一种湖泊沉积物采样装置的制作方法

1.本实用新型涉及湖泊沉积物采集技术领域，具体而言，涉及一种湖泊沉积物采样装置。


背景技术：

2.湖泊是重要的多功能地表水资源，具有灌溉、防洪、航运、养殖等功能，对调节气候、维持生态平衡有着重要的生态功能。湖泊的生态环境状况与人类生存环境和社会经济发展有着密切的关联。湖泊沉积物是湖水中物质由于物理、化学和生物作用，在湖内下沉和堆积而形成的沉积物。湖泊沉积物作为湖泊环境中的重要组成部分。例如：进入水环境的很多重金属，易被水体中颗粒物吸附进而通过沉淀作用转移到沉积相中；同时，在一定条件下，沉积物中的部分重金属又可释放到上覆水体，形成二次污染。湖泊沉积物可以提供过去和现在输入到湖泊的微量金属元素的稳定档案，从而可以重建历史记录。
3.在土地质量地球化学调查中需要系统采集湖泊沉积物样品，测定其中数十种无机和有机地球化学指标，编制地球化学图件及编写相应测区调查报告。浅层沉积物的采样深度要求0-20cm，深层沉积物的采样深度要求 200cm。通常将表层(0-20cm)的湖泊沉积物中元素含量表示当前状况，深层(200cm)湖泊沉积物中元素含量代表背景浓度，以此来评估污染程度。如何快速、高效、高质量的采集湖泊的表层和深层沉积物样品是项目完成的关键。
4.目前使用的采样方法常为乘船驶入湖中，使用可伸缩的勾爪的取样器，将伸缩杆调节合适长度伸入湖底，抓取沉积物。该方法对深层沉积物样品采样困难，使用效果差。或者用手持沉积物采样钻机采样，该设备虽然可采集深层样品，但需要多人共同操作，且取样为连续取样，取样时间较长。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种湖泊沉积物采样装置，可以分别对湖泊沉积物的浅层和深层进行样品采集，从而丰富样品数据，便于科学研究，使用效果好。
6.本实用新型的实施例是这样实现的：
7.本技术实施例提供一种湖泊沉积物采样装置，其包括船体、取样机构和用于拉动上述取样机构升降的卷扬机构，上述船体上设有驾驶室，上述卷扬机构设于上述船体，上述取样机构和上述卷扬机构均与上述驾驶室信号连接；上述取样机构包括重力底座、供电装置、第一取样装置和可伸缩的第二取样装置，上述重力底座与上述卷扬机构连接，上述第一取样装置和上述第二取样装置均设于上述重力底座，上述第一取样装置和上述第二取样装置均与上述供电装置电性连接。
8.在本实用新型的一些实施例中，上述第一取样装置包括安装座、第一机械臂和第一取样器，上述第一机械臂通过上述安装座安装于上述重力底座，上述第一取样器设于上述第一机械臂的动力输出端，上述第一机械臂和上述第一取样器均与上述供电装置电性连接。
9.在本实用新型的一些实施例中，上述第一取样器包括第一取样杯和第一密封件，上述第一取样杯与上述第一机械臂的动力输出端连接，上述第一取样杯顶部设有取样口，上述第一密封件设于上述第一取样杯的取样口，上述第一密封件与上述供电装置电性连接。
10.在本实用新型的一些实施例中，上述第一密封件包括第一电动阀门，上述第一电动阀门设于上述第一取样杯的取样口。
11.在本实用新型的一些实施例中，上述第二取样装置包括伸缩组件、第二取样组件和钻孔组件，上述伸缩组件的固定端设于上述重力底座，上述伸缩组件的活动端与上述第二取样组件连接，上述钻孔组件设于上述第二取样组件底部，上述伸缩组件、上述第二取样组件和上述钻孔组件均与上述供电装置电性连接。
12.在本实用新型的一些实施例中，上述伸缩组件包括电动推杆，上述电动推杆的固定端与上述重力底座连接，上述电动推杆的活动端与上述第二取样组件连接。
13.在本实用新型的一些实施例中，上述第二取样组件包括带内腔的外壳体、第二机械臂、第二取样器和密封门，上述外壳体侧壁设有与内腔连通的通口，上述密封门设于上述通口，上述第二机械臂和上述第二取样器均设于上述外壳体的内腔，上述第二机械臂的固定端与上述外壳体的内腔壁连接，上述第二机械臂的活动端与上述第二取样器连接，上述第二机械臂、上述第二取样器和上述密封门均与上述供电装置电性连接。
14.在本实用新型的一些实施例中，上述第二取样器包括第二取样杯和第二密封件，上述第二取样杯与上述第二机械臂的动力输出端连接，上述第二取样杯顶部设有取样口，上述第二密封件设于上述第二取样杯的取样口，上述第二密封件与上述供电装置电性连接。
15.在本实用新型的一些实施例中，上述第二密封件包括第二电动阀门，上述第二电动阀门设于上述第二取样杯的取样口。
16.在本实用新型的一些实施例中，上述钻孔组件包括防护箱体、动力装置和钻头，上述防护箱体设于上述第二取样组件底部，上述动力装置设于上述防护箱体，上述动力装置设于上述防护箱体内，上述动力装置的动力输出端贯穿上述防护箱体与上述钻头连接，上述动力装置与上述供电装置电性连接。
17.本实用新型实施例至少具有如下优点或有益效果：
18.一种湖泊沉积物采样装置，包括船体、取样机构和用于拉动上述取样机构升降的卷扬机构，上述船体上设有驾驶室，上述卷扬机构设于上述船体，上述取样机构和上述卷扬机构均与上述驾驶室信号连接；上述取样机构包括重力底座、供电装置、第一取样装置和可伸缩的第二取样装置，上述重力底座与上述卷扬机构连接，上述第一取样装置和上述第二取样装置均设于上述重力底座，上述第一取样装置和上述第二取样装置均与上述供电装置电性连接。
19.船体上设有驾驶室，通过驾驶室可以控制船体在湖泊中航行，从而带动研究人员和采样装置移动到需要采样的地方，卷扬机构设于船体上，且取样机构与卷扬机构连接，这样可以通过卷扬机构带动取样机构收卷，使取样机构可以沉入湖泊底部，使取样机构可以对湖泊底部的沉积物进行取样，当取样完成后，可以通过卷扬机构带动取样机构上升，将取样机构从湖泊中取出，从而获得取样样品。
20.取样机构包括重力底座、供电装置、第一取样装置和可伸缩的第二取样装置，其中第一取样装置和第二取样装置均与供电装置电性连接，通过供电装置给第一取样装置和第二取样装置提供电能，从而使第一取样装置和第二取样装置工作，重力底座用于带动取样机构沉入湖泊底部，重力底座与卷扬机构连接，通过重力与卷扬机构的配合，可以控制取样机构的下沉速度，可控性好，第一取样装置和第二取样装置均设于重力底座，通过重力底座给第一取样装置和第二取样装置提供稳定支撑，第一取样装置可以用于对湖泊沉积物的表面进行取样，第二取样装置具有伸缩功能，可以伸入湖泊沉积物深层处，对深层处的样品进行采集，通过第一取样装置和第二取样装置配合，可以分别对湖泊沉积物的浅层和深层进行样品采集，从而丰富样品数据，便于科学研究，使用效果好。
附图说明
21.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。
22.图1为本实用新型所述的一种湖泊沉积物采样装置的结构示意图；
23.图2为本实用新型中取样机构的结构示意图。
24.图标：1-船体，2-驾驶室，3-卷扬机构，4-重力底座，5-供电装置， 6-第一取样装置，61-安装座，62-第一机械臂，63-第一取样器，631-第一取样杯，632-第一密封件，7-第二取样装置，71-伸缩组件，72-第二取样组件，721-外壳体，722-密封门，723-第二机械臂，724-第二取样器，7241
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第二取样杯，7242-第二密封件，73-钻孔组件，731-防护箱体，732-动力装置，733-钻头。
具体实施方式
25.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。
26.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。
27.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。
28.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。
29.在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.实施例1
31.请参照图1-图2，本实施例提供一种湖泊沉积物采样装置，其包括船体1、取样机构和用于拉动上述取样机构升降的卷扬机构3，上述船体1上设有驾驶室2，上述卷扬机构3设于上述船体1，上述取样机构和上述卷扬机构3均与上述驾驶室2信号连接；上述取样机构包括重力底座4、供电装置5、第一取样装置6和可伸缩的第二取样装置7，上述重力底座4与上述卷扬机构3连接，上述第一取样装置6和上述第二取样装置7均设于上述重力底座4，上述第一取样装置6和上述第二取样装置7均与上述供电装置 5电性连接。
32.在本实施例中，船体1上设有驾驶室2，通过驾驶室2可以控制船体1 在湖泊中航行，从而带动研究人员和采样装置移动到需要采样的地方，卷扬机构3设于船体1上，且取样机构与卷扬机构3连接，这样可以通过卷扬机构3带动取样机构收卷，使取样机构可以沉入湖泊底部，使取样机构可以对湖泊底部的沉积物进行取样，当取样完成后，可以通过卷扬机构3 带动取样机构上升，将取样机构从湖泊中取出，从而获得取样样品。
33.取样机构包括重力底座4、供电装置5、第一取样装置6和可伸缩的第二取样装置7，其中第一取样装置6和第二取样装置7均与供电装置5电性连接，通过供电装置5给第一取样装置6和第二取样装置7提供电能，从而使第一取样装置6和第二取样装置7工作，重力底座4用于带动取样机构沉入湖泊底部，重力底座4与卷扬机构3连接，通过重力与卷扬机构3 的配合，可以控制取样机构的下沉速度，可控性好，第一取样装置6和第二取样装置7均设于重力底座4，通过重力底座4给第一取样装置6和第二取样装置7提供稳定支撑，第一取样装置6可以用于对湖泊沉积物的表面进行取样，第二取样装置7具有伸缩功能，可以伸入湖泊沉积物深层处，对深层处的样品进行采集，通过第一取样装置6和第二取样装置7配合，可以分别对湖泊沉积物的浅层和深层进行样品采集，从而丰富样品数据，便于科学研究，使用效果好。
34.在本实施例的一些实施方式中，上述卷扬机构3包括支撑架、导向轮和卷扬机，上述支撑架设于船体1，上述导向轮设于支撑架的顶部，上述卷扬机上缠绕有钢绳，上述钢绳的一端穿过导向轮与重力底座4连接。
35.在上述实施方式中，上述支撑架给导向轮提供稳定支撑，钢绳的一端穿过导向轮与重力底座4连接，通过导向轮给钢绳提供导向支撑，降低钢绳滑动的摩擦阻力，通过卷扬机收卷钢绳，从而带动重力底座4上下运动，可以控制取样机构的升降，方便使用。
36.在本市实施例的一些实施方式中，上述供电装置5可以为市售的蓄电池，且蓄电池进行防水保护，可以在水里给第一取样装置6和第二取样装置7提供电能，安全性高。
37.在本实施例的一些实施方式中，上述重力底座4底部四周可设有四个支撑腿，通过四个支撑腿给重力底座4提供稳定支撑，使重力底座4在湖泊沉积物中放置稳定，从而使取样机构能稳定工作，提高取样精度。
38.实施例2
39.请参照图1-图2，本实施例在实施例1的基础上，上述第一取样装置6 包括安装座61、第一机械臂62和第一取样器63，上述第一机械臂62通过上述安装座61安装于上述重力底座4，上述第一取样器63设于上述第一机械臂62的动力输出端，上述第一机械臂62和上述第一取样器63均与上述供电装置5电性连接。
40.在本实施例中，第一取样装置6包括安装座61、第一机械臂62和第一取样器63，通过安装座61可以提供稳定支撑，使第一机械臂62能通过安装座61安装在重力底座4上，使重力底座4给第一机械臂62提供稳定支撑，第一取样器63设于第一机械臂62的动力输出端，使第一机械臂62可以带动第一取样器63运动，使第一取样器63可以对湖泊沉积物的浅层进行样品采集。
41.在本实施例的一些实施方式中，上述第一机械臂62可以为市售的工业机械臂，技术成熟，灵敏度高，提高取样精度，使用效果好。
42.实施例3
43.请参照图1-图2，本实施例在上述一些实施例的基础上，上述第一取样器63包括第一取样杯631和第一密封件632，上述第一取样杯631与上述第一机械臂62的动力输出端连接，上述第一取样杯631顶部设有取样口，上述第一密封件632设于上述第一取样杯631的取样口，上述第一密封件 632与上述供电装置5电性连接。
44.在本实施例中，第一取样器63包括第一取样杯631和第一密封件632，第一取样杯631与第一机械臂62的动力输出端连接，通过第一机械臂62 带动第一取样杯631运动，使第一取样杯631可以精准取样，第一密封件632设于第一取样杯631的取样口，可以对第一取样杯631进行密封，避免湖水或其他物质对取样杯造成污染，从而影响取样样品的精度。
45.在取样时，通过第一机械臂62带动第一取样杯631运动，使第一取样杯631对准取样品的区域，然后第一密封件632打开，在第一机械臂62的运动下，使第一取样杯631进行取样，取样完成后，然后第一密封件632 关闭，保证样品的质量，避免受到污染。
46.在本实用新型的一些实施例中，上述第一密封件632包括第一电动阀门，上述第一电动阀门设于上述第一取样杯631的取样口。
47.在上述实施方式中，第一密封件632包括第一电动阀门，通过第一电动阀门控制第一取样杯631取样口的开启与闭合，第一电动阀门可以与驾驶室2信号连接，便于远程控制，操作简单便利，具体的，第一电动阀门可以为电动蝶阀，技术成熟，质量可靠。
48.实施例4
49.请参照图1-图2，本实施例在上述一些实施例的基础上，上述第二取样装置7包括伸缩组件71、第二取样组件72和钻孔组件73，上述伸缩组件71的固定端设于上述重力底座4，上述伸缩组件71的活动端与上述第二取样组件72连接，上述钻孔组件73设于上述第二取样组件72底部，上述伸缩组件71、上述第二取样组件72和上述钻孔组件73均与上述供电装置 5电性连接。
50.在本实施例的中，第二取样装置7包括伸缩组件71、第二取样组件72 和钻孔组件73，其中伸缩组件71的固定端设于重力底座4，通过重力底座 4给伸缩组件71提供稳定支撑，使伸缩组件71可以以重力底座4为支撑点，带动第二取样组件72伸缩，钻孔组件73设于第二取样组件72的底部，通过钻孔组件73进行钻孔，同时伸缩组件71推动第二取样组件72
和钻孔组件73向湖泊沉积物的深层移动，然后使第二取样组件72在合适的深层位置进行取样。
51.在使用时，供电装置5给伸缩组件71、第二取样组件72和钻孔组件 73提供电力，然后通过驾驶室2控制伸缩组件71、第二取样组件72和钻孔组件73工作，在进行深层取样时，钻孔组件73进行钻孔，然后通过伸缩组件71推动钻孔组件73向湖泊沉积物的深层进行移动，当达到指定位置后，第二取样装置7开始工作进行取样，取样完成后，伸缩组件71带动第二取样装置7和钻孔组件73远离湖泊沉积物。
52.具体的，通过伸缩组件71与钻孔组件73的配合，可以完成对深度200cm 的深层沉积物进行采样，使用效果好。
53.在本实施例的一些实施方式中，上述伸缩组件71可以为市售的电动推杆。
54.在上述实施方式中，电动推杆是一种将电动机的旋转运动转变为推杆的直线往复运动的电力驱动装置，可用于各种简单或复杂的工艺流程中做为执行机械使用，以实现远距离控制、集中控制或自动控制，通过采用电动推杆作为伸缩组件71，可以远程控制，操作简单方便。
55.实施例5
56.请参照图1-图2，本实施例在上述一些实施例的基础上，上述第二取样组件72包括带内腔的外壳体721、第二机械臂723、第二取样器724和密封门722，上述外壳体721侧壁设有与内腔连通的通口，上述密封门722 设于上述通口，上述第二机械臂723和上述第二取样器724均设于上述外壳体721的内腔，上述第二机械臂723的固定端与上述外壳体721的内腔壁连接，上述第二机械臂723的活动端与上述第二取样器724连接，上述第二机械臂723、上述第二取样器724和上述密封门722均与上述供电装置 5电性连接。
57.在本实施例中，外壳体721具有内腔，以便安装第二机械臂723和第二取样器724，外壳体721侧壁设有与内腔连通的通口，便于第二机械臂 723带动第二取样器724从通口伸出外壳体721，从而进行取样；密封门722 设于通口，通过密封门722可以对通口进行密封，避免在向湖底下潜或上升的过程中，湖水以及沉积物进入外壳体721内，从而对第二机械臂723 和第二取样器724造成摩擦损伤，影响第二机械臂723和第二取样器724 的使用寿命，第二机械臂723的活动端与第二取样器724连接，通过第二机械臂723可以带动第二取样器724运动，使第二取样器724可以进行样品采集，完成取样工作。
58.在本实施例的一些实施方式中，上述第二机械臂723可以为市售的工业机械臂，技术成熟，灵敏度高，提高取样精度，使用效果好。
59.实施例6
60.请参照图1-图2，本实施例在上述一些实施例的基础上，上述第二取样器724包括第二取样杯7241和第二密封件7242，上述第二取样杯7241 与上述第二机械臂723的动力输出端连接，上述第二取样杯7241顶部设有取样口，上述第二密封件7242设于上述第二取样杯7241的取样口，上述第二密封件7242与上述供电装置5电性连接。
61.在本实施例中，第二取样器724包括第二取样杯7241和第二密封件 7242，第二取样杯7241与第二机械臂723的动力输出端连接，通过第二机械臂723带动第二取样杯7241运动，使第二取样杯7241可以精准取样，第二密封件7242设于第二取样杯7241的取样口，可以对第二取样杯7241 进行密封，避免湖水或其他物质对取样杯造成污染，从而影响取样样品
的精度。
62.在取样时，通过第二机械臂723带动第二取样杯7241运动，使第二取样杯7241对准取样品的区域，然后第二密封件7242打开，在第二机械臂 723的运动下，使第二取样杯7241进行取样，取样完成后，然后第二密封件7242关闭，保证样品的质量，避免受到污染。
63.在本实施例的一些实施方式中，上述第二密封件7242包括第二电动阀门，上述第二电动阀门设于上述第二取样杯7241的取样口。
64.在上述实施方式中，第二密封件7242包括第二电动阀门，通过第二电动阀门控制第二取样杯7241取样口的开启与闭合，第二电动阀门可以与驾驶室2信号连接，便于远程控制，操作简单便利，具体的，第二电动阀门可以为电动蝶阀，技术成熟，质量可靠。
65.实施例7
66.请参照图1-图2，本实施例在上述一些实施例的基础上，上述钻孔组件73包括防护箱体731、动力装置732和钻头733，上述防护箱体731设于上述第二取样组件72底部，上述动力装置732设于上述防护箱体731，上述动力装置732设于上述防护箱体731内，上述动力装置732的动力输出端贯穿上述防护箱体731与上述钻头733连接，上述动力装置732与上述供电装置5电性连接。
67.在本实施例中，钻孔组件73包括防护箱体731、动力装置732和钻头 733，其中动力装置732设于防护箱体731，通过防护箱体731可以对动力装置732进行保护，避免动力装置732受到湖水与沉积物的侵蚀，延长动力装置732的使用寿命，钻头733设于动力装置732的动力输出端，通过动力装置732提供动力，带动钻头733转动，从而对湖泊沉积物进行钻孔，从而伸入沉积物的深层位置，便于第二取样装置7进行深层取样。
68.防护箱体731设于第二取样组件72底部，从而将钻孔组件73与第二取样组件72安装在一起，通过钻孔组件73带动第二取样组件72伸入沉积物的深层位置。
69.进一步地，上述钻头733的直径大小要大于伸缩组件71的直径大小以及伸缩组件71的直径大小，这样可以避免在钻孔过程中对伸缩组件71和伸缩组件71造成损伤，提高使用安全性。
70.在本实施的一些实施方式中，上述动力装置732可以为市售的伺服电机，技术成熟、可以远程控制，使用方便。
71.综上，本技术实施例提供一种湖泊沉积物采样装置，包括船体1、取样机构和用于拉动上述取样机构升降的卷扬机构3，上述船体1上设有驾驶室 2，上述卷扬机构3设于上述船体1，上述取样机构和上述卷扬机构3均与上述驾驶室2信号连接；上述取样机构包括重力底座4、供电装置5、第一取样装置6和可伸缩的第二取样装置7，上述重力底座4与上述卷扬机构3 连接，上述第一取样装置6和上述第二取样装置7均设于上述重力底座4，上述第一取样装置6和上述第二取样装置7均与上述供电装置5电性连接。
72.船体1上设有驾驶室2，通过驾驶室2可以控制船体1在湖泊中航行，从而带动研究人员和采样装置移动到需要采样的地方，卷扬机构3设于船体1上，且取样机构与卷扬机构3连接，这样可以通过卷扬机构3带动取样机构收卷，使取样机构可以沉入湖泊底部，使取样机构可以对湖泊底部的沉积物进行取样，当取样完成后，可以通过卷扬机构3带动取样机构上升，将取样机构从湖泊中取出，从而获得取样样品。
73.取样机构包括重力底座4、供电装置5、第一取样装置6和可伸缩的第二取样装置7，
其中第一取样装置6和第二取样装置7均与供电装置5电性连接，通过供电装置5给第一取样装置6和第二取样装置7提供电能，从而使第一取样装置6和第二取样装置7工作，重力底座4用于带动取样机构沉入湖泊底部，重力底座4与卷扬机构3连接，通过重力与卷扬机构3 的配合，可以控制取样机构的下沉速度，可控性好，第一取样装置6和第二取样装置7均设于重力底座4，通过重力底座4给第一取样装置6和第二取样装置7提供稳定支撑，第一取样装置6可以用于对湖泊沉积物的表面进行取样，第二取样装置7具有伸缩功能，可以伸入湖泊沉积物深层处，对深层处的样品进行采集，通过第一取样装置6和第二取样装置7配合，可以分别对湖泊沉积物的浅层和深层进行样品采集，从而丰富样品数据，便于科学研究，使用效果好。
74.以上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。