垂直采泥器及泥样采集系统的制作方法

本实用新型涉及湖泊、河流、池塘或沼泽等水体沉积物采样技术领域，具体而言，涉及一种垂直采泥器及泥样采集系统。

背景技术：

垂直采泥器是一种湖泊环境与生态调查的常用设备，通过对湖底沉积物的垂直采样，并对样品中的各种营养元素、重金属等成分的分析，来研究湖泊的演变过程和不同时期的环境变化。

现有垂直采泥器在采集过程中，通过采用密封板来实现采样管提取过程中的样品密封。这种密封板由于自身的结构设计，在泥样采集后提取采样管过程中，密封板容易倾斜从而造成与采样管之间形成缝隙，无法很好的起到密封作用，样品采集成功率低，在同一点反复采样，不仅消耗体力，由于人为扰动，有时会严重影响所采样品的科研真实性和代表性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对上述问题，提供一种垂直采泥器，该垂直采泥器包括密封塞，密封塞能够打开或封闭采样管，密封效果好，样品采集成功率高，使上述问题得到改善。

本实用新型的目的还在于，提供一种泥样采集系统，包括上述的垂直采泥器，能够有效保护采集后的采样管，保证泥样采集成功率。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本实用新型提供了一种垂直采泥器，包括连接杆、接头、采样管和密封塞。接头包括上接头和下接头，上接头与下接头可拆卸的连接且围成活动腔，上接头与连接杆连接，下接头套设于采样管外且与采样管连接，采样管与活动腔连通。密封塞可活动的设置于活动腔内，密封塞包括提手、盖板和塞体，提手与盖板连接，盖板与塞体连接，塞体为圆台状，塞体能够打开或封闭采样管。

在本实用新型可选的实施例中，塞体包括第一端和第二端，第一端与盖板连接，塞体的直径由第一端向第二端逐渐减小，盖板为圆形板状，盖板的直径大于第一端的直径，采样管的直径小于第一端的直径且大于第二端的直径。

在本实用新型可选的实施例中，第一端的直径与采样管的直径相差0.5-10mm。

在本实用新型可选的实施例中，上接头的远离下接头的一端设置有至少一个透气孔，透气孔与活动腔连通。

在本实用新型可选的实施例中，透气孔的数量为八个，八个透气孔围绕活动腔的中心线周向分布。

在本实用新型可选的实施例中，垂直采泥器还包括保护环，保护环位于采样管的远离下接头的一端且套设于采样管的外侧，保护环的其中一个端面与采样管的端面齐平。

在本实用新型可选的实施例中，塞体为橡胶塞，提手的形状为圆环，圆环与盖板通过紧固件连接并固定于塞体。

在本实用新型可选的实施例中，上接头与下接头通过卡扣连接。

在本实用新型可选的实施例中，连接杆的靠近上接头的一端设置有防滑把持部。

本实用新型还提供了一种泥样采集系统，包括样品放置箱和上述的垂直采泥器，样品放置箱用于放置采样管。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

基于上述实施例，本实用新型提供了一种垂直采泥器及泥样采集系统，该垂直采泥器包括密封塞，密封塞能够打开或封闭采样管，密封效果好，样品放置箱能够有效保护采集后的采样管，保证泥样采集成功率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型第一实施例的垂直采泥器的第一种结构示意图；

图2为图1的密封塞的结构示意图；

图3为本实用新型第一实施例的垂直采泥器的第二种结构示意图；

图4为本实用新型第一实施例的垂直采泥器的第三种结构示意图；

图5为图1的采样管的结构示意图；

图6为本实用新型第二实施例的样品放置箱的结构示意图。

图标：100-垂直采泥器；10-连接杆；11-防滑把持部；21-上接头；211-透气孔；22-下接头；23-活动腔；24-卡扣；25-卡槽；30-密封塞；31-提手；32-盖板；33-塞体；331-第一端；332-第二端；40-采样管；41-保护环；411-凸台；50-样品放置箱；51-放置架。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

第一实施例

请参照图1，本实施例提供一种垂直采泥器100，包括连接杆10、接头、密封塞30和采样管40。

如图1所示，连接杆10为细长杆，连接杆10的一端与接头连接，主要起到连接、提起接头的作用。

在泥样采集过程中，操作人员需要手持连接杆10进行采样操作，由于水压作用及泥样的重量，操作人员需用力提起采泥器。因此，操作人员的手部与连接杆10之间必须具有一定的摩擦力，故而连接杆10必须进行防滑处理。

进一步地，连接杆10外侧涂有防滑漆，有效增加操作人员的手部与连接杆10之间的摩擦力。

进一步地，连接杆10设置有防滑把持部11，防滑把持部11位于连接杆10的靠近接头的一端。把持部的种类可以为多种，既可以为光滑过渡的凹槽，也可以为多段防滑纹路组成的防滑把持部11。把持部的设计，既能够增加操作人员把握连接杆10的舒适度，也可以增加操作人员手部与连接杆10之间的摩擦力，提高操作人员的工作安全性。

如图1所示，接头包括上接头21和下接头22，上接头21与下接头22可拆卸的连接。上接头21具有内部中空的腔室，腔室具有开口端和封闭端，上接头21的封闭端与连接杆10连接，上接头21的开口端与下接头22连接，两者连接之后形成活动腔23；下接头22套设于采样管40外侧且与采样管40连接。

进一步地，上接头21的远离下接头22的一端(腔室的封闭端)设置有至少一个透气孔211，透气孔211与活动腔23连通。也就是说，上接头21内置的腔室的封闭端开设有与腔室连通的透气孔211，能够实现腔室与外部空气的互换。透气孔211的数量可以根据实际使用需求设定，透气孔211的数量越多，活动腔23与外部空气的互换效果更好，但是过多的透气孔211会影响活动腔23内的气压。

作为本实施例的可选方案，透气孔211的数量为八个，八个透气孔211围绕活动腔23的中心沿活动腔23的周向设置。

进一步地，如图2所示，上接头21与下接头22通过卡扣24连接。下接头22设置有两个卡扣24，两个卡扣24围绕下接头22的中心线旋转对称设置，上接头21设置有与卡扣24对应的两个卡槽25。卡扣24为现有技术，卡扣24的形式为多种样式。作为本实施例的可选方案，卡扣24的底端与下接头22枢接，卡扣24的另一端设置有可转动的挂扣，挂扣能够卡接于卡槽25内。

在本实施例中，密封塞30可活动的设置于活动腔23内，如图3所示，密封塞30包括提手31、盖板32和塞体33，提手31与盖板32连接，盖板32与塞体33连接。

提手31的形状可以为多种形式，根据使用者的使用习惯，可以选取不同形式的提手31。常用的提手31形状有圆环形、矩形或三角形等常规形状。

进一步地，如图3所示，提手31的形状为圆环，圆环与盖板32连接。

在本实施例中，提手31与盖板32、塞体33的连接是通过紧固件来实现的。作为本实施例的可选方案，紧固件为螺纹紧固件，螺纹紧固件的一端与提手31连接，螺纹紧固件的另一端穿过盖板32固定于塞体33。采用螺纹紧固件能够增加提手31、盖板32及塞体33之间的连接紧固性，同时，还能够易于提手31的更换，操作简单，便于使用者的使用。

如图3所示，塞体33为圆台状，塞体33沿垂直采泥器100的长度方向移动能够打开或封闭采样管40。即塞体33具有两种状态，如图4所示，塞体33移动至与采样管40脱离，处于打开采样管40的状态；如图1所示，塞体33移动至与采样管40密封，处于密封采样管40的状态。

进一步地，塞体33由橡胶制成，橡胶塞具有一定的弹性，当塞体33移动至与采样管40接触并密封采样管40时，由于塞体33具有弹性，与采样管40内壁接触的塞体33受压收缩，从而增加塞体33与采样管40的密封性。

塞体33包括第一端331和第二端332，第一端331与盖板32连接，塞体33的直径由第一端331向第二端332逐渐减小。由于密封塞30可活动的设置于活动腔23内，盖板32的尺寸(最大外部轮廓)小于活动腔23的直径，盖板32可以为多种形式，比如矩形、圆形等。

在本实施例中，盖板32为圆形不锈钢板状，即盖板32由1～1.2mm厚的不锈钢板加工而成。不锈钢材质的盖板32具有一定的硬度，在提手31提取塞体33时，不致于将盖板32损坏；圆形盖板32的设计，使得盖板32跟随塞体33在活动腔23内移动时轻松自如，不致于盖板32的边缘与活动腔23的侧壁干涉。盖板32的直径大于第一端331的直径，采样管40的直径小于第一端331的直径且大于第二端332的直径，即当密封塞30移动至与采样管40密封时，塞体33的一部分位于采样管40内，塞体33的第一端331及盖板32位于采样管40外侧，避免密封塞30整体进入采样管40，密封效果差。

进一步地，第一端331的直径与采样管40的直径相差0.5-10mm。第一端331的直径需要根据实际情况选取，第一端331的直径过大，容易造成密封塞30的密封效果差；第一端331的直径过小，容易使整个塞体33进入采样管40。具体分析如下：

当第一端331的直径与采样管40的直径相同时，即塞体33刚好塞入采样管40时，由于塞体33为橡胶塞，外力作用于塞体33，塞体33就会发生形变，影响塞体33与采样管40之间的密封性。

当第一端331的直径比采样管40的直径大于10mm时，塞体33相对采样管40的出露高度较大。由于活动腔23的深度有限，密封塞30在活动腔23内的运动行程较小，在采样过程中，密封塞30活动范围受限，较短的运动行程影响密封塞30下落塞入采样管40后密封塞30与采样管40的密封性。当第一端331的直径比采样管40的直径大于10mm时，一次采样成功率在30％以下，大大影响了采样效率，浪费了人力、物力。

进一步地，上接头21具有阶梯槽，阶梯槽位于腔室的封闭端。阶梯槽的设置可以缓解采样过程中水压及气压的作用，同时，当密封塞30在活动腔23内运动时，阶梯槽的阶梯部能够起到限位作用。上接头21还设置有橡胶圈，橡胶圈位于阶梯槽的阶梯部并与阶梯部固定连接。橡胶圈能够起到缓冲密封塞30的冲击力的作用，利于保护密封塞30。

柱状采泥器是将地面或水体底部沉积物以柱状形采出的装置。采集柱状试样的目的是研究沉积物各层次的化学成分和底栖生物在泥中的垂直分布状况。因此，柱泥采泥器在采集样品时必须不打乱沉积的自然层次。

在本实施例中，采样管40为两端开口的管状透明玻璃管，采样管40的一端与下接头22连接，便于连接杆10提起采样管40。采样管40还需具有一定的硬度，便于在水压的作用下进行泥样采集工作。透明玻璃管的设置，使得操作者在使用过程中，观察采样管40内的泥样，了解采集进度；同时，玻璃管还具有一定的硬度。

为了保证采泥过程的正常进行、保护采样管40，垂直采泥器100还包括保护环41，如图5所示，保护环41位于采样管40的远离下接头22的一端，并且套设于采样管40的外侧，保护环41与采样管40固定连接，保护环41的一个端面与采样管40的端面齐平。

进一步地，保护环41设置有凸台411，凸台411的横截面为三角形，即凸台411的靠近采样管40端部的一端的尺寸小于凸台411的远离采样管40端部的一端的尺寸。也就是说，凸台411为锥形，有利于采样管40轻易插入泥样，具有导向的作用，提高采样效率，同时，避免与湖底石头碰撞。

本实用新型实施例的工作原理为：

将连接杆10与上接头21连接，组成采泥器的把持组件；将保护环41、下接头22分别与采样管40连接，组成采泥器的采集组件；将密封塞30放入上接头21的腔室内，密封塞30的塞体33朝向采样管40放置，用卡扣24将上接头21与下接头22连接，完成垂直采泥器100的组装。

在采样过程中，将采样管40插入湖底，手持连接杆10，缓慢往湖底方向用力，由于水压作用，密封塞30在活动腔23内往远离采样管40的一端移动，湖水及湖底泥样进入采样管40；当到达预定位置后，缓慢上提采样管40，在湖水压力及吸力的作用下，密封塞30下移至与采样管40密封，在采样管40内形成真空；当采样管40离开水面后，用采样盘接住采样管40底部，完成泥样采集。

与现有技术相比，本实用新型实施例的有益效果为：

本实用新型提供的一种垂直采泥器100，该垂直采泥器100包括密封塞30，密封塞30能够打开或封闭采样管40，密封效果好，样品采集成功率高。

第二实施例

本实施例提供了一种泥样采集系统，包括样品放置箱50和第一实施例提供的垂直采泥器100。

利用第一实施例提供的垂直采泥器100完成采样工作后，采样管40的放置及运输是至关重要的。在本实施例中，样品放置箱50为内部中空的箱体结构，如图6所示，样品放置箱50内设置有多个放置架51，并且箱底内部设置有海绵垫。

本实施例的有益效果为：样品放置箱50根据采样管40的尺寸设置，能够合理容纳采样管40，并且具有减震的功能，增加采样管40的运输安全性。

综上所述，本实用新型提供了一种垂直采泥器100及泥样采集系统，该垂直采泥器100包括密封塞30，密封塞30能够打开或封闭采样管40，密封效果好，样品放置箱50能够有效保护采集后的采样管40，保证泥样采集成功率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。