一种沙层采样机及其采样方法
【专利摘要】本发明提出了一种沙层采样机及其采样方法。该采样机包括采样机本体，所述采样机本体为圆锥体结构，采样机本体包括：机体外壳、机体内腔、连接支架、钻头、第一电机、第二电机、螺旋桨、样本收集室和插管，本发明通过多次，多深度的采样，实现了对不同深度沙层的样本采集，不仅提高了采样的效率，同时也降低了采样的成本。
【专利说明】一种沙层采样机及其采样方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及钻探【技术领域】，尤其涉及一种沙层采样机及其采样方法。
【背景技术】
[0002]目前，采沙船主要用于河道采沙，采沙船能进入使用的沙场或水库，江河湖泊，其工作原理是利用减速机带动挖沙斗，使之进行开采水下的沙子，采沙船操作简便，效率高，适用于河道，水库，内陆湖泊，流动或不流动的河水下的沙子源等。一般对采沙而言，按其沙质用途不同，采挖形式也不同。细沙多用吸沙船，粗沙则多用链斗式或吊抓式采沙船。其中链斗式采沙船工作时的位置相对比较固定，移动范围小，而且移动速度也慢，吸沙式采沙船工作时分定位和自航吸沙式，前者较为稳定，后者活动范围大、上下移动快，左右摆动大。吊抓式与吸沙式基本相同，但活动采沙时稍比吸沙式慢一点，且范围稍小一点。
[0003]通常情况下，采砂船在进行采砂前，均需要进行沙层的探测，不同深度的沙层的沙质不同，现有技术中大多采用挖沙斗进行沙场的探测，这种探测的方法，对于在长江等深水中无法实现，即使采用长杆支撑，也无法实现多层次的采样，且采样的成本大，效率低。
【发明内容】
[0004]为解决【背景技术】中存在的技术问题，本发明提出了一种沙层采样机及其采样方法，其有效的提高了采样的效率和质量，降低了采样的成本，实现了对不同深度的沙层进行采样，且采样数据准确、可靠。
[0005]本发明提出的一种沙层采样机及其采样方法，该采样机包括采样机本体，所述采样机本体为圆锥体结构，采样机本体包括:机体外壳、机体内腔、连接支架、钻头、第一电机、第二电机、螺旋桨、样本收集室和插管，其中，
[0006]机体内腔下部设有第一电机和样本收集室，第一电机内设于机体内腔的轴芯处，所述样本收集室对称设于第一电机的两侧，所述机体内腔的上部设有第二电机和螺旋桨；机体外壳的下端设有钻头，钻头通过第一转轴与第一电机轴连接，所述第二电机通过支撑杆固定于机体外壳上，所述第二电机通过第二转轴连接有螺旋桨；
[0007]机体外壳的上端设有连接支架，所述连接支架通过衔接块连接有缆绳。
[0008]优选地，所述钻头的前端设有感应装置。通过设置感应装置，使得钻头在感应到沙层后开始工作，大大降低了采样机的能耗，进而降低了采样的成本。
[0009]优选地，所述样本收集室上端设有滚动装置，所述滚动装置设于机体内腔内。
[0010]优选地，所述滚动装置包括滑槽和滚轮，所述滚轮设于滑槽内，且滚轮固定于样本收集室的上部。通过在样本收集室上部设置滚轮，使样本能够轻松的取出，且样本收集室能够轻松取出清洗，大大提高了采集样本的准确性。
[0011]优选地，所述机体内腔内设有铅体。通过在机体腔体内设置铅体，增大了采样机的密度，有效减小了水的浮力对采样机运动轨迹的影响。
[0012]一种沙层采样机的采样方法，包括:
[0013]S1、通过缆绳将采样机放入水中，然后开启第二电机，采样机在螺旋桨的带动下进入水中；
[0014]S2、当感应装置感应到沙层时，感应装置将信号传递给第一电机和第二电机，此时第一电机工作，第二电机停止工作，随后采样机在钻头的带动下进入沙层；
[0015]S3、当采样机进入沙层后，通过控制缆绳的下放长度，第一阶段的采集深度为O—5m，采集完成后将采样机收回，取下样本收集室内的第一样本；第二阶段的采集深度为5—1m,采集完成后将采样机收回，取下样本收集室内的第二样本；第三阶段的采集深度为10-15m,采集完成后将采样机收回，取下样本收集室内的第三样本；
[0016]S4、最后将每个深度区间的采集样本进行收集，分析。
[0017]优选地，每个深度的样本采集均进行样本收集室的清洗。
[0018]本发明通过多次，多深度的采样，实现了对不同深度沙层的样本采集，不仅提高了采样的效率，同时也降低了采样的成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本发明提出的一种沙层采样机的结构示意图；
[0020]图2为图1中A处的局部放大示意图。
【具体实施方式】
[0021]如图1所示，图1为本发明提出的一种沙层采样机的结构示意图。
[0022]参照图1，本发明提出一种沙层采样机，包括采样机本体3，采样机本体3为圆锥体结构，米样机本体3包括:机体外壳16、机体内腔17、连接支架18、钻头9、第一电机8、第二电机6、螺旋桨4、样本收集室13和插管11，其中，
[0023]机体内腔17下部设有第一电机8和样本收集室13，第一电机8内设于机体内腔17的轴芯处，样本收集室13对称设于第一电机8的两侧，所述机体内腔17的上部设有第二电机6和螺旋桨4 ;机体内腔17内设有铅体7。
[0024]机体外壳16的下端设有钻头9，钻头9通过第一转轴12与第一电机8轴连接，第二电机6通过支撑杆15固定于机体外壳16上,第二电机6通过第二转轴5连接有螺旋桨4 ;机体外壳16的上端设有连接支架18，连接支架18通过衔接块2连接有缆绳I。钻头9的前端设有感应装置10。
[0025]如图2所示，图2为本发明提出的一种沙层采样机的A处的局部放大示意图。
[0026]参照图2，样本收集室13上端设有滚动装置14，滚动装置14设于机体内腔17内。滚动装置14包括滑槽19和滚轮20，滚轮20设于滑槽19内，且滚轮19固定于样本收集室13的上部。
[0027]本发明本还提出了一种沙层采样机的采样方法，包括如下步骤:
[0028]S1、通过缆绳I将采样机放入水中，然后开启第二电机6，采样机在螺旋桨4的带动下进入水中；
[0029]S2、当感应装置10感应到沙层时，感应装置10将信号传递给第一电机8和第二电机6，此时第一电机8工作，第二电机6停止工作，随后采样机在钻头9的带动下进入沙层；
[0030]S3、当采样机进入沙层后，通过控制缆绳I的下放长度，第一阶段的采集深度为O — 5m，采集完成后将采样机收回，取下样本收集室13内的第一样本；第二阶段的采集深度为5 — 10m，采集完成后将采样机收回，取下样本收集室13内的第二样本；第三阶段的采集深度为10 — 15m，采集完成后将采样机收回，取下样本收集室13内的第三样本，在进行三个阶段的采样时，每个阶段采样结束后，均要进行样本收集室13的清洗；
[0031]S4、最后将每个深度区间的采集样本进行收集，分析。
[0032]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种沙层采样机，其特征在于，包括采样机本体(3)，所述采样机本体(3)为圆锥体结构，米样机本体(3)包括:机体外壳(16)、机体内腔(17)、连接支架(18)、钻头(9)、第一电机(8)、第二电机(6)、螺旋桨(4)、样本收集室(13)和插管(11),其中， 机体内腔(17)下部设有第一电机(8)和样本收集室(13),第一电机(8)内设于机体内腔(17)的轴芯处，所述样本收集室(13)对称设于第一电机(8)的两侧，所述机体内腔(17)的上部设有第二电机(6)和螺旋桨(4)； 机体外壳(16)的下端设有钻头(9)，钻头(9)通过第一转轴(12)与第一电机(8)轴连接，所述第二电机(6)通过支撑杆(15)固定于机体外壳(16)上，所述第二电机(6)通过第二转轴(5)连接有螺旋桨(4)； 机体外壳(16)的上端设有连接支架(18)，所述连接支架(18)通过衔接块(2)连接有缆绳⑴。
2.根据权利要求1所述的沙层采样机，其特征在于，所述钻头(9)的前端设有感应装置(10)。
3.根据权利要求1所述的沙层采样机，其特征在于，所述样本收集室(13)上端设有滚动装置(14)，所述滚动装置(14)设于机体内腔(17)内。
4.根据权利要求3所述的一种的沙层采样机，其特征在于，所述滚动装置(14)包括滑槽(19)和滚轮(20)，所述滚轮(20)设于滑槽(19)内，且滚轮(19)固定于样本收集室(13)的上部。
5.根据权利要求1所述的沙层采样机，其特征在于，所述机体内腔(17)内设有铅体⑵。
6.根据权利要求1一5中任一项所述沙层米样机的米样方法,其特征在于,包括: 51、通过缆绳(I)将采样机放入水中，然后开启第二电机(6)，采样机在螺旋桨(4)的带动下进入水中； 52、当感应装置(10)感应到沙层时，感应装置(10)将信号传递给第一电机(8)和第二电机￠)，此时第一电机(8)工作，第二电机(6)停止工作，随后采样机在钻头(9)的带动下进入沙层； 53、当采样机进入沙层后，通过控制缆绳(I)的下放长度，第一阶段的采集深度为O—5m，采集完成后将采样机收回，取下样本收集室(13)内的第一样本；第二阶段的采集深度为5— 10m，采集完成后将采样机收回，取下样本收集室(13)内的第二样本；第三阶段的采集深度为10 — 15m，采集完成后将采样机收回，取下样本收集室(13)内的第三样本； 54、最后将每个深度区间的采集样本进行收集，分析。
7.根据权利要求5所述的沙层采样机的采样方法，其特征在于，每个深度的样本采集均进行样本收集室(13)的清洗。
【文档编号】G01N1/08GK104316350SQ201410637636
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年11月12日 优先权日:2014年11月12日
【发明者】王磊, 李明刚 申请人:安徽省五洲船舶制造有限公司