专利名称：一种水下泥土采样装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及土壤样品采集装置，尤其适合采集水底须保持原有土 壤层序及沉积厚度等性状、无混层污染的土壤样品。
背景技术：
科学研究中有关底泥、湖芯、土壤等采样过程，往往需要严格保 持样品的层序及沉积厚度等原始性状，其中许多研究对样品有极精确 要求，采样过程产生的微量污染都会对分析结果产生影响。
目前的采样装置， 一般为圆管，为了在采样过程中便于插入土壤， 将圆管插入土壤的一端制成锋锐状，并在另一端安装手柄。其采样过 程是用手压或锤击手柄，将采样装置的锋锐状端插入土壤中，当采 样装置到达设定深度后，拔出采样装置，将圆管中的样品取出。在采 样装置插入土壤的过程中，由于土壤与管壁摩擦力的作用，使得对所 采样品产生较大的压力，虽然一般能保持土壤样品的层序不变，但土 壤样品各层序的厚度会因受压而发生不同程度变化。另外，随着采样 装置的推进，上层物质不可避免会粘附于采样装置的内壁，并将微量 的上层物质其带入下层物质中，从而改变了土壤样品各层序的原物质 构成，造成样品产生混层污染，不能满足有关科学研究中对样品精度 的要求。发明内容本发明的目的是提供一种水下泥土采样装置。由该装置采集的 土壤样品能保持原有土壤层序及沉积厚度的性状，且无混层污染。为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案一种水下泥土采样装置由取样器、连接套管和手柄三部分组成。 取样器为刚性材料和柔性材料组成的多层圆形管状结构，其最外层为 外壁层，外壁层由刚性材料制成，其前端稍有收缩而形成中空的取样 器尖头，便于插入土壤进行取样；外壁层之内还有另一层由刚性材料 制成的管层，该层为中间层。外壁层和中间层之间留有空间，并且外 壁层和中间层前端未完全连接而留有环形狭缝。中间层之内为弯曲性 好而延展性低的薄膜软管，为内壁层。内壁层薄膜可折叠存贮于外壁 层和中间层之间的空间中，并可由前端环形狭缝中抽出。内壁层顶部 可连接固定端，该固定端为圆柱状结构，其外径与内壁层外径相同， 可与内壁层一起在中间层内滑动。连接套管和手柄均为中空的圆形管 状结构，其内径与取样器中间层内径相同，端头可相互套接。本发明的使用方法为将采样装置伸至采样位置，在岸上或船上 找一固定点将内壁固定端系绳系住，然后手压或锤击手柄，使采样装 置推进至所需采样深度，解开固定端系绳然后将该绳索固定于采样装 置手柄，拖拽手柄一并拔出采样装置及其所采样品即可。样品其后如 需由采样装置中取出分析，只需利用固定端绳索将采样装置内壁拖 出，然后采用剖开或翻转内壁的方法均可将样品完整取出。与现有技术相比，本发明具有采集的土壤样品能保持原有土壤层序及沉积厚度的性状，且无混层污染。
图1为本发明一种水下泥土采样装置的结构示意图。图中l为手柄，2为连接套管，3为取样器，4为取样器尖头， 5为环形狭缝，6为取样器外壁层，7为取样器中间层，8为取样器内 壁层，9为内壁层材料存贮室，IO为内外壁螺纹接口， ll为内壁层固 定端，12为固定端系绳，13为螺纹接口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明如图1所示， 一种水下泥土采样装置由手柄1、连接套管2、和 取样器3组成；其中取样器3为中空圆柱体管状，由取样器尖头4、取样器外壁层6、取样器中间层7、取样器内壁层8、内壁层材料存]C室9、内 壁层固定端11组成；取样器内壁层8采用弯曲性好而延展性低的薄膜；取样器中间层 7与取样器外壁层6为同心的刚性管状体；取样器中间层7与取样器 外壁层6两管壁之间留有稍大于取样器内壁层8厚度的空隙，其一端两者相连，并设有内外壁螺纹接口 10;取样器外壁层6的另一端安置取样器尖头4，取样器尖头4为前端锋锐的刚性管状体，其内径等于取样器中间层7内径减去两倍取样器内壁层8的厚度；取样器中间层7与取样器尖头4之间留有环形狭缝5，环形狭缝5的宽度等于取样 器内壁层8的厚度；取样器外壁层6后部的内径增大，而取样器中间层7的外径不变，在两者之间形成内壁层材料存贮室9，取样器内壁 层8材料存贮于存贮室9中；内壁层固定端11为圆环，圆环的外径与取样器中间层7内径相 同，可在取样器中间层7内滑动，内壁层固定端11的圆环与固定端 系绳12连接；将存贮于存贮室9中的取样器内壁层8材料，经过环形狭缝5后， 再固定在内壁层固定端ll的圆环上，形成取样器内壁层8;连接套管2为管壁内径与取样器中间层7内径相同、两端均有螺 纹接口的管状体，其一端的螺纹接口与取样器3的内外壁螺纹接口 10 相匹配，并与其连接；手柄1由管状体和横杆组成，管状体的内径与取样器中间层7内 径相同，横杆安置在管状体一端，并垂直于管状体管壁，在管状体安 置横杆的另一端有螺纹接口，该接口与连接套管2的螺纹接口相匹配， 并与其连接。采用本发明的一种水下泥土采样装置采取土壤样本的一般流程 为取样器尖头4对准采样点后，找一固定点，并借助系绳12将固 定端11固定，然后手压或锤击取样手柄1横杆，随着取样器的不断 深入，样品同步进入内壁层8，并且内壁层8由环形狭缝5处同时翻 折抽出而同步延长；随着采样深度加大，取样器3前伸，而固定端ll 深度位置固定，因此固定端11及其所连接的内壁层8可抽拉滑动至 连接套管2及手柄1中。达到所需采样深度后，另将系绳12绑缚于 手柄1上，从而将固定端11与采样装置外壁层6的相对位置固定，然后拔出采样装置即可。样品其后如需由采样装置中取出分析，只需 利用固定端系绳12将装有样品的内壁管抽出，然后采用剖开或翻转内壁的方法均可将样品完整取出。此后，在取样器3的内外壁螺纹接 口10部分，可将取样器外壁层6和取样器中间层7旋转分开，并在 取样器3内部及其内壁层材料存贮室9中重新装入内壁层8，以供再 次取样。
权利要求
1、一种水下泥土采样装置，其特征在于，该装置由手柄(1)、连接套管(2)和取样器(3)组成；取样器3为中空圆柱体管状，由取样器尖头(4)、取样器外壁层(6)、取样器中间层(7)、取样器内壁层(8)、内壁层材料存贮室(9)、内壁层固定端(11)组成；取样器内壁层(8)采用弯曲性好而延展性低的薄膜；取样器中间层(7)与取样器外壁层(6)为同心的刚性管状体；取样器中间层(7)与取样器外壁层(6)两管壁之间留有稍大于取样器内壁层(8)厚度的空隙，其一端两者相连，并设有内外壁螺纹接口(10)；取样器外壁层(6)的另一端安置取样器尖头(4)，取样器尖头(4)为前端锋锐的刚性管状体，其内径等于取样器中间层(7)内径减去两倍取样器内壁层(8)的厚度；取样器中间层(7)与取样器尖头(4)之间留有环形狭缝(5)，环形狭缝(5)的宽度等于取样器内壁层(8)的厚度；取样器外壁层(6)后部的内径增大，而取样器中间层(7)的外径不变，在两者之间形成内壁层材料存贮室(9)，取样器内壁层(8)材料存贮于存贮室(9)中；内壁层固定端(11)为圆环，圆环的外径与取样器中间层(7)内径相同，可在取样器中间层(7)内滑动，内壁层固定端(11)的圆环与固定端系绳(12)连接；将存贮于存贮室(9)中的取样器内壁层(8)材料，经过环形狭缝(5)后，再固定在内壁层固定端(11)的圆环上，形成取样器内壁层(8)；连接套管(2)为管壁内径与取样器中间层(7)内径相同、两端均有螺纹接口的管状体，其一端的螺纹接口与取样器(3)的内外壁螺纹接口(10)相匹配，并与其连接；手柄(1)由管状体和横杆组成，管状体的内径与取样器中间层(7)内径相同，横杆安置在管状体一端，并垂直于管状体管壁，在管状体安置横杆的另一端有螺纹接口，该接口与连接套管(2)的螺纹接口相匹配，并与其连接。
全文摘要
本发明公开了一种水下泥土采样装置，涉及土壤样品采集，尤其适合水底须保持原有土壤层序及沉积厚度等性状、无混层污染土壤样品的采集。该装置由取样器、连接套管以及手柄三部分组成。取样器由多层同心管状结构组成，刚性材料构成外壁层和中间层，弯曲性好而延展性低的薄膜管为内壁层，外壁层和中间层之间为薄膜管的存贮空间。本发明可避免采样装置下压过程中对样品产生压缩，能保持样本原始性状；同时可避免采样过程中采样管壁上层残留物对下层样品的微量污染。具有结构简单，对样品无扰动、无污染等优点，可广泛应用于水下沉积物采样及土壤采样的采样。
文档编号G01N1/04GK101403658SQ20081019763
公开日2009年4月8日 申请日期2008年11月13日 优先权日2008年11月13日
发明者耘 杜, 飞 肖, 薛怀平 申请人:中国科学院测量与地球物理研究所