专利名称：无扰动水底污泥采样器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种采样器，具体来说是一种无扰动水底污泥采样器。
背景技术：
水底沉积物是研究水下和大气环境污染变化规律的重要样品，包含有大量的环 境和气候的信息，从水下把沉积物完整地采集上来，进行物理、化学和生物学等方面的 分析，就需要水界面以及沉积物的层与层之间不产生扰动。在水下采样的过程中，由于 受水体流动影响，经常会发生底泥扰动，样品脱离或流失，以及无法保持底泥结构原状 等情况，从而无法进行定量、定深度采样，从而影响研究工作的准确性。水底下的土壤样品含水率高，并呈流体状，采样难度大，现有的土壤采样器不 适合用于水下取样。现有的采样器有蛘式(也称抓斗式)和柱状两类。蛘式采样器会破 坏水体表层沉积物和层序结构。而柱状采样器，如专利号为CN00234831.2的中国实用新 型专利，采样头上的通孔面积由于结构的原因，不可能和采样管的面积相等，由此仍会 产生水界面的扰动。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种水界面以及沉积物的层 与层之间不产生扰动的无扰动水底污泥采样器。本发明通过以下技术方案实现一种无扰动水底污泥采样器，所述采样器包括底部开口的采样桶和采集闭合 铲，所述采集闭合铲的摆杆中部位置铰接在所述采样桶上，所述采样桶的下部边缘呈弧 形，采集闭合铲的下端的边缘呈弧形并且能够与采样桶底部闭合。所述采样器还包括震动加力器，所述震动加力器固定在所述采样桶上表面。采集闭合铲的摆杆端部铰接有调整连杆，调整连杆与驱动闭合铲动作的动力装 置连接。所述的动力装置为储压桶和储压桶放气阀，所述闭合铲调整连杆的另一端铰接 在活塞上，所述活塞安装于储压桶内；储压桶和所述采样桶相对固定。还包括机架，所 述采样桶和储压桶通过竖向滑动导向机构滑动安装在所述的机架上，所述放气阀为一个 单向阀，在所述机架上位于单向阀正下方一定高度安装有顶开单向阀排气用的顶杆。所 述导向机构包括采样桶导杆、采样桶导杆固定板和设备舱基板，所述采样桶导杆至少为 两个，采样桶导杆的下端与采样桶连接，采样桶导杆固定板固定在采样桶导杆的上端， 所述储压桶上端固定在所述的采样桶导杆固定板上，所述设备舱基板固定在机架的顶 部，设备舱基板上设置有供储压桶穿过的圆孔。本发明的有益效果是本发明无扰动水底污泥采样器，包括采样桶和采集闭合铲，采样桶的下部边缘 呈弧形，采集闭合铲的下端的边缘呈弧形并且能够与采样桶底部闭合。采样桶插入污泥 内，污泥装入采样桶之后，采集闭合铲摆动到采样桶底部闭合，采样桶内部的污泥被封住不受水体流动影响，水界面以及沉积物的层与层之间不产生扰动，能够保证采集样品 的质量。此外，本发明无扰动水底污泥采样器通过采样器上部真空放气后产生水压强使 活塞往上移动带动采集闭合铲摆动，采集过程不需要电力驱动系统，使得采样器结构简 单，成本低。本发明无扰动水底污泥采样器还具有体积小，重量轻，携带方便及操作方 便等优点。
图1为本发明无扰动水底污泥采样器的主视图；图2为本发明无扰动水底污泥采样器的左视图；图3为本发明无扰动水底污泥采样器的俯视图；图4a为本发明无扰动水底污泥采样器处于插入位置的示意图；图4b为本发明无扰动水底污泥采样器处于铲闭合状态的示意图；图中1-采样桶，2-采集闭合铲，3-闭合铲调整连杆，4-储压桶，5-储压桶 放气阀，6-采样桶导杆，7-采样桶导杆固定板，8-设备舱基板，9-机架，10-水下推进 器，11-震动加力器，12-水下摄像装置，13-固定环。
具体实施例方式下面通过具体实施例对本发明作进一步详细描述。如说明书附图1所示，本发明的一种无扰动水底污泥采样器，包括底部开口的 采样桶1和采集闭合铲2，采集闭合铲2的摆杆中部位置铰接在采样桶1上，采样桶1的 下部边缘呈弧形，采集闭合铲2的下端的边缘呈弧形并且能够与采样桶1底部闭合，将采 样桶底部开口密封住，见图4a和图4b。如说明书附图1所示，采集闭合铲2的摆杆端部铰接有调整连杆3，调整连杆3 与驱动闭合铲动作的动力装置连接。动力装置可以为液压缸等任何能够在水下驱动闭合 铲转动的装置。本实施例中动力装置为储压桶4和储压桶放气阀5，储压桶4为两个，闭 合铲调整连杆2的另一端铰接在活塞上，活塞安装于储压桶内，储压桶4和采样桶1相对 固定。在水下通过打开放气阀5，在水的压力作用下活塞运动使储压桶内原来储存的空气 排出，同时活塞运动通过调整连杆驱动闭合铲运动。放气阀5可以为电控阀，或手动阀，例如通过软管连接到储压桶上，可以在船 上打开控制排气。比较理想的是放气阀5为一个单向阀，例如气门嘴，还包括机架9，采 样桶1和储压桶4通过竖向滑动导向机构滑动安装在机架9上，在机架9上位于单向阀正 下方一定高度安装有顶开单向阀排气用的顶杆(图中未示出)。所述导向机构包括采样桶 导杆6、采样桶导杆固定板7和设备舱基板8，采样桶导杆6为两个，采样桶导杆6的下 端与采样桶1连接，采样桶导杆固定板7固定在采样桶导杆6的上端，储压桶4上端固定 在采样桶导杆固定板7上，设备舱基板8固定在机架9的顶部，见说明书附图3，设备舱 基板8上设置有供储压桶4穿过的圆孔。这种机构利用顶杆在采样桶下降到位后可以顶 开单向阀，实现无需控制的自动排气。采样器还包括固定在采样桶1上表面的震动加力器11，当水底污泥比较软时不 必开启震动加力器11，当水底污泥较硬时使用震动加力器11加力，使采样桶1插入污泥中，采集污泥能起到省时省力的作用。其次，采样器还包括安装于设备舱基板8上的水 下摄像装置12和安装在机架9上的水下推进器10，可根据水下情况调整最佳采集位置， 使采集更加准确有效。另外，采样器还包括设置在采样桶导杆6顶部的固定环13，固定 环的个数为两个，固定环用于与外界的连接，实现下放和向下提升出水面，见说明书附 2。本发明无扰动水底污泥采样器的主要工作过程如下(1)通过船上的固定装置 将采样器缓缓放入水中，接近水底位置时，操作人员通过水下摄像装置和水下推进器选 择采集位置；(2)采样器平稳落在水底，采样桶在重力的作用下沉入泥中，见说明书附 4a; (3)与采样桶相连接的采样桶导杆带动采样桶导杆固定板及其上的储压桶和单 向阀向下移动，设置在机架上位于单向阀正下方的顶杆顶开单向阀，储压桶打开排气灌 水，使得储压桶内的活塞往上移动，从而带动闭合铲调整连杆往上移动，带动采集闭合 铲向下摆动直至与采样桶底部闭合，见说明书附4b; (4)采集完成后，缓缓提起采 集器，提至船上根据试验要求进行收集保护。本发明无扰动水底污泥采样器，具有体较小、重量轻以及运输方便等优点。如 果采用外型尺寸为460X310X429mm，整体重量不到20kg，可在水深2_25m的水域使 用，可采集污泥的深度为100mm，每次可采集污泥量为2-3L。
权利要求
1.一种无扰动水底污泥采样器，其特征在于所述采样器包括底部开口的采样桶和 采集闭合铲，所述采集闭合铲的摆杆中部位置铰接在所述采样桶上，所述采样桶的下部 边缘呈弧形，采集闭合铲的下端的边缘呈弧形并且能够与采样桶底部闭合。
2.如权利要求1所述的采样器，其特征在于还包括震动加力器，所述震动加力器 固定在所述采样桶上表面。
3.如权利要求1或2所述的采样器，其特征在于采集闭合铲的摆杆端部铰接有调整 连杆机构，调整连杆与驱动闭合铲动作的动力装置连接。
4.如权利要求3所述的采样器，其特征在于所述的动力装置为储压桶和储压桶放 气阀，所述闭合铲调整连杆的另一端铰接在活塞上，所述活塞安装于储压桶内；储压桶 和所述采样桶相对固定。
5.如权利要求4所述的采样器，其特征在于还包括机架，所述采样桶和储压桶通 过竖向滑动导向机构滑动安装在所述的机架上，所述放气阀为一个单向阀，在所述机架 上位于单向阀正下方安装有顶开单向阀排气用的顶杆。
6.如权利要求5所述的采样器，其特征在于所述导向机构包括采样桶导杆、采样 桶导杆固定板和设备舱基板，所述采样桶导杆至少为两个，采样桶导杆的下端与采样桶 连接，采样桶导杆固定板固定在采样桶导杆的上端，所述储压桶上端固定在所述的采样 桶导杆固定板上，所述设备舱基板固定在机架的顶部，设备舱基板上设置有供储压桶穿 过的圆孔。
7.如权利要求6所述的采样器，其特征在于所述采样器还包括设置在采样桶导杆 顶部的固定环。
8.如权利要求1或2所述的采样器，其特征在于所述储压桶为两个。
9.如权利要求1或2所述的采样器，其特征在于所述采样器还包括水下推进器。
10.如权利要求1或2所述的采样器，其特征在于所述采样器还包括水下摄像装置。
全文摘要
本发明公开了一种无扰动水底污泥采样器，所述采样器包括采样桶和采集闭合铲，所述采集闭合铲的摆杆中部位置铰接在所述采样桶上，所述采样桶的下部边缘呈弧形，采集闭合铲的下端的边缘呈弧形并且能够与采样桶底部闭合。本发明无扰动水底污泥采样器，污泥装入采样桶之后，采集闭合铲摆动到采样桶底部闭合，采样桶内部的污泥不受水体流动影响，水界面以及沉积物的层与层之间不产生扰动，能够保证采集样品的质量。此外，本发明无扰动水底污泥采样器通过采样器上部真空放气后产生水压强使活塞往上移动带动采集闭合铲摆动，采集过程不需要电力驱动系统，使得采样器结构简单，成本低。本发明还具有体积小，重量轻，携带方便及操作方便等优点。
文档编号G01N1/12GK102012326SQ20101050677
公开日2011年4月13日 申请日期2010年10月14日 优先权日2010年10月14日
发明者刘志, 刘春砚, 王廷鹏 申请人:莱恩威特(北京)环境科技有限公司