無擾動式沉積物採樣器的製造方法

2023-06-05 12:07:41

無擾動式沉積物採樣器的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種無擾動式沉積物採樣器，包括採樣管和豎向安置於採樣管內壁上鋼片，在採樣管兩對立的內壁上分別水平開有滑槽，在採樣管內設有驅動鋼片底端轉向切出並沿滑槽水平移動的傳動機構，鋼片底端轉向切出後水平移動抵頂至採樣管側壁以對採樣管底部進行封堵，在採樣管外壁設有與傳動機構傳動聯接的發條盤，在採樣管內設有控制傳動機構運轉的卡緊機構，在採樣管底端插入水體沉積物後，控制傳動機構運轉使原本豎向放置的鋼片轉向90度沿滑槽水平移動切出，鋼片水平移動過程中水平平滑切割沉積物，鋼片對採樣管底部進行封堵，至此完成水體沉積物的採集，整個採樣過程操作方便快捷且對沉積物幹擾影響極小，本發明用於沉積物採樣裝置【技術領域】。
【專利說明】無擾動式沉積物採樣器
【技術領域】
[0001]本發明涉及水體沉積物採樣裝置【技術領域】，特別涉及一種無擾動式沉積物採樣器。
【背景技術】
[0002]沉積物一水界面是水環境中水相和沉積物相之間的轉換區，是物質在地球化學循環與生物體系之間進行耦合的最初場所，因此探索沉積物-水界面附近的各種行為(物質的循環、轉移、儲存、再生等)有重要的理論與實踐意義。因此，無擾動地進行表層沉積物採集工作對於重金屬汙染、生物擾動、營養鹽通量、反硝化作用等研究工作的開展有著重要意義。
[0003]現有的沉積物採樣器，通常使用抓斗式沉積物採樣器，該採樣器在採集過程中會造成表層沉積物的擾動與混合，無法研究沉積物一水界面物質能量交換。雖然現有技術中也存在有無擾動沉積物採集器，中國專利CN02150917.4公開了一種無邊界擾動的機械手持式沉積物採樣器，主要是採用花瓣狀刀片，用於切斷沉積物，並以合攏後的刀片支撐沉積物，避免脫落，然而該其花瓣狀刀片閉合後，合攏為半球狀，雖然可以保持沉積物-水界面分層，卻會經刀片閉合而從底部形成一定程度的沉積物壓縮，造成分層失真，對沉積物存在一定的幹擾，且由於底端不平，不易轉移樣品進行營養鹽通量、反硝化作用等研究。中國專利CN200410026847.3公開了一種無邊界擾動的單管沉積物採樣器，主要利用水壓和大氣壓原理，在採樣管中形成局部真空，吸附住沉積物，避免脫落，但是該種沉積物採樣器對於砂質及軟泥沉積物採樣時則效果大打折扣，當採樣管提離水面時，沉積物可能會從採樣管底端滑落。

【發明內容】

[0004]本發明所要解決的技術問題是提供一種結構簡單、操作方便且適用性強的無擾動式沉積物採樣器。
[0005]為解決上述技術問題所採用的技術方案:一種無擾動式沉積物採樣器，包括採樣管和豎向安置於採樣管內壁上且與採樣管內壁相平行的鋼片，臨近所述採樣管底部在採樣管兩對立的內壁上分別水平開有滑槽，在所述採樣管內設有驅動鋼片底端轉向切出並沿滑槽水平移動的傳動機構，所述鋼片底端轉向切出後水平移動抵頂至採樣管側壁以對採樣管底部進行封堵，在所述採樣管外壁設有作為動力源且與傳動機構傳動聯接的發條盤，在所述採樣管內設有控制傳動機構運轉的卡緊機構。
[0006]進一步作為本發明技術方案的改進，在所述鋼片的兩邊緣側端設有齒形帶，所述傳動機構包括設於採樣管內壁上與發條盤傳動聯接的若干連續嚙合的傳動齒輪和分別設於採樣管兩對立的內壁上的齒形帶輪，所述齒形帶輪與鋼片邊緣側端上的齒形帶相嚙合，所述齒形帶輪與傳動齒輪傳動聯接。
[0007]進一步作為本發明技術方案的改進，所述卡緊機構包括一與傳動齒輪相哨合的齒條和驅動齒條運動使齒條與傳動齒輪相脫離的觸發機構。
[0008]進一步作為本發明技術方案的改進，所述齒條的一端鉸接在採樣管內壁上，所述齒條處於水平狀態時與傳動齒輪相哨合，所述齒條的另一端垂直連接有一豎向杆件，所述豎向杆件下移帶動齒條向下轉動使齒條與傳動齒輪相分離。
[0009]進一步作為本發明技術方案的改進，在所述採樣管頂端中部鉸接有兩合頁蓋，一所述合頁蓋下端面設有一與豎向杆件相對應的凸塊，所述合頁蓋向下轉動使凸塊壓向豎向杆件頂端。
[0010]進一步作為本發明技術方案的改進，在所述採樣管內壁上位於齒條下方豎向設有一彈簧，所述彈簧上端與齒條下端相連接，所述彈簧在彈性力作用下驅動齒條復位處於水平狀態。
[0011]進一步作為本發明技術方案的改進，所述採樣管底端倒角呈一楔形面。
[0012]有益效果:此無擾動式沉積物採樣器通過設置一可水平切出的鋼片，在採樣管底端插入水體沉積物後，控制傳動機構運轉使原本豎向放置在採樣管內壁上的鋼片轉向90度沿滑槽水平移動切出，鋼片水平移動過程中水平平滑切割沉積物，鋼片對採樣管底部進行封堵，至此完成水體沉積物的採集，整個採樣過程操作方便快捷且對沉積物幹擾影響極小。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結合附圖和實施例對本發明做進一步的說明；
圖1為本發明實施例結構示意圖；
圖2為本發明實施例的剖視圖；
圖3為本發明實施例中內部結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]參照圖1至圖3，本發明一種無擾動式沉積物採樣器，包括採樣管10和豎向安置於採樣管10內壁上且與採樣管10內壁相平行的鋼片20，臨近所述採樣管10底部在採樣管10兩對立的內壁上分別水平開有滑槽11，在所述採樣管10內設有驅動鋼片20底端轉向切出並沿滑槽11水平移動的傳動機構30，所述鋼片20底端轉向切出後水平移動抵頂至採樣管10側壁以對採樣管10底部進行封堵，在所述採樣管10的外壁設有作為動力源且與傳動機構30傳動聯接的發條盤50，在所述採樣管10內設有控制傳動機構30運轉的卡緊機構40。
[0015]在本實施例中，採樣管10為一上、下兩端開口的矩形採樣管，在採樣管10靠近下端的前、後內壁上水平開有滑槽11，鋼片20豎向放置在採樣管10的右壁上，即在採樣管10的右壁上設有一狹窄容納腔，鋼片20置於狹窄容納腔內，鋼片20與採樣管10的右壁相平行，即處於垂直狀態，鋼片20的底端一小部分處於水平且置於滑槽11中，鋼片20由一傳動機構30帶動，使整體處於垂直狀態的鋼片20轉向90度水平切出，鋼片20底端從採樣管10的右壁水平移至採樣管10的左壁，進而對採樣管10底部進行封堵，鋼片水平移動過程中水平平滑切割沉積物。
[0016]其中傳動機構30包括若干連續嚙合的傳動齒輪31，若干傳動齒輪31安裝在採樣管10前、後內壁的其中一內壁上，在採樣管10的前、後內壁上分別安裝有齒形帶輪32，齒形帶輪32的位置處於滑槽11與採樣管10右壁的交匯處，齒形帶輪32由一轉軸聯接在一起同步轉動，在鋼片20的兩邊緣側端設有齒形帶，齒形帶輪32與齒形帶相嚙合，齒形帶輪32轉動帶動鋼片20運動使鋼片20轉向切出，位於最上端的一個傳動齒輪31與一發條盤50傳動連接，發條盤50安裝在採樣管10外壁，通過一軸與位於採樣管10內壁上的傳動齒輪31傳動連接，位於最下端的一個傳動齒輪31與齒形帶輪32相嚙合。驅動發條盤50工作使整個傳動機構30運轉帶動齒形帶輪32轉動，進而使鋼片20轉向切出。
[0017]其中卡緊機構40用於卡住傳動機構30中的其中一個傳動齒輪31，進而限制傳動機構30運轉，卡緊機構40包括一與傳動齒輪31相嚙合的齒條41和驅動齒條41運動使齒條41與傳動齒輪31相脫離的觸發機構，具體地，齒條41 一端鉸接在採樣管10內壁上，另一端垂直連接有一豎向杆件42，豎向杆件42下移可帶動齒條41繞鉸接點轉動，當齒條41處於水平狀態時，齒條41與位於最上端的一個傳動齒輪31相嚙合，進而在齒條41處於水平狀態時可卡緊位於最上端的傳動齒輪31限制其轉動，在採樣管10內壁上位於齒條41下方豎向設有一彈簧45，其中彈簧45上端與齒條41下端中部相連接，彈簧45處於自然狀態時，彈簧45頂住齒條41使其保持水平狀態，當施加一作用力使豎向杆件42下移時可帶動齒條41與傳動齒輪31相脫離，當作用力消失時，在彈簧45的彈性力作用下驅動齒條41復位處於水平狀態又與傳動齒輪31相哨合。
[0018]作為優選，在採樣管10頂端中部鉸接有兩合頁蓋43，兩合頁蓋43向下轉動可對採樣管10頂端進行封閉，在採樣管10進入水體下移過程中，水從採樣管10底端進入衝開採樣管10頂端的合頁蓋43，在提拉採樣管10上移過程中，水壓自動壓下合頁蓋43，進而使兩合頁蓋43轉動對採樣管10頂端進行封閉，在其中一合頁蓋43下端面凸設有一與豎向杆件42相對應的凸塊44，用以對豎向杆件42頂端施加一作用力使豎向杆件42下移。當採樣管10提起上移過程中，合頁蓋43轉動至水平狀態對採樣管10頂端進行封閉，位於合頁蓋43下端面的凸塊44壓向豎向杆件42頂端，使豎向杆件42下移。
[0019]作為優選，採樣管10底端倒角呈一楔形面，方便插入水體沉積物。
[0020]本發明一種無擾動式沉積物採樣器的具體使用過程如下:採樣前先上緊發條盤50，同時通過卡緊機構40將傳動機構30鎖緊，即在彈簧45彈力作用下，齒條41處於水平狀態而卡住傳動齒輪31限制其轉動，控制採樣管10進入水中，使其下端插入沉積物，在採樣管10上移時，合頁蓋43轉動至水平狀態對採樣管10頂端進行封閉，位於合頁蓋43下端面的凸塊44壓向豎向杆件42頂端，豎向杆件42下移帶動齒條41轉動，使齒條41與傳動齒輪32相脫離，發條盤50的運轉帶動各連續嚙合的傳動齒輪32轉動和齒輪帶輪21轉動，進而驅動鋼片20轉向90度水平切出，從採樣管10的右壁水平移至採樣管10的左壁，進而對採樣管10底部進行封堵，鋼片20水平移動過程中水平平滑切割沉積物，鋼片20對採樣管10底部進行封堵，至此完成水體沉積物的採集，整個採樣過程操作方便快捷且對沉積物幹擾影響極小。
[0021]上面結合附圖對本發明的實施方式作了詳細說明，但是本發明不限於上述實施方式，在所述【技術領域】普通技術人員所具備的知識範圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下作出各種變化。
【權利要求】
1.一種無擾動式沉積物米樣器，其特徵在於:包括米樣管和豎向安置於米樣管內壁上且與採樣管內壁相平行的鋼片，臨近所述採樣管底部在採樣管兩對立的內壁上分別水平開有滑槽，在所述採樣管內設有驅動鋼片底端轉向切出並沿滑槽水平移動的傳動機構，所述鋼片底端轉向切出後水平移動抵頂至採樣管側壁以對採樣管底部進行封堵，在所述採樣管外壁設有作為動力源且與傳動機構傳動聯接的發條盤，在所述採樣管內設有控制傳動機構運轉的卡緊機構。
2.根據權利要求1所述的無擾動式沉積物採樣器，其特徵在於:在所述鋼片的兩邊緣側端設有齒形帶，所述傳動機構包括設於採樣管內壁上與發條盤傳動聯接的若干連續嚙合的傳動齒輪和分別設於採樣管兩對立的內壁上的齒形帶輪，所述齒形帶輪與鋼片邊緣側端上的齒形帶相嚙合，所述齒形帶輪與傳動齒輪傳動聯接。
3.根據權利要求2所述的無擾動式沉積物採樣器，其特徵在於:所述卡緊機構包括一與傳動齒輪相嚙合的齒條和驅動齒條運動使齒條與傳動齒輪相脫離的觸發機構。
4.根據權利要求3所述的無擾動式沉積物採樣器，其特徵在於:所述齒條的一端鉸接在採樣管內壁上，所述齒條處於水平狀態時與傳動齒輪相嚙合，所述齒條的另一端垂直連接有一豎向杆件，所述豎向杆件下移帶動齒條向下轉動使齒條與傳動齒輪相分離。
5.根據權利要求4所述的無擾動式沉積物採樣器，其特徵在於:在所述採樣管頂端中部鉸接有兩合頁蓋，一所述合頁蓋下端面設有一與豎向杆件相對應的凸塊，所述合頁蓋向下轉動使凸塊壓向豎向杆件頂端。
6.根據權利要求4或5所述的無擾動式沉積物採樣器，其特徵在於:在所述採樣管內壁上位於齒條下方豎向設有一彈簧，所述彈簧上端與齒條下端相連接，所述彈簧在彈性力作用下驅動齒條復位處於水平狀態。
【文檔編號】G01N1/04GK103808527SQ201310429413
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年9月18日 優先權日:2013年9月18日
【發明者】郭永堅, 朱長波, 頡曉勇, 李俊偉, 陳立雄, 陳素文 申請人:中國水產科學研究院南海水產研究所