固体取样装置制造方法
【专利摘要】本发明的固体取样装置，包括：具备中空的主体部和位于该主体部下方的底部的底座；上下运动地插入于所述主体部内的螺旋杆；设于所述主体部内的取样管，所述取样管的上端与所述螺旋杆的下端连接，所述取样管的下端贯穿所述底部。采用本发明的固体取样装置，能够方便地获得文物的层状结构和材料信息，并且对原文物损坏小，操作简单快捷，携带方便。
【专利说明】固体取样装置
【技术领域】
[0001]本发明属于文物保护领域，涉及一种固体取样装置，具体地，涉及一种可用于对文物保护中陶俑、彩绘、壁画、土壤矿物等固体进行取样的固体取样装置。
【背景技术】
[0002]中华民族历史悠久，文化灿烂，先人留下的历史文化古迹值得后人保护、继承并发扬。然而，由于自然风化及自然环境的变化等原因，现存的文物都有不同程度的损坏。为了更好地保护并修复受损的壁画、陶俑和彩绘等文物，需对它们的层状结构和材料做深层次的研究。
[0003]目前，出于保护原则，对文物的无损分析研究主要停留在表面材料的分析，分析厚度只有几个毫米，无法做到更深层次的结构和材料分析。
[0004]而X射线衍射分析技术(XRD)、微探针扫描分析技术(U-SRXRF)和扫描电子显微镜分析技术(SEM)等现有的分析技术不易做到对文物的原位分析，且在一定程度上需损坏文物。
[0005]而关于对文物的有损分析时的取样，大部分是刮取文物表面的材料或者取较大块的整体材料进行分析，对文物的损坏是相当大的。
[0006]针对上述现有技术中的对文物结构和材料分析的各种局限性，希望能够研发出能够使得对文物的破坏尽可能小，且能更好地深层次分析文物的各种材料信息的装置。
【发明内容】
[0007]鉴于以上所述，本发明所要解决的技术问题在于提供一种固体取样装置，能够方便地获得文物的层状结构和材料信息，并且对原文物损坏小，操作简单快捷，携带方便。
[0008]为了解决上述技术问题，本发明的固体取样装置，包括:具备中空的主体部和位于该主体部下方的底部的底座；上下运动地插入于所述主体部内的螺旋杆；设于所述主体部内的取样管，所述取样管的上端与所述螺旋杆的下端连接，所述取样管的下端贯穿所述底部。
[0009]根据本发明，通过将取样管与可在底座的中空主体部内上下运动的螺旋杆相连，使该取样管随螺旋杆一起运动，进而使该取样管的下端贯穿底座的底部，从而通过该取样管钻取文物样品。
[0010]采用本发明的固体取样装置，能够方便地获得文物完整原样品层状结构和材料，并且对文物损坏小，取样简单快捷，方便携带，适用于文物保护中陶俑彩绘、壁画，土壤矿物等固体的微量取样和原状检测研究。取样管中所钻取的样品可直接在一些分析仪器中检测，不会破坏样品的原貌，达到原状分析。同时，也能将取样管中的样品取出后再进行检测，分析信息全面。
[0011]又，在本发明中，也可以是，还包括上下运动地插入于所述取样管内的推料杆。
[0012]根据本发明，通过该上下运动地插入于取样管内的推料杆，可以在后期推动推料杆以将取样管内所钻取的样品取出后，再对该取出的样品进行检测。
[0013]又，在本发明中，也可以是，在所述推料杆的外壁上设有刻度。
[0014]根据本发明，通过设于该推料杆的外壁上的刻度，可以从取样管内取出定量的样品进行检测，实现定量推样。
[0015]又，在本发明中，也可以是，还包括设于所述取样管的管壁上的孔槽。
[0016]根据本发明，通过设于取样管的管壁上的孔槽，可在保持样品截面的原始形态的状态下，直接用各种分析仪器对取样管内钻取的原状样品进行原位检测，避免对原状样品的破坏。
[0017]又，在本发明中，也可以是，在所述螺旋杆的外壁上设有刻度。
[0018]根据本发明，通过设于螺旋杆的外壁上的刻度，可便于观察取样深度，实现定量取样。
[0019]又，在本发明中，也可以是，还包括设于所述螺旋杆的上端处的手柄。
[0020]根据本发明，通过旋转设于螺旋杆的上端处的手柄并在螺旋杆的轴向上通过该手柄对螺旋杆施力，可以使螺旋杆在底座的主体部中向下运动，进而带动取样管向下转动，以此可以进行旋转取样。
[0021]又，在本发明中，也可以是，所述取样管的上端与所述螺旋杆的下端之间螺纹连接。
[0022]根据本发明，取样管的上端与螺旋杆的下端之间螺纹连接，可便于将取样管连接至螺旋杆及将取样管从螺旋杆卸下，可便于更换取样管进而可实现连续多次取样。
[0023]又，在本发明中，也可以是，所述取样管的直径小于20mm。
[0024]根据本发明，取样管的直径小于20_，取样时对文物损坏小，可以实现微量取样。
[0025]又，在本发明中，也可以是，所述取样管的下端形成为向着梢端方向直径逐渐变小的结构。
[0026]根据本发明，有利于通过取样管对文物进行取样。
[0027]又，在本发明中，也可以是，所述取样管的梢端处的外壁倾斜而形成为刃状。
[0028]根据本发明，通过梢端部形成为刃状的取样管可便于对文物进行取样。
[0029]本发明可包含权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少两个结构的任意组合。尤其是，本发明包含权利要求书的各项权利要求的两个以上的任意组合。
[0030]根据下述【具体实施方式】并参考附图，将更好地理解本发明的上述及其他目的、特征和优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1示出了根据本发明的固体取样装置的一实施形态的结构示意图；
图2示出了图1所示的固体取样装置的纵向剖视图；
图3a示出了图2所示的固体取样装置中的取样管及推料杆的放大示意图；且 图3b示出了图3a所示的推料杆上的刻度的放大示意图。
【具体实施方式】
[0032]以下结合附图和优选的实施形态详细说明本发明的固体取样装置。图1示出了根据本发明的固体取样装置的一实施形态的结构示意图；图2示出了图1所示的固体取样装置的纵向剖视图。
[0033]参照图1和图2所示，本发明的固体取样装置包括底座1，该底座I具备中空的主体部Ia和位于该主体部Ia下方的底部lb。螺旋杆2可上下运动地插入于该底部I的主体部Ia中。该固体取样装置还包括设于上述主体部Ia内的取样管5，该取样管5的上端5a与螺旋杆2的下端2a连接，该取样管5的下端5b贯穿底座I的底部lb。
[0034]通过将取样管5与可在底座I的中空主体部Ia内上下运动的螺旋杆2相连，使该取样管5随螺旋杆2 —起运动，进而使该取样管5的下端5b贯穿底座I的底部lb，从而通过该取样管5钻取文物样品。上述底座I可以起支撑螺旋杆2的作用，在钻取样品过程中也可起导向作用，使取样管5保持垂直取样。
[0035]在图2和图3所示的实施形态中，本发明的固体取样装置还可包括设于取样管5的管壁上的孔槽7。通过设于取样管5的管壁上的孔槽7，可在保持取样管5内所钻取的样品截面的原始形态的状态下，直接用各种分析仪器对取样管5内钻取的原状样品进行原位检测，避免对原状样品的破坏。
[0036]又，如图1所示，在螺旋杆2的外壁上可设有刻度4，通过该刻度4可便于观察取样深度，实现定量取样。
[0037]此外，如图1和图2所示，在本实施形态中，该固体取样装置还可包括设于螺旋杆2的上端2b处的手柄3。通过旋转设于螺旋杆2的上端2b处的手柄3并在螺旋杆2的轴向上通过该手柄3对螺旋杆2施力，可以使螺旋杆2在底座I的主体部Ia中向下运动，进而带动取样管2向下转动，以此可以进行旋转取样。
[0038]在图2所示的实施形态中，取样管5的上端5a与螺旋杆2的下端2a之间螺纹连接。具体地，在取样管5的上端5a的外壁上设有螺纹，且在螺旋杆2的下端2a上设有直径略大于取样管5的上端5a的外径的螺纹孔，该螺纹孔的螺纹与取样管5的上端5a的外壁上设有的螺纹相匹配。通过将取样管5的上端5a与螺旋杆2的下端2a之间进行螺纹连接，可便于将取样管5连接至螺旋杆2及将取样管5从螺旋杆2卸下，可便于更换取样管5进而可实现连续多次取样。
[0039]在本实施形态中，上述取样管5的直径可小于20mm，从而可以在取样时对文物损坏小，可以实现微量取样。且该取样管5的下端5b可形成为向着梢端方向直径逐渐变小的结构，从而有利于通过取样管5对文物进行旋转取样。此外，该取样管5的梢端处的外壁也可以倾斜而形成为刃状，以进一步有利于对文物进行旋转取样。
[0040]又，参照图2和图3所示，本发明的固体取样装置还可包括上下运动地插入于取样管5内的推料杆6。通过该上下运动地插入于取样管5内的推料杆6，可以在后期推动推料杆6以将取样管5内所钻取的样品取出后，再对该取出的样品进行检测。且如图3和图4所示，在该推料杆6的外壁上可设有刻度9，从而可以从取样管5内取出定量的样品进行检测，实现定量推样。
[0041]采用本发明的固体取样装置，能够方便地获得文物完整原样品层状结构和材料，并且对文物损坏小，取样简单快捷，方便携带，适用于文物保护中陶俑彩绘、壁画，土壤矿物等固体的微量取样和原状检测研究。取样管5中所钻取的样品可直接在一些分析仪器中检测，不会破坏样品的原貌，达到原状分析。同时，也能将取样管5中的样品取出后再进行检测，分析信息全面。
[0042]以下通过具体的实施例详细说明根据本发明的固体取样装置的各部件的制作及其工作过程。
[0043]对于取样管5的制作:截取一定直径一定长度的不锈钢棒，从下端开始削小其直径，一直到距上端边缘一定距离处，使其有一个阶梯状。从不锈钢棒中心钻孔，使其成为管状，并达到一定的壁厚度。在取样管5下端的外径处倾斜打磨出刃，便于取样；并在不锈钢管直径较大的上端壁外制作一定尺度的螺纹8，便于与螺旋杆2连接和卸下。同时，在取样管5的管壁上开一个宽例如为2mm、一定长度的孔槽7，便于观察和检测所取的样品。
[0044]对于推料杆6的制作:截取一定长度的不锈钢棒，其直径略小于取样管5的内径，以便于在取样管5内自由活动，并在推料杆6的外壁上刻上刻度9，便于后期定量取出样品。
[0045]对于螺旋杆2的制作:选一根长度比取样管5长3?4倍，直径大2倍左右的不锈钢杆。在该不锈钢杆下端开设一个与取样管5上端的外螺纹相匹配的螺纹孔，螺纹孔深度略比取样管5的螺纹长些；再在不锈钢杆下端内钻取直径略大于推料杆6的孔，长度约为推料杆6的长度。在不锈钢杆上端平行于径向钻取一定大小的孔2c，钻穿其直径并插入一钢棒，与螺旋杆2呈T型，相当于手柄3，便于旋转取样。并在螺旋杆2的外壁上刻上刻度4，便于观察取样深度。
[0046]对于底座I的制作:选取一块倒T型的实心不锈钢，其下部(即底部Ib)直径例如可为5?8cm、上部(即主体部Ia)直径约比螺旋杆2直径大1cm，下部高度约0.5cm，整个T型高度比取样管5长2cm左右。在上部钻取直径略比螺旋杆2外径大、深度与底座上部长度相同的孔Id以在该上部形成中空部，便于螺旋杆2的插入；接着在底部Ib上钻取直径略比取样管5直径大的孔Ic，直至贯穿，整个底座I起支撑和导向的作用。
[0047]在制成上述各部件后，将推料杆6套入取样管5内，并一起与螺旋杆2组装好，再整个插入底座I中。手动旋转手柄3并实施轴向的力，取样管5随螺旋杆2 —起转动钻取样品。观察螺旋杆2上的刻度线4可知钻取样品的深度，实现定量取样。反转可取出螺旋杆2。通过螺纹8可卸下含有样品的取样管5，并可重新更换新的取样管5装上继续取样。取出的样品在取样管5中，通过孔槽7可直接用各种分析仪器进行原位检测；也可用推料杆6通过其壁上的刻度线9取出一定量的样品进行检测，实现定量推样。
[0048]本发明的固体取样装置可有效解决固体的定量微量取样和原状检测问题，适用于陶俑彩绘、壁画、土壤矿物等固体的定量微量取样和原状检测研究。
[0049]在不脱离本发明的基本特征的宗旨下，本发明可体现为多种形式，因此本发明中的实施形态是用于说明而非限制，由于本发明的范围由权利要求限定而非由说明书限定，而且落在权利要求界定的范围，或其界定的范围的等价范围内的所有变化都应理解为包括在权利要求书中。
【权利要求】
1.一种固体取样装置，其特征在于，包括: 具备中空的主体部和位于该主体部下方的底部的底座； 上下运动地插入于所述主体部内的螺旋杆； 设于所述主体部内的取样管，所述取样管的上端与所述螺旋杆的下端连接，所述取样管的下端贯穿所述底部。
2.根据权利要求1所述的固体取样装置，其特征在于，还包括上下运动地插入于所述取样管内的推料杆。
3.根据权利要求2所述的固体取样装置，其特征在于，在所述推料杆的外壁上设有刻度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的固体取样装置，其特征在于，还包括设于所述取样管的管壁上的孔槽。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的固体取样装置，其特征在于，在所述螺旋杆的外壁上设有刻度。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的固体取样装置，其特征在于，还包括设于所述螺旋杆的上端处的手柄。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的固体取样装置，其特征在于，所述取样管的上端与所述螺旋杆的下端之间螺纹连接。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的固体取样装置，其特征在于，所述取样管的直径小于20mm。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的固体取样装置，其特征在于，所述取样管的下端形成为向着梢端方向直径逐渐变小的结构。
10.根据权利要求9所述的固体取样装置，其特征在于，所述取样管的梢端处的外壁倾斜而形成为刃状。
【文档编号】G01N1/08GK103940633SQ201410139499
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月9日 优先权日:2014年4月9日
【发明者】郑文平, 卓尚军 申请人:中国科学院上海硅酸盐研究所