
6. 根據權利要求1所述的工程採樣用剖開式柱狀底泥採樣器，其特徵是採樣裝置下 降或提升均以鉛直繩為依據，保證採樣裝置的豎直狀態。
專利摘要一種工程採樣用剖開式柱狀底泥採樣器，由錘擊系統、適水升降系統和柱狀樣品採樣系統三部分組成。採樣管由薄壁不鏽鋼鋼管構成，直徑80mm，壁厚1.5mm，由中央剖開，一側以合頁連接，另一側則用開合螺栓進行開合操作。在重力錘打擊之下，採樣管垂直插入底泥中，採集到樣品後，垂直提升採樣器，打開開合螺栓，獲取垂直分層樣品。本實用新型能達到較大的採樣深度，較好地保持底泥原狀，分層操作方便而較準確，且製作簡單，成本低廉，對不同性狀的底泥均有較好的適應性，能夠較好地滿足工程採樣需求。
文檔編號G01N1/08GK201438157SQ20092015748
公開日2010年4月14日 申請日期2009年6月2日 優先權日2009年6月2日
發明者李梁, 胡小貞, 金丹越, 金相燦 申請人:中國環境科學研究院;北京錫蘭石環境工程技術開發有限公司