专利名称：重力式柱状沉积物分层采样装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及环境科学领域河流、湖泊、水库以及海洋沉积物采集技术领域，具体涉及一种重力式柱状水体沉积物柱状分层采样装置。
背景技术：
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、有机氯等污染物的迁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。目前国内外研制开发的沉积物采样装置种类繁多，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，其中便携式重力采样器在水体沉积物研究中应用普遍，具有便于携带、操作简单的特点。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20 cm左右的样品，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；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，有待进一步完善。
发明内容本实用新型是为了解决上述现有技术中存在的问题而提供一种重力式柱状沉积物分层采样装置。本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是本实用新型的重力式柱状沉积物分层采样装置，包括沉积物柱状采样器和沉积物分层组件，柱状采样器包括从下至上依次连接的钻头、钻筒、柱状采样筒、重力管、盖子和吊环；钻头内设置有多瓣式止回阀，柱状采样筒内固定连接有采样管，重力管外周套接有加重盘；沉积物分层组件包括橡胶塞推杆、分层筒和切刀。所述的多瓣式止回阀设置在钻头内部上端，为不锈钢材质，多瓣式止回阀开瓣方向朝上。所述的柱状采样筒为不锈钢材质，长1. 2 m -1. 5m，在柱状采样筒的侧壁上设有纵向观测槽。所述的固定连接在柱状采样筒内的采样管为透明的有机玻璃管，长1. Om-L加。所述的钻头、多瓣式止回阀、采样管和重力管的内径尺寸相同。所述的加重盘为不锈钢镂空圆柱体，加重盘尾部外周处等间隔地设置有三片导流尾翼。采样时，先初步确定水体深度，随后将采样装置垂直于液面缓慢下放，当离水下沉积物2-; 时快速下坠，随后将采样装置拉起，以15°的倾角放置采样装置，把橡胶塞推杆从钻头插入，往里推至采样管5中，随后卸去钻筒部分，取出整个采样管，沉积物样品被收集到一个透明的采样管中，因此它可以保持样品的原始位置和清晰的剖面分层情况，将整个采样管和橡胶塞推杆垂直放置，在采样管上端放置分层筒，分层筒厚度根据需要确定，一般为2cm或5cm，缓慢推动橡胶塞推杆，当沉积物充满整个分层筒时，用切刀将分层筒与采样管中的沉积物分离，得到一个完整的分层沉积物样品，重复上述分层过程，直至整个柱状沉积物分层完毕，对采样管和钻头进行清洗，即可进入下一个采样周期。本实用新型具有的优点和积极效果是本实用新型的重力式柱状沉积物分层采样装置，能有效地采集河流、湖泊、水库以及海洋中的沉积物，并进行科学精确的分层，该装置操作方便、界面扰动小且采样成功率
尚ο
图1是本实用新型的采样装置中柱状采样器的结构示意图；图2是本实用新型的采样装置中多瓣式止回阀的结构示意图；图3是本实用新型采样装置中采样管的结构示意图；图4是本实用新型的采样装置的沉积物分层组件中橡胶塞推杆的结构示意图；图5是本实用新型的本实用新型的采样装置的沉积物分层组件中分层筒的结构示意图；图6是本实用新型的本实用新型的采样装置的沉积物分层组件中切刀的结构示意图。附图中主要部件符号说明[0021]1:钻头2多瓣式止回阀[0022]3:钻筒4采样筒[0023]5:采样管6重力管[0024]7 加重盘8盖子[0025]9 吊环10观测槽11:导流尾翼12:橡胶塞推杆13:分层筒14:切刀。
具体实施方式
以下参照附图及实施例对本实用新型进行详细的说明。但本实施例并不用于限制本实用新型，凡是采用本实用新型的相似结构及其相似变化，均应列入本实用新型的保护范围。本实用新型的重力式柱状沉积物分层采样装置，包括沉积物柱状采样器和沉积物分层组件。图1是本实用新型的采样装置中柱状采样器的结构示意图；图2是本实用新型的采样装置中多瓣式止回阀的结构示意图；图3是本实用新型采样装置中采样管的结构示意图。如图1至图3所示，柱状采样器包括从下至上依次连接的钻头1、多瓣式止回阀2、钻筒 3、柱状采样筒4、重力管6、盖子8和吊环9。多瓣式止回阀2设置在钻头1内部上端，为不锈钢材质，多瓣式止回阀2开瓣方向朝上。柱状采样筒4为不锈钢材质，长1.2 m _1. 5m，在柱状采样筒4的侧壁上设有纵向观测槽10。柱状采样筒4内固定连接有采样管5，采样管5为透明的有机玻璃管，长 1. Om-1. 2m。重力管6外周套接有加重盘7。加重盘7可以按照需要进行增减，加重盘7为不锈钢镂空圆柱体，最上端的加重盘7尾部外周处等间隔地设置有三片导流尾翼11。钻头1、多瓣式止回阀2、采样管5和重力管6的内径尺寸相同。沉积物分层组件包括图4所示的橡胶塞推杆12、图5所示的分层筒13和图6所示的切刀14。使用时，将多瓣式止回阀2安装在钻头1内，通过钻头1和钻筒3螺纹连接固定， 多瓣式止回阀2开瓣方向朝上，安装完毕后将钻筒3与采样筒4螺纹连接，把采样管5插入采样筒4中，随后把采样筒4与重力管5通过螺纹连接，采样管5固定在采样筒4中，根据实际情况，增减一个或数个加重盘7，把带有导流尾翼11的加重盘7始终安放在顶部，随后根据需要将绳子系在吊环9上，整个采样装置安装完毕。采样时，先初步确定水体深度，随后将采样装置垂直于液面缓慢下放，当离水下沉积物2-; 时快速下坠，随后将采样装置拉起，以15°的倾角放置采样装置，把橡胶塞推杆 12从钻头1插入，往里推至采样管5中，随后卸去钻筒3部分，取出整个采样管5，沉积物样品被收集到一个透明的采样管5中，因此它可以保持样品的原始位置和清晰的剖面分层情况，将整个采样管5和橡胶塞推杆12垂直放置，在采样管5上端放置分层筒13，分层筒 13厚度根据需要确定，一般为2cm或5cm，缓慢推动橡胶塞推杆，当沉积物充满整个分层筒 13时，用切刀14将分层筒13与采样管5中的沉积物分离，得到一个完整的分层沉积物样品，重复上述分层过程，直至整个柱状沉积物分层完毕，对采样管5和钻头1进行清洗，即可进入下一个采样周期。具体试验中，采样期间共设有18个采样点，不同采样点水体深度为 6-30m之间，采样成功率为100%，采样点采集的沉积物厚度为45-75cm之间。另在河道中利用本实用新型的采样装置进行河道沉积物采样试验时，设置样品点位4个，采样时在河道4个桥上进行，将组装好的采样器首先垂直于水面，当离水体沉积物 2-; 时快速下落，本次采样点水体深度为2-3m，采样点采集的沉积物厚度为50-80cm，采样成功率为100%。综上所述，利用本实用新型的重力式柱状沉积物分层采样装置，能有效地采集河流、湖泊、水库以及海洋中的沉积物，并进行科学精确的分层，该装置操作方便、界面扰动小且采样成功率高。
权利要求1.一种重力式柱状沉积物分层采样装置，包括沉积物柱状采样器和沉积物分层组件， 其特征在于柱状采样器包括从下至上依次连接的钻头(1)、钻筒(3)、柱状采样筒(4)、重力管(6)、盖子(8)和吊环(9)；钻头(1)内设置有多瓣式止回阀(2)，柱状采样筒(4)内固定连接有采样管(5)，重力管(6)外周套接有加重盘(7);沉积物分层组件包括橡胶塞推杆 (12)、分层筒(13)和切刀(14)。
2.根据权利要求1所述的重力式柱状沉积物分层采样装置，其特征在于多瓣式止回阀(2)设置在钻头(1)内部上端，为不锈钢材质，多瓣式止回阀开瓣方向朝上。
3.根据权利要求1所述的重力式柱状沉积物分层采样装置，其特征在于柱状采样筒 (4)为不锈钢材质，长1.2 m -1.5m，在柱状采样筒(4)的侧壁上设有纵向观测槽(10)。
4.根据权利要求1所述的重力式柱状沉积物分层采样装置，其特征在于固定连接在柱状采样筒(4)内的采样管(5)为透明的有机玻璃管，长1. Om-1. an。
5.根据权利要求1所述的重力式柱状沉积物分层采样装置，其特征在于钻头(1)、多瓣式止回阀(2)、采样管(5)和重力管(6)的内径尺寸相同。
6.根据权利要求1所述的重力式柱状沉积物分层采样装置，其特征在于加重盘(7)为不锈钢镂空圆柱体，加重盘(7)尾部外周处等间隔地设置有三片导流尾翼(11)。
专利摘要本实用新型公开了一种重力式柱状沉积物分层采样装置，包括沉积物柱状采样器和沉积物分层组件，柱状采样器包括钻头、钻筒、多瓣式止回阀、采样筒、采样管、重力管、加重盘、盖子和吊环，沉积物分层组件包括橡胶塞推杆、分层筒和切刀。所述采样器钻头和钻筒间设有防止沉积物回流的多瓣式止回阀，钻筒与采样筒通过螺纹连接，采样管位于采样筒内，采样筒上端与重力管通过螺纹连接，重力管外周套接有加重盘，重力管上端焊有盖子和吊环，组件橡胶塞推杆、分层筒和切刀将采样管中沉积物进行分层。本实用新型具有结构简单、操作方便、界面扰动小、采样成功率高等优点，适用于河道、湖泊、水库和海洋等水域沉积物的柱状分层采样。
文档编号G01N1/18GK202188974SQ20112030486
公开日2012年4月11日 申请日期2011年8月22日 优先权日2011年8月22日
发明者于丹, 刘红磊, 卢学强, 周滨, 孙贻超, 廖广龙, 李莉, 袁敏, 邓小文, 邵晓龙 申请人:天津市环境保护科学研究院, 天津市环科检测技术有限公司