一种海床式勘察设备的沉积物辅助取样装置的制作方法

本实用新型涉及海洋勘察设备领域，具体涉及一种海床式勘察设备的沉积物辅助取样装置。

背景技术：

海床式勘察设备，如海底取样钻机、海底原位测试设备、海洋钻探用海底基盘、海底观测站等一般均具有较大质量，坐落在较软沉积物的海床面上，往往下陷较为严重(部分软泥质地层甚至超过1m)。勘察设备的下陷会造成取样或测试的海底面基准发生变化(深度变大)，并导致下陷段海底沉积物被忽视，为了修正取样或测试的海底面基准，并准确获得下陷段沉积物的各种物理力学性质，专门设计了一种安装在海床式勘察设备上的辅助取样装置，通过量取取样样品的长度去修正实测的海底面基准，通过室内测试获取下陷段沉积物的特性。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种海床式勘察设备的沉积物辅助取样装置，能够实现对海底浅层沉积物的有效取样。

本实用新型的技术方案在于：包括取样管、电磁铁、铁块、钢丝细绳、取样管支架、顶盖、底盖、顶盖旋转杆、第一弹簧及底盖旋转机构，

所述电磁铁固定在勘察设备外壁，取样管上下开口，纵向固定在取样管支架上，取样管支架固定于电磁铁下方的勘察设备外壁，所述顶盖旋转杆设于电磁铁和取样管支架之间，一端与勘察设备铰接，另一端设有向上的弯折部，所述铁块与电磁铁吸合，钢丝细绳一端连接铁块，另一端连接顶盖旋转杆，所述顶盖悬垂于取样管正上方，上端与顶盖旋转杆铰接，所述第一弹簧连接于所述顶盖旋转杆与取样管支架之间；

所述底盖旋转机构包括设于勘察设备外壁的套管支架、第二弹簧、连接在套管支架上的套管及与套管连接的双铰链旋转杆，所述双铰链旋转杆包括长杆、短杆和中杆，依次通过铰链连接，所述中杆设于套管内，上端伸出至套管外，所述第二弹簧上端与中杆上端固定，下端与套管上端固定，所述底盖固设于长杆上，长杆另一端设有可与所述顶盖旋转杆的弯折部相互勾住的弯折部。

作为上述方案的优选，所述取样管底盖轴线与长杆轴线平行，且在长杆绕铰链旋转使长杆上的弯折部一端处于最下方的状态下，取样管底盖与取样管下端管口契合。

作为上述方案的优选，所述套管与取样管平行设置，取样管位于套管和勘察设备之间。

作为上述方案的优选，所述取样管下端面与勘察设备下底面齐平。

本实用新型的有益效果在于：上述装置结构简单，操作方便，能够实现对海底沉积物准确、有效采样，对海底科学研究具有重要价值。

附图说明

图1为本实用新型与海床式勘察设备连接的结构示意图。

图2为本实用新型的整体结构示意图。

图3为本实用新型中双铰链旋转杆局部放大示意图。

图4为本实用新型中顶盖旋转杆与长杆相互勾住的局部放大示意图。

图5为本实用新型中取样管盖上的结构示意图。

图6为本实用新型中取样管底盖盖上的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图详细描述本实用新型的实施例。

如图1和图2所示，本实施例的结构包括取样管15、电磁铁7、铁块8、钢丝细绳9、取样管支架3、顶盖11、底盖12、顶盖旋转杆10、第一弹簧6及底盖旋转机构，

所述电磁铁7固定在勘察设备1外壁，取样管15上下开口，纵向固定在取样管支架3上，取样管支架3固定于电磁铁7下方的勘察设备1外壁，所述顶盖旋转杆10设于电磁铁7和取样管支架3之间，一端与勘察设备1铰接，另一端设有向上的弯折部，如图4所示，所述铁块8与电磁铁7吸合，钢丝细绳9一端连接铁块8，另一端连接顶盖旋转杆10，所述顶盖11悬垂于取样管15正上方，上端与顶盖旋转杆10铰接，所述第一弹簧6连接于所述顶盖旋转杆10与取样管支架3之间；

所述底盖12旋转机构包括设于勘察设备1外壁的套管支架5、第二弹簧13、连接在套管支架5上的套管4及与套管4连接的双铰链旋转杆14，所述双铰链旋转杆14包括长杆17、短杆18和中杆16，依次通过铰链连接，所述中杆16设于套管4内，上端伸出至套管4外，所述第二弹簧13上端与中杆16上端固定，下端与套管4上端固定，所述底盖12固设于长杆17上，长杆17另一端设有可与所述顶盖旋转杆10的弯折部相互勾住的弯折部，如图4所示。

在本实施例中，所述取样管15底盖12轴线与长杆17轴线平行，且在长杆17绕铰链旋转使长杆17上的弯折部一端处于最下方的状态下，取样管15底盖12与取样管15下端管口 契合，如图6所示。

在本实施例中，所述套管4与取样管15平行设置，取样管15位于套管4和勘察设备1之间。

在本实施例中，所述取样管15下端面与勘察设备1下底面齐平。

海床式勘察设备在未下放入海之前，电磁铁将铁块吸住，铁块通过钢丝细绳拉住顶盖旋转杆，此时第一弹簧被拉伸。顶盖旋转杆末端与双铰链旋转杆的长杆末端通过弯折部相互勾住，其局部放大图如图4所示，此时双铰链旋转杆的长杆与中杆处于竖直状态，短杆处于水平状态，第二弹簧被压缩。此时辅助取样装置的初始状态如图2所示，直到海床式勘察设备在海底表层下降到预期的深度。

当海床式勘察设备的沉积物辅助取样装置中的取样管完成了预期深度的取样并且开始上升回收时，船上工作人员控制电磁铁失电，铁块脱落，顶盖旋转杆受到第一弹簧的收缩力而顺时针旋转，取样管顶盖将取样管上端盖住，如图5所示，此时顶盖旋转杆末端弯折部与双铰链旋转杆的长杆末端弯折部不再相互勾住。因取样管顶盖封住取样管上端之后，取样管对里面的样品具有了真空拉力，此时即使海床式勘察设备不断上升，取样管里面的样品也不会掉落。

当顶盖旋转杆末端弯折部与双铰链旋转杆的长杆末端弯折部脱钩之后，双铰链旋转杆的长杆顺时针旋转(因为重心在长杆的右侧)，直到长杆与短杆都到达竖直状态。又因第二弹簧的伸张力作用，长杆与短杆被拉入套管内，直到取样管底盖封住取样管下端，如图6所示。这样样品得到可靠密封，可以回收到船上。