一种河流湖库新型柱状底泥采样装置的制作方法

本实用新型涉及水环境整治技术领域，具体为一种河流湖库新型柱状底泥采样装置。

背景技术：

污水处理为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。

内源污染主要指进入水体中的污染物通过各种物理、化学和生物作用，逐渐沉降至底质表层，当累积到一定量后再向水体释放的现象。在内源污染严重的河流、湖泊和水库，要制定相应的内源治理方案首先就需要了解不同深度污染底泥的污染物含量。为了研究底泥纵向剖面的特征，对底泥柱状样品完整性的采集和保真则尤为重要。目前，现有的柱状底泥采样装置大多数存在着结构复杂、操作繁琐、价格昂贵等问题。此外，大部分采样器通常只适合浅水或深水环境操作，而实际采集样品时往往因为河道地形及水深等情况需配套两套不同采样装置，对运输和采集造成不便。为了提高样品质量和采样效率，这就要求有一套设计科学、便于携带、操作简单的底泥采样装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种河流湖库新型柱状底泥采样装置，以解决上述背景技术中提出的目前，现有的柱状底泥采样装置大多数存在着结构复杂、操作繁琐、价格昂贵等问题。此外，大部分采样器通常只适合浅水或深水环境操作，而实际采集样品时往往因为河道地形及水深等情况需配套两套不同采样装置，对运输和采集造成不便的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种河流湖库新型柱状底泥采样装置，包括：

采样组件；

工作杆，所述工作杆通过螺纹连接安装在所述采样组件的顶部中端；

夹紧装置，所述夹紧装置安装在所述采样组件的底部；

采样管组件，所述采样管组件安装在所述夹紧装置的内测底部。

优选的，所述采样组件包括：

负重块；

两个导向杆，两个所述导向杆一左一右安装在所述负重块的顶部左右两个，两个所述导向杆相对称，所述导向杆贯穿所述负重块的底部；

采泥头，所述采泥头通过螺纹连接安装在两个所述导向杆的底部；

真空阀，所述真空阀安装在所述采泥头的顶部中端，所述真空阀在两个所述导向杆之间。

优选的，所述工作杆包括：

手柄；

连接杆，所述连接杆通过螺纹连接安装在所述手柄的底部。

优选的，所述采样管组件包括：

采样管本体；

橡皮塞，所述橡皮塞安装在所述采样管本体的底部。

优选的，所述采样组件的顶部通过钢丝绳连接有吊机悬挂模块，所述吊机悬挂模块的左侧底部安装有吊机本体，所述吊机本体的底部安装有吊机底座。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型组装方便、便于携带且适合深浅水操作的柱状底泥采样器，在浅层采样时，采泥头与采样管本体通过夹紧装置夹紧连接，连接杆连接在采泥头的顶盖上，通过水深确定连接杆连接个数后，将手柄连接在第一根连接杆上，完成组装，在深层采样时，采泥头与采样管本体通过夹紧装置夹紧连接，两根导向杆分别插入负重块两侧圆孔后，导向杆底部螺纹杆与采泥头的顶部两侧螺纹孔相连，完成整体组装，将吊机本体、吊机悬挂模块及吊机底座进行螺纹及螺丝连接后安放在合适场所，调整吊机底座的夹紧杆及横梁将吊机整体紧锁固定在船或桥上，吊机整体组装完成，将捆绳滑轮上钢丝绳的安全扣扣入负重块顶部扶手，根据现场情况，通过限制装置及固定装置调整吊机悬挂模块中吊机挂臂到合适的角度及长度后固定，通过定滑轮吊起采泥器整体，整体安装完毕。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型采样组件结构示意图；

图3为本实用新型工作杆结构示意图；

图4为本实用新型采样管组件结构示意图；

图5为本实用新型可拆卸式吊机安装示意图；

图6为本实用新型吊机悬挂模块示意图；

图7为本实用新型吊机本体示意图；

图8为本实用新型吊机底座示意图。

图中：100采样组件、110负重块、120导向杆、130采泥头、140真空阀、200工作杆、210手柄、220连接杆、300夹紧装置、400采样管组件、410采样管本体、420橡皮塞、500吊机悬挂模块、600吊机本体、700吊机底座。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种河流湖库新型柱状底泥采样装置，组装方便、便于携带且适合深浅水操作的柱状底泥采样器，请参阅图1，包括采样组件100、工作杆200、夹紧装置300、采样管组件400、吊机悬挂模块500、吊机本体600和吊机底座700；

请参阅图1-2，采样组件100包括：

负重块110的形状为圆柱体，两侧有2个圆孔，重量约10kg，材质为不锈钢，负重块顶部焊接有扶手，负重块110仅在深水区域采样时与小吊车配合使用，采泥器整体下潜达到底泥层后，扶手中间设有凹槽，用于跟吊车钢丝绳索连接，通过控制小吊车的钢丝绳使得负重块110上下移动重力击打采泥头130，使采泥器整体不断嵌入底泥层以达到深层采样目的；

两个导向杆120一左一右安装在负重块110的顶部左右两个，两个导向杆120相对称，导向杆120贯穿负重块110的底部，导向杆120的形状为长圆柱，共2根，长0.8米，材质为碳纤维，顶部有旋盖，底部有螺纹杆，仅在深水区域采样时使用，两个导向杆120分别插入负重块110两侧圆孔后，导向杆120底部螺纹杆与采泥头130的顶部两侧螺纹孔相连，负重块110的可活动范围受导向杆120顶部旋盖限制，三者连成一体；

采泥头130通过螺纹连接安装在两个导向杆120的底部，负重块110通过两个导向杆120安装在采泥头130的顶部，采泥头130由顶盖与底座通过4根支撑杆连接组成，顶盖中间设有螺纹孔，可与连接杆220相连，同时两边也设有螺纹孔，可在深层采样场合与导向杆120相连，顶盖底部中间有一限制杆并插入真空阀140中，限制真空阀140的活动。底座中间有孔，底座顶部放置真空阀，底座底部与夹紧装置300通过螺纹相连。采泥器头起各部件整体连接的作用；

真空阀140安装在采泥头130的顶部中端，真空阀140在两个导向杆120之间，真空阀140的形状为喇叭状，材质为橡胶，真空阀140顶部有凹槽，用以插入采泥头130顶盖底部限制杆，限制真空阀140的活动，底部裙边直径大于底座中间孔，在底泥采集过程中，采泥器向下移动，进入采样管本体410中的水体顶起真空阀140后通过采泥头130底座孔向上排出，当采集完毕向上拉出采泥装置时，真空阀140受水压作用于紧闭于采泥头130底座上，使采样管本体410内部处于真空状态；

请参阅图1-3，工作杆200通过螺纹连接安装在采样组件100的顶部中端，工作杆200包括：

手柄210的形状为t字形，材质为高硬度铝合金，底部设有螺纹杆，仅在浅水区域采样时与连接杆220配套使用，用于采样时方便作业人员将采泥器压入底泥层；

连接杆220通过螺纹连接安装在手柄210的底部，形状为长圆柱，每根长1米，顶部设有螺纹孔，底部设有螺纹杆，材质为碳纤维，仅在浅水区域采样时使用，连接杆220通过顶部螺纹孔与手柄210底部螺纹杆相连，连接杆220底部螺纹杆与采泥头130顶部中间螺纹孔相连；

请再次参阅图1-2，夹紧装置300安装在采样组件100的底部，夹紧装置300为中空的未闭合环状结构，内壁贴有弹性橡胶，夹紧装置300上方设有螺纹，与采泥头130底座底部相连，夹紧装置300未闭合处间隙为1mm，在未闭合状态下，夹紧装置300内径比采样管本体410外径大1mm，可让采样管本体410流畅插入夹紧装置300底部，采样管本体410插入后，通过向上或向下扳动夹紧手柄90°，使夹紧装置300闭合，夹紧装置300紧锁采样管本体410；

请参阅图1和图4，采样管组件400安装在夹紧装置300的内测底部，采样管组件400包括：

采样管本体410为中空半透明圆柱体，长0.6米，材质为abs共聚塑料，用于储存采集的上覆水及底泥样品，顶部与夹紧装置300相连，承受来自于夹紧装置300的作用力；

橡皮塞420安装在采样管本体410的底部，橡皮塞420材质为聚苯乙烯塑料，样品采集上来用来密封采样管底部，方便采集的底泥样品在保存过程中的放置；

请参阅图5，采样组件100的顶部通过钢丝绳连接有吊机悬挂模块500，吊机悬挂模块500的左侧底部安装有吊机本体600，吊机本体600的底部安装有吊机底座700；

请参阅图5-6，吊机悬挂模块500包括吊机挂臂、定滑轮及计数器，吊机挂臂上安装有限制装置和固定装置，限制装置共两种用途，一为控制吊机挂臂安装角度，二为限制摇动手柄的摇动幅度，此功能的实现需要在限制装置上增加螺栓，使限制装置的高度增加，从而阻挡摇动手柄的转动幅度，限制装置通过旋紧旋旋松来控制吊机挂臂的安装角度，角度可选择0°、30°及60°，吊机挂臂为复合结构，有内外两层，可通过固定装置来控制吊机挂臂的内层伸缩，自由增加长度，定滑轮使底泥采样器整体垂直下落，计数器用来记录定滑轮的移动圈数，进而通过滑轮周长确定采泥器下滑的距离，确定到达深度和采集深度；

吊机本体600包括外框、捆绳滑轮、紧急制动装置及底部连接圆筒，外框主要作为连接各个部分的骨架，捆绳滑轮主要用于捆绑钢丝绳，并可通过摇动手柄控制捆绳滑轮360°转动，从而控制钢丝绳释放或者拉紧，钢丝绳端头装有安全扣，安全扣紧扣负重块扶手中部凹槽，通过吊臂的定滑轮使底泥采样器整体垂直下落，紧急制动装置：通过按压紧急制动装置，来使得下方制动板下压作用于捆绳滑轮上，让捆绳滑轮紧急停止，预防人为操控手柄时突然失控导致整体下降加速不受控制，底部连接圆筒：通过底部圆筒和吊机底座顶部圆筒相互插入连接；

吊机底座700为固定安放吊机时所要使用的部件，吊机本体600的底部连接圆筒与吊机底座700的顶部圆筒相互插入连接，夹紧杆可在横梁处左右移动，当采样地点在有横栏的桥上或者船上时，夹紧杆可通过在横梁处左右移动增大或减少底座空隙使得其大致固定在桥或者船上某合适固定插入的边沿靠水场所，再通过旋转夹紧杆，进一步夹紧固定场所，使得整体吊机装置稳定不移动。

在具体的使用时，在浅层采样时，采泥头130与采样管本体410通过夹紧装置300夹紧连接，连接杆220连接在采泥头130的顶盖上，通过水深确定连接杆220连接个数后，将手柄210连接在第一根连接杆220上，完成组装。

在深层采样时，采泥头130与采样管本体410通过夹紧装置300夹紧连接，两根导向杆120分别插入负重块110两侧圆孔后，导向杆120底部螺纹杆与采泥头130的顶部两侧螺纹孔相连，完成整体组装，将吊机本体600、吊机悬挂模块500及吊机底座700进行螺纹及螺丝连接后安放在合适场所，调整吊机底座700的夹紧杆及横梁将吊机整体紧锁固定在船或桥上，吊机整体组装完成，将捆绳滑轮上钢丝绳的安全扣扣入负重块110顶部扶手，根据现场情况，通过限制装置及固定装置调整吊机悬挂模块500中吊机挂臂到合适的角度及长度后固定，通过定滑轮吊起采泥器整体，整体安装完毕。

在具体使用时，采泥头与采样管本体通过夹紧装置夹紧连接，连接杆连接在采泥头的顶盖上，通过水深确定连接杆连接个数后，将手柄连接在第一根连接杆上，完成浅层采样组装，采泥头与采样管本体通过夹紧装置夹紧连接，两个导向杆分别插入负重块两侧圆孔后，导向杆底部螺纹杆与采泥头的顶部两侧螺纹孔相连，采泥器整体组装完毕，将吊机本体、吊机悬挂模块及吊机底座进行螺纹及螺丝连接后安放在合适场所，调整吊机底座将吊机整体紧锁固定在船或桥上，吊机整体组装完成，通过钢丝绳将吊机本体与负重块的顶部连接，根据现场情况，调整吊机悬挂模块到合适的角度及长度后固定，通过吊机本体吊起采泥器整体，整体安装完毕，浅层采样时工作人员双手抓住t型手柄，将采泥器的采样管插入河床中，不断的抽插以试探出最适合采集的地方，当确定采集点后用力竖直插下并不断下压t型手柄，当采泥器整体插入并采集到预计深度的底泥后，竖直拔出，并用橡皮塞封堵采样管，得到底泥样品并分装，深层采样时将采泥器整体及吊机整体按照上述组装过程进行安装调整完毕后，让采泥器整体在重力作用下缓缓下降，垂直深入河底，在深入过程中，由于会不断拉出捆绳滑轮上钢丝绳导致捆绳滑轮不断旋转，故工作人员需轻扶摇动手柄来控制拉出速度防止采泥器下降过快，当采泥器达到河床后，将计数器进行归零，再将限制装置上安装增高螺栓，使摇动手柄无法越过增高螺栓继续转动，从而达到限制转动幅度的目的。在限制转动幅度得情况下，逆时针摇动摇动手柄至限制点，使得钢丝绳被提起，钢丝绳安全扣所连接的采泥器负重块将被提起。随后松开摇动手柄，使钢丝绳被放松，负重块下砸，使采泥器整体受到负重块的冲力进一步嵌入底泥层中，重复上述的动作，使得采泥器不断下嵌，直至到理想的深度后，查看计数器数据并记录，得到整体采样器下嵌深度,即泥样长度。再将限制装置的增高螺栓卸下，逆时针拉起摇动手柄将采泥器拉起，用橡皮塞封堵采样管，保存底泥样品或现场分装。

虽然在上文中已经参考实施例对本实用新型进行了描述，然而在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本实用新型所披露的实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。