一种同步取样触探探头

本技术涉及土木工程勘测设备，具体涉及一种同步取样触探探头。

背景技术：

1、海洋工程在设计和施工前，必须按基本建设程序进行岩土工程勘察工作。为了保证海洋建筑物的安全性，并且充分掌握海底环境和水下地形，查明海床地基软土的成分、结构、物理力学等性质海洋岩土工程勘察已成为海洋工程实践中的重要问题。

2、目前采用的勘察设备为触探探头，而在勘测的过程中，由于土的不均匀性或其他外在环境的干扰，不同深度下土的性质差异大，传统取土触探探头只能取一次少量土，不能在连续的勘测过程中获取不同深度处的土体样本，使得测试效率大大降低，同时由于海底沉积物具有天然含水率高、孔隙率大、抗剪强度低、灵敏度高以及表面强度低等特点，土体的性质差异性大，只凭借数据探测，无样本检测很难把握土的性质准确，因此勘测工程中亟待出现一种新型触探探头，来实现探头的可视化和取土的连续性，提高勘探的效率，从而推动海洋岩土工程的发展。

技术实现思路

1、为解决背景技术中存在的问题，本实用新型提出了一种同步取样触探探头，包括探头体和与探头体连接的传力杆，所述探头体为容腔结构，探头体容腔内设有摄像装置、取样通道以及带有驱动设备的取样传送装置，取样通道的取样口设置在探头体上，所述探头体上设有摄像可视部，摄像装置摄像端位于摄像可视部处，所述探头体上方连接传力杆下端，所述取样传送装置沿传力杆长度方向贯穿设置在传力杆内和探头体内，取样传送装置位于探头体内的一端靠近取样通道，取样传送装置另一端延伸出传力杆上端，沿取样传送装置的布置路径设有导线管。

2、优选的，所述取样传送装置包括齿轮、链圈、取样皿和固定杆，固定杆沿传力杆长度方向贯穿设置在传力杆内和探头体内，固定杆位于探头体内的一端靠近取样通道，固定杆另一端延伸出传力杆上端，齿轮转动安装在固定杆上，齿轮沿固定杆长度方向设置有多个，靠近传力杆上端的齿轮与驱动设备连接，链圈传动设置在多个齿轮上，链圈内圈与多个齿轮啮合，取样皿安装在链圈外圈上且设有多个，取样皿沿链圈外圈均匀设有一圈。

3、优选的，所述多个取样皿均转动设置在链圈外圈上，且取样皿皿口处始终向上，取样皿与链圈可拆卸连接。

4、优选的，所述取样通道下方设有位置检测传感器，位置检测传感器与取样传送装置的驱动设备和取样通道连接，取样通道和位置检测传感器均通过导线管内的导线与外界电源连接，探头体内壁上设有水压检测传感器，水压检测传感器通过导线管内的导线与外界电源连接，所述水压检测传感器感应端靠近探头体内壁，且靠近水压检测传感器感应端的探头体内壁上对应设有水压感应口，水压感应口处设有过滤装置，所述探头体内壁周向上设有环形端阻力传感器，环形端阻力传感器通过导线管内的导线与外界电源连接。

5、优选的，所述摄像装置和环形端阻力传感器均通过第一信息传输通道与导线管内的导线连接，所述取样通道和水压检测传感器均通过第二信息传输通道与导线管内的导线连接。

6、优选的，所述取样通道包括取土通道和送土通道，送土通道一端靠近取样传送装置，送土通道另一端位于取土通道上方且与取土通道连通，送土通道靠近取样传送装置一端的位置低于另一端，取土通道远离送土通道的一端连接取样口，所述取样口处活动设有取样口开关，取土通道内活动设有螺旋取土探头，螺旋取土探头一端靠近取样口，螺旋取土探头另一端沿取土通道延伸至送土通道内，螺旋取土探头连接有驱动其转动的驱动装置，驱动装置和取样口开关均通过导线管内的导线与外界电源连接。

7、优选的，所述摄像可视部为透明有机玻璃。

8、优选的，所述探头体外壁上套设有保护套筒，保护套筒位于摄像可视部处、水压感应口处以及取样口处均对应设有开口。

9、优选的，所述传力杆与探头体可拆卸连接，传力杆与探头体连接处设有橡胶套。

10、本实用新型具有以下有益效果：

11、1、 本实用新型设有取样传送装置，可以实现土体样本的连续获取，同时摄像装置能够实时观测土体状态，便于及时对探头做出相应调整，两者结合无需取回探头即可实现在不同土体区域的连续取样，大大提高了勘测效率。

12、2、 探头体与传力杆可拆卸连接，可根据需要布设其它类型的探头，提高勘测的灵活性。

技术特征：

1.一种同步取样触探探头，包括探头体（6）和与探头体（6）连接的传力杆（1），其特征在于：所述探头体（6）为容腔结构，探头体（6）容腔内设有摄像装置（13）、取样通道（16）以及带有驱动设备的取样传送装置，取样通道（16）的取样口设置在探头体（6）上，所述探头体（6）上设有摄像可视部（4），摄像装置（13）摄像端位于摄像可视部（4）处，所述探头体（6）上方连接传力杆（1）下端，所述取样传送装置沿传力杆（1）长度方向贯穿设置在传力杆（1）内和探头体（6）内，取样传送装置位于探头体（6）内的一端靠近取样通道（16），取样传送装置另一端延伸出传力杆（1）上端，沿取样传送装置的布置路径设有导线管（20）。

2.根据权利要求1所述的一种同步取样触探探头，其特征在于：所述取样传送装置包括齿轮（11）、链圈（19）、取样皿（14）和固定杆（10），固定杆（10）沿传力杆（1）长度方向贯穿设置在传力杆（1）内和探头体（6）内，固定杆（10）位于探头体（6）内的一端靠近取样通道（16），固定杆（10）另一端延伸出传力杆（1）上端，齿轮（11）转动安装在固定杆（10）上，齿轮（11）沿固定杆（10）长度方向设置有多个，靠近传力杆（1）上端的齿轮（11）与驱动设备连接，链圈（19）传动设置在多个齿轮（11）上，链圈（19）内圈与多个齿轮（11）啮合，取样皿（14）安装在链圈（19）外圈上且设有多个，取样皿（14）沿链圈（19）外圈均匀设有一圈。

3.根据权利要求2所述的一种同步取样触探探头，其特征在于：所述多个取样皿（14）均转动设置在链圈（19）外圈上，且取样皿（14）皿口处始终向上，取样皿（14）与链圈（19）可拆卸连接。

4.根据权利要求1所述的一种同步取样触探探头，其特征在于：所述取样通道（16）下方设有位置检测传感器（15），位置检测传感器（15）与取样传送装置的驱动设备和取样通道（16）连接，取样通道（16）和位置检测传感器（15）均通过导线管（20）内的导线与外界电源（2）连接，探头体（6）内壁上设有水压检测传感器（17），水压检测传感器（17）通过导线管（20）内的导线与外界电源（2）连接，所述水压检测传感器（17）感应端靠近探头体（6）内壁，且靠近水压检测传感器（17）感应端的探头体（6）内壁上对应设有水压感应口，水压感应口处设有过滤装置（7），所述探头体（6）内壁周向上设有环形端阻力传感器（9），环形端阻力传感器（9）通过导线管（20）内的导线与外界电源（2）连接。

5.根据权利要求4所述的一种同步取样触探探头，其特征在于：所述摄像装置（13）和环形端阻力传感器（9）均通过第一信息传输通道（12）与导线管（20）内的导线连接，所述取样通道（16）和水压检测传感器（17）均通过第二信息传输通道（18）与导线管（20）内的导线连接。

6.根据权利要求1所述的一种同步取样触探探头，其特征在于：所述取样通道（16）包括取土通道（162）和送土通道（161），送土通道（161）一端靠近取样传送装置，送土通道（161）另一端位于取土通道（162）上方且与取土通道（162）连通，送土通道（161）靠近取样传送装置一端的位置低于于另一端，取土通道（162）远离送土通道（161）的一端连接取样口，所述取样口处活动设有取样口开关（5），取土通道（162）内活动设有螺旋取土探头（21），螺旋取土探头（21）一端靠近取样口，螺旋取土探头（21）另一端沿取土通道（162）延伸至送土通道（161）内，螺旋取土探头（21）连接有驱动其转动的驱动装置，驱动装置和取样口开关（5）均通过导线管（20）内的导线与外界电源（2）连接。

7.根据权利要求1所述的一种同步取样触探探头，其特征在于：所述摄像可视部（4）为透明有机玻璃。

8.根据权利要求1所述的一种同步取样触探探头，其特征在于：所述探头体（6）外壁上套设有保护套筒（3），保护套筒（3）位于摄像可视部（4）处、水压感应口处以及取样口处均对应设有开口。

9.根据权利要求1所述的一种同步取样触探探头，其特征在于：所述传力杆（1）与探头体（6）可拆卸连接，传力杆（1）与探头体（6）连接处设有橡胶套（8）。

技术总结
本技术提出了一种同步取样触探探头，包括探头体和与探头体连接的传力杆，探头体为容腔结构，探头体容腔内设有摄像装置、取样通道以及带有驱动设备的取样传送装置，取样通道的取样口设置在探头体上，探头体上设有摄像可视部，摄像装置摄像端位于摄像可视部处，取样传送装置沿传力杆长度方向贯穿设置在传力杆内和探头体内，取样传送装置位于探头体内的一端靠近取样通道，沿取样传送装置的布置路径设有导线管，本技术的触探探头，能够实现探头的可视化和取土的连续性，取样量不受限制并实时传送至水面工作台，提高勘探的效率，从而推动海洋岩土工程的发展。

技术研发人员：程金凯,部泽鹏,马思琪,刘洋,张兴瑞,范庆来
受保护的技术使用者：鲁东大学
技术研发日：20220419
技术公布日：2024/1/12