一种立式表层沉积物分层采集装置及采集方法
【专利摘要】本发明公开了一种立式表层沉积物采集装置及采集方法，包括：采集器、固定架(2)、插杆(3)、开关装置(4)；所述采集器包括顶板(11)、背板(12)、左侧板(13)、右侧板(14)、至少一个定位板(15)；所述定位板(15)的一侧固定于所述左侧板(13)的固定槽内，另一侧固定于所述右侧板(14)的固定槽内；所述顶板(11)的左端位于所述左侧板(13)的外侧的部分和右端位于所述右侧板(14)的部分均具有通孔；所述开关装置包括左挡门(41)、右挡门(42)、固定板(43)。本采集装置采样厚度可调、采样精准，操作方便，重量轻、可拆卸，携带方便。
【专利说明】
一种立式表层沉积物分层采集装置及采集方法
技术领域
[0001]本发明涉及样品采集装置，尤其涉及一种立式表层沉积物分层采集装置及采集方法。
【背景技术】
[0002]沉积物是河流、湖泊、水库以及海洋等水域的重要组成部分，它能够通过多种途径与上覆水体之间进行物质交换，沉积物中重金属、有机氯等污染物的迀移转化对水生生物和底栖动物的生存环境起着重要影响作用，沉积物的“健康状况”无疑关系到水生生态系统的健康，进而通过食物链影响到人类自身，因此对沉积物样品进行采集和监测具有非常重要的意义。
[0003]目前国内外研制开发的沉积物采集装置种类繁多，主要包括重力采样器、活塞式采样器、连杆式采样器、冷冻式采样器以及钻进式采样器等。重力采样器分为抓斗式和柱状式两类，抓斗式采样器结构简单、操作方便，但仅适合采集表层20cm左右的样品，而且采样厚度不可控，对沉积物样品扰动大、密封性差，易造成样品流失和采集效率低等问题，通常只用于表层混合态沉积物样品的采集。
[0004]柱状式采样器是通过垂直插入沉积物中获取未受扰动的柱状沉积物样品，所取得的样品具有很好的代表性，目前使用的柱状式采样器多结构复杂，体积较大且笨重，需要专门的起吊设备，价格昂贵，操作不方便，而且很多检测地区地形崎岖，不便于携带重型设备。
[0005]许多研究和实践仅需要同时采集表层沉积物分层样品，目前的沉积物分层取样装置结构复杂、成本高、人力消耗大、质量大不便于携带，因此，研制一种对表层沉积物扰动小、便于携带、结构简单、使用方便，同时采集多层沉积物样品，而且采样厚度可控的表层沉积物采集装置是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0006]为了解决目前沉积物取样装置结构复杂、成本高，采样厚度不可控的技术问题，本发明提供一种立式表层沉积物分层采集装置及采集方法。
[0007]本发明提供的立式表层沉积物分层采集装置，包括:采集器、固定架、插杆、开关装置；
[0008]所述采集器包括顶板、背板、左侧板、右侧板、至少一个定位板;所述顶板和所述背板构成弯析结构，所述左侧板的一侧与所述顶板的左侧固定连接，另一侧与所述背板的左侧固定连接;所述右侧板的一侧与所述顶板的右侧固定连接，另一侧与所述背板的右侧固定连接;所述左侧板和所述右侧板的内壁对称的设置有距所述顶板距离相同的固定槽，所述定位板的一侧固定于所述左侧板的固定槽内，另一侧固定于所述右侧板的固定槽内；
[0009]所述固定架包括支撑杆和插接槽，所述支撑杆的一端固定于所述顶板上，另一端与所述插接槽的底部固定连接，所述插杆的一端固定于所述插接槽内；
[0010]所述顶板的长度大于所述左侧板和所述右侧板间的距离，所述顶板的左端位于所述左侧板的外侧的部分和右端位于所述右侧板的部分均具有通孔；
[0011]所述开关装置包括左挡门、右挡门、固定板;所述左挡门的右上角和右挡门的左上角均为圆弧形状，所述固定板的中部具有两个相邻的通孔，所述左挡门的右上角通过连杆与所述固定板转动连接，所述右挡门的左上角通过连杆与所述固定板转动连接;所述左挡门的左上角处设置有连接有左侧第一线的左档门第一通孔，左下角设置有连接有左侧第二线的左挡门第二通孔，右下角设置有连接有左侧第三线的左挡门第三通孔;所述右挡门的右上角处设置有连接有右侧第一线的右档门第一通孔，右下角设置有连接有右侧第二线的右挡门第二通孔，左下角设置有连接有右侧第三线的右挡门第三通孔，所述插杆固定有用于各线通过的至少一个圆环。
[0012]上述表层沉积物采集分层装置还具有以下特点:
[0013]所述采集器还包括:固定于所述左侧板的外侧的左防护装置，固定于所述右侧板外侧的右防护装置，固定于所述背板外侧的后防护装置；
[0014]其中，所述左防护装置固定于所述左档板的左侧，所述右防护装置固定于所述右档板的右侧，所述后防护装置固定于所述背板的外侧;所述左防护装置为由第一板块和第二板块构成的折弯结构，所述第一板块的一端与所述左档板固定，第二板块与所述左档板平行;所述右防护装置为由第一板块和第二板块构成的折弯结构，所述第一板块的一端与所述右档板固定，第二板块与所述右档板平行;所述后防护装置为由第一板块和第二板块构成的折弯结构，所述第一板块的一端与所述背板固定，第二板块与所述背板平行。
[0015]上述表层沉积物分层采集装置还具有以下特点:
[0016]所述插杆为伸缩杆。
[0017]上述表层沉积物分层采集装置还具有以下特点:
[0018]所述插杆的手持端具有多个把手，或者，所述插杆的手持端具有多个把手固定点，插杆的手持端还具有折弯结构。
[0019]上述表层沉积物分层采集装置还具有以下特点:
[0020]所述左侧板上距离所述左挡门最近的一端固定有塑料套;所述右侧板上距离所述右挡门最近的一端固定有塑料套。
[0021 ]上述表层沉积物分层采集装置还具有以下特点:
[0022]所述左侧板和所述右侧板的固定槽内设置有用于压紧所述定位板的定位蝴蝶压紧弹片。
[0023]上述表层沉积物分层采集装置还具有以下特点:
[0024]所述左侧板和所述右侧板均为直角三角形结构。
[0025]上述表层沉积物分层采集装置还具有以下特点:
[0026]所述左挡板和所述右挡板的底部角的角度为30?70度。
[0027]上述表层沉积物分层采集装置还具有以下特点:
[0028]所述左挡板和所述右挡板的底部角的角度为60度。
[0029]本发明提供的使用上述分层采集装置的表层沉积物采集方法，包括:确定需采集的沉积物的厚度，将两个固定板固定于左侧板和右侧板内的固定槽内，使两个固定板间隔与所述厚度相同的距离；
[0030]在左挡门的左挡门第一通孔、左挡门第二通孔处固定第一颜色的线，在左挡门第三通孔处固定第二颜色的线，在右挡门的右挡门第一通孔、右挡门第二通孔处固定第一颜色的线，在右挡门第三通孔处固定第二颜色的线;将开关装置的左挡门和右挡门关闭使开关装置处于关闭状态，将所有的线的另一端通过插杆上的圆环并环绕在插杆的顶端;将采集装置以与水面垂直的角度插入沉积物中，拉动所有第一颜色的线使开关装置处于打开状态;水平移动所述采集装置;拉动所有第二颜色的线使开关装置处于关闭状态;将所述采集装置移出水体，采集完毕。
[0031]本发明提供的立式表层沉积物分层采集装置中左侧板和右侧板上具有不同位置的固定槽，将定位板设置于不同位置的固定槽使采集装置具有不同的采集厚度，从而使该采集装置能够实现不同厚度的沉积物采样，满足不同采样厚度的要求。
[0032]本采集装置适用于工作人员将推杆以与水面垂直的角度伸入水底进行采集的场景，本采集装置中的挡板装置可以使工作人员方便的获知挡板到达沉积物表面的时机;本采集装置中的开关装置可有效防止水中沉沙或杂质进入采集器并且有效防止采集到的沉积物在采集装置提出水面之前掉落，更有利于采集的准确性;本采集装置中的防护装置可以防止采集装置未到达沉积物的入水阶段水中较大的泥沙或杂质进入采集装置内部，并且可以在沉积物较软时防止采集过程中沉积物随着左侧板或右侧板的漏水孔流出。本采集装置采样厚度可调、采样精准，操作方便，重量轻、可拆卸，携带方便。
【附图说明】
[0033]图1是实施例中立式表层沉积物分层采集装置的结构示意图；
[0034]图2是实施例中开关装置处于关闭状态的立式表层沉积物分层采集装置的结构示意图；
[0035]图3是实施例中开关装置处于打开状态的立式表层沉积物分层采集装置的结构示意图；
[0036]图4是实施例中立式表层沉积物采集装置中的插杆的手持端的结构示意图；
[0037]图5是另一实施例中立式表层沉积物分层采集装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0038]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
[0039]图1是立式表层沉积物分层采集装置的结构图。此采集装置包括:采集器1、固定架
2、插杆3、开关装置4。
[0040]采集器I包括顶板11、背板12、左侧板13、右侧板14、至少一个定位板15;顶板11和背板12构成弯析结构，左侧板13的一侧与顶板11的左侧固定连接，另一侧与背板12的左侧固定连接;右侧板14的一侧与顶板11的右侧固定连接，另一侧与背板12的右侧固定连接;左侧板13和右侧板14的内壁对称的设置有距顶板11距离相同的固定槽，定位板15的一侧固定于左侧板13的固定槽内，另一侧固定于右侧板14的固定槽内；
[0041]固定架2包括支撑杆21和插接槽22，支撑杆21的一端固定于顶板上，另一端与插接槽22的底部固定连接，插杆3的一端固定于插接槽22内；
[0042]顶板11的长度大于左侧板13和右侧板14间的距离，顶板11的左端位于左侧板13的外侧的部分和右端位于右侧板14的部分均具有通孔；
[0043]开关装置包括左挡门41、右挡门42、固定板43、左侧线44、右侧线45;左挡门41的左上角和右挡门42的右上角均为圆弧形状，固定板43的中部具有两个相邻的通孔，左挡门41的右上角处设置有通孔，右挡门42的左上角处设置有通孔，左挡门41的右上角通过连杆与固定板43转动连接，右挡门42的左上角通过连杆与固定板43转动连接;左挡门41的左上角和右挡门42的右上角均具有连线通孔;左挡门41的连线通孔处固定有左侧线5，左挡门41的连线通孔处固定有右侧线6;插杆3固定有用于左侧线42和右侧线43通过的至少一个圆环。
[0044]图2是实施例中开关装置处于关闭状态的立式表层沉积物采集装置的结构示意图；图3是实施例中开关装置处于打开状态的立式表层沉积物采集装置的结构示意图。
[0045]为使本采集装置方便携带以及工作人员根据不同工作场景的采集方便性的需要，插杆3为伸缩杆。携带时将插杆3缩为最短，工作人员在实际工作时根据需要调整伸缩杆的长度为最佳使用长度。
[0046]图4是插杆3的手持端的结构图。插杆3的手持端具有多个把手，多个把手呈平行状态，或者，插杆3的手持端具有多个把手固定点，在使用时可以将把手安装于所需的把手固定点。插杆的手持端还具有折弯结构，可以使工作人员根据使用需要将插杆折弯成具有所需角度的两段。
[0047]为提高挡门与侧板之间的密封性能，左侧板13上距离左挡门41最近的一端固定有塑料套;右侧板14上距离右挡门42最近的一端固定有塑料套，使挡门闭合时具有良好的防水功能。
[0048]图5是另一实施例中开关装置处于打开状态的立式表层沉积物采集装置的结构示意图。采集器I还包括:固定于左侧板13的外侧的左防护装置，固定于右侧板14外侧的右防护装置，固定于背板外侧的后防护装置。其中，左防护装置固定于左档板5的左侧，右防护装置固定于右档板6的右侧，后防护装置固定于背板12的外侧;左防护装置为由第一板块和第二板块构成的折弯结构，第一板块的一端与左档板5固定，第二板块与左档板5平行;右防护装置为由第一板块和第二板块构成的折弯结构，第一板块的一端与右档板6固定，第二板块与右档板6平行;后防护装置为由第一板块和第二板块构成的折弯结构，第一板块的一端与背板12固定，第二板块与背板12平行。
[0049]左侧板13和右侧板14的固定槽内设置有用于压紧定位板15的定位蝴蝶压紧弹片，以提尚定位板15在安装状态的稳定性。
[0050]左侧板13和右侧板14均为直角三角形结构。左挡板4和右挡板5的底部一端的角度典型的为60度。
[0051]左侧板13和右侧板14的固定槽内设置有用于压紧定位板15的定位蝴蝶压紧弹片，以提尚定位板15在安装状态的稳定性。
[0052]左侧板13和右侧板14均为直角三角形结构。左侧板13和右侧板14的底部角的角度为30?70度。经过多次实验，根据实验数据获知左侧板13和右侧板14的底部角的角度为60度时，采集效果较好。
[0053]使用上述立式表层沉积物分层采集装置进行表层沉积物采集的方法，包括:确定需采集的沉积物的厚度，将两个固定板固定于左侧板13和右侧板14内的固定槽内，使两个固定板间隔与所述厚度相同的距离；在左挡门的左挡门第一通孔、左挡门第二通孔处固定第一颜色的线，在左挡门第三通孔处固定第二颜色的线，在右挡门的右挡门第一通孔、右挡门第二通孔处固定第一颜色的线，在右挡门第三通孔处固定第二颜色的线;将开关装置的左挡门41和右挡门42关闭使开关装置处于关闭状态，将所有的线的另一端通过插杆3上的圆环并环绕在插杆3的顶端;将采集装置以与水面垂直的角度插入沉积物中，拉动所有第一颜色的线使开关装置处于打开状态;水平移动所述采集装置;拉动所有第二颜色的线使开关装置处于关闭状态;将所述采集装置移出水体，采集完毕。
[0054]本发明提供的便携式表层沉积物分层采集装置中左侧板和右侧板上具有不同位置的固定槽，将定位板设置于不同位置的固定槽使采集装置具有不同的采集厚度，从而使该采集装置能够实现不同厚度的沉积物采样，满足不同采样厚度的要求。
[0055]本采集装置适用于工作人员将推杆以与水面垂直的角度伸入水底进行采集的场景，本采集装置中的挡板装置可以使工作人员方便的获知挡板到达沉积物表面的时机;本采集装置中的开关装置可有效防止水中沉沙或杂质进入采集器并且有效防止采集到的沉积物在采集装置提出水面之前掉落，更有利于采集的准确性;本采集装置中的防护装置可以防止采集装置未到达沉积物的入水阶段水中较大的泥沙或杂质进入采集装置内部，并且可以在沉积物较软时防止采集过程中沉积物随着左侧板或右侧板的漏水孔流出。本采集装置采样厚度可调、采样精准，操作方便，重量轻、可拆卸，携带方便。
[0056]此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。
[0057]上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本发明的保护范围之内。
[0058]在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0059]以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本发明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种立式表层沉积物分层采集装置，其特征在于，包括:采集器(1)、固定架(2)、插杆(3)、开关装置(4);所述采集器(I)包括顶板(U)、背板(12)、左侧板(13)、右侧板(14)、至少一个定位板(15);所述顶板(11)和所述背板(12)构成弯析结构，所述左侧板(13)的一侧与所述顶板(11)的左侧固定连接，另一侧与所述背板(12)的左侧固定连接;所述右侧板(14)的一侧与所述顶板(11)的右侧固定连接，另一侧与所述背板(12)的右侧固定连接;所述左侧板(13)和所述右侧板(14)的内壁对称的设置有距所述顶板(11)距离相同的固定槽，所述定位板(15)的一侧固定于所述左侧板(13)的固定槽内，另一侧固定于所述右侧板(14)的固定槽内；所述固定架(2)包括支撑杆(21)和插接槽(22)，所述支撑杆(21)的一端固定于所述顶板上，另一端与所述插接槽(22)的底部固定连接，所述插杆(3)的一端固定于所述插接槽(22)内;所述顶板(11)的长度大于所述左侧板(13)和所述右侧板(14)间的距离，所述顶板(11)的左端位于所述左侧板(13)的外侧的部分和右端位于所述右侧板(14)的部分均具有通孔； 所述开关装置包括左挡门(41)、右挡门(42)、固定板(43);所述左挡门(41)的右上角和右挡门(42)的左上角均为圆弧形状，所述固定板(43)的中部具有两个相邻的通孔，所述左挡门(41)的右上角通过连杆与所述固定板(43)转动连接，所述右挡门(42)的左上角通过连杆与所述固定板(43)转动连接;所述左挡门(41)的左上角处设置有连接有左侧第一线的左档门第一通孔(411)，左下角设置有连接有左侧第二线的左挡门第二通孔(412)，右下角设置有连接有左侧第三线的左挡门第三通孔(413);所述右挡门(42)的右上角处设置有连接有右侧第一线的右档门第一通孔(421)，右下角设置有连接有右侧第二线的右挡门第二通孔(422)，左下角设置有连接有右侧第三线的右挡门第三通孔(423)，所述插杆(3)固定有用于各线通过的至少一个圆环。2.如权利要求1所示的表层沉积物分层采集装置，其特征在于， 所述采集器(I)还包括:固定于所述左侧板(13)的外侧的左防护装置，固定于所述右侧板(14)外侧的右防护装置，固定于所述背板(12)外侧的后防护装置； 其中，所述左防护装置固定于所述左档板(5)的左侧，所述右防护装置固定于所述右档板(6)的右侧，所述后防护装置固定于所述背板(12)的外侧;所述左防护装置为由第一板块和第二板块构成的折弯结构，所述第一板块的一端与所述左档板(5)固定，第二板块与所述左档板(5)平行;所述右防护装置为由第一板块和第二板块构成的折弯结构，所述第一板块的一端与所述右档板(6)固定，第二板块与所述右档板(6)平行;所述后防护装置为由第一板块和第二板块构成的折弯结构，所述第一板块的一端与所述背板(12)固定，第二板块与所述背板(12)平行。3.如权利要求1或2所示的表层沉积物分层采集装置，其特征在于， 所述插杆(3)为伸缩杆。4.如权利要求1或2所示的表层沉积物分层采集装置，其特征在于， 所述插杆(3)的手持端具有多个把手，或者，所述插杆(3)的手持端具有多个把手固定点;所述插杆(3)的手持端还具有折弯结构。5.如权利要求1或2所示的表层沉积物分层采集装置，其特征在于， 所述左侧板(13)上距离所述左挡门(41)最近的一端固定有塑料套;所述右侧板(14)上距离所述右挡门(42)最近的一端固定有塑料套。6.如权利要求1或2所示的表层沉积物分层采集装置，其特征在于， 所述左侧板(13)和所述右侧板(14)的固定槽内设置有用于压紧所述定位板(15)的定位蝴蝶压紧弹片。7.如权利要求1或2所示的表层沉积物分层采集装置，其特征在于， 所述左侧板(13)和所述右侧板(14)均为直角三角形结构。8.如权利要求7所示的表层沉积物分层采集装置，其特征在于， 所述左挡板(4)和所述右挡板(5)的底部角的角度为30?70度。9.如权利要求8所示的表层沉积物分层采集装置，其特征在于， 所述左挡板(4)和所述右挡板(5)的底部角的角度为60度。10.使用权利要求1至9中任一权利要求所述的立式表层沉积物分层采集装置的表层沉积物米集方法，其特征在于，包括: 确定需采集的沉积物的厚度，将两个固定板固定于左侧板(13)和右侧板(14)内的固定槽内，使两个固定板间隔与所述厚度相同的距离； 在左挡门的左挡门第一通孔、左挡门第二通孔处固定第一颜色的线，在左挡门第三通孔处固定第二颜色的线，在右挡门的右挡门第一通孔、右挡门第二通孔处固定第一颜色的线，在右挡门第三通孔处固定第二颜色的线;将开关装置的左挡门(41)和右挡门(42)关闭使开关装置处于关闭状态，将所有的线的另一端通过插杆(3)上的圆环并环绕在插杆(3)的顶端； 将采集装置以与水面垂直的角度插入沉积物中，拉动所有第一颜色的线使开关装置处于打开状态； 水平移动所述采集装置； 拉动所有第二颜色的线使开关装置处于关闭状态； 将所述采集装置移出水体，采集完毕。
【文档编号】G01N1/16GK105910852SQ201610512169
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年7月1日
【发明人】张依章, 敦宇, 李梦娣
【申请人】中国环境科学研究院