便携式滩涂地质取样器制造技术

属于地质测量、测试领域取样装置的便携式滩涂地质取样器，用于滩涂地的地质取样。本发明专利技术采用取样器护架固定连接刀口与护顶，取样器护架的空心管道下口在刀口处，上口露出在地面之上，弹簧花瓣的花瓣弹性片连接空心圆柱体，花瓣弹性片的顶部相对，空心圆柱体分别与存样衬管和刀口可拆卸的密封配合，存样衬管的上端在护顶的内孔中，护顶与顶帽可拆卸连接，存样衬管连通大气与刀口的技术方案，解决了现有海洋取样器结构复杂、笨重，不适于滩涂人工携带、操作取样，金属花瓣开闭容易失灵，活塞形成的抽吸力难以调整而使取得样品变形伸展，提起取样器时在刀口的下方形成负压产生阻力的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于地质测量、测试领域的取样装置，具体的讲是一种便携式滩涂地质取样器。
技术介绍
专用于滩涂地的地质取样器不多，鉴于江河湖海等水域的特殊性，水域的地质取样器用于滩涂地的地质取样存在笨重、结构复杂和取样效果欠佳，甚至无法使用的弊端。中国技术专利，授权公告号CN2360587Y《长岩芯重力活塞取样器》公开了一种由样管、释放系统、提管重物、尾舵、刀口联合式全封闭管口封和带可调压限压阀球阀门式活塞构成的海洋沉积物长岩芯取样器。该取样器通常是由船舷绞车来完成放、收任务的，投放时，取样器下放到距海底一定距离时，释放系统的附重锤着地，提管重物和样管随之被释放，“自由”降落下冲，活塞上的球阀门开启，样管下端刀口联合式全封闭管口封触底后向海底沉积物中贯入，刀口下体受沉积物阻力上移，刀口金属花瓣贴在刀口下体内壁的凹陷空位，吊缆“余量”用完，活塞停止降落，样管继续贯入，球阀门关闭，活塞对取样产生抽吸力，贯入结束样管上提时，刀口下体受阻下拉，使金属花瓣将管口封闭，活塞上提，限压阀调节活塞的抽吸力，含岩芯的样管被吊上水面。该取样器取样时，一旦沉积物阻塞长方形孔，将限制住刀口下体的移动，使金属花瓣开闭失灵，取样失败；刀口是易损件，由上、下体组成的刀口结构复杂，更换费用高；活塞停止降落，样管继续贯入，球阀门关闭，活塞对取得样品产生抽吸力，贯入结束上提样管时，球阀门依然关闭，金属花瓣将管口完全封闭，岩芯样品压在金属花瓣上，活塞与样品之间形成抽吸力，抽吸力对岩芯样品产生拉伸作用，过度的抽吸力量会使样品变形伸展，表现为样品的结构变化、体积变大，不能客观反映取样点的地质状况，虽然上提样管时能够由限压阀调节抽吸力，但是不同海域的地质状况不同，同一海域不同取样点的地质状况也不相同，所以在取样前对限压阀进行调节，使活塞产生适宜的抽吸力是极端困难，甚至是不可能实现的；从取样点中上提样管时，在刀口的下方形成的负压对样管产生吸力，且随着样管上移，负压会不断加大，海洋取样器是由机械操作，上提样管增加的阻力不算个大问题，但是如果在滩涂由人工操作取样，上提增加的阻力就是一个突出的问题了。
技术实现思路
本专利技术要解决现有海洋取样器结构复杂、笨重，不适于滩涂人工携带、操作取样，金属花瓣容易失灵而使取样失败，在活塞与取样之间形成的抽吸力难以调整而使取得的样品变形伸展，提起样管时在取样点的刀口下方形成负压产生阻力的技术问题，提供一种结构简单，便于操作，工作可靠、便携式滩涂地质取样器。为了解决上述技术问题，本专利技术采取的技术方案是:一种便携式滩涂地质取样器，包括刀口和开合花瓣，取样器护架的下方固定连接所述的刀口，其上方固定连接护顶；取样器护架有空心管道，空心管道的下口在刀口处，空心管道的上口在存样衬管贯入滩涂最深时露出在地面之上；所述的开合花瓣是弹簧花瓣，弹簧花瓣的上部至少有八片花瓣弹性片，花瓣弹性片根部连接在弹簧花瓣下部的空心圆柱体上，花瓣弹性片的顶部相对，滩涂地质样品从刀口贯入时，花瓣弹性片的顶部被顶开，滩涂地质样品停止贯入、提起取样器时，在弹力的作用下花瓣弹性片的顶部合拢密封；存样衬管的下部与空心圆柱体的上部可拆卸的密封配合，空心圆柱体的下部与刀口的上部可拆卸的密封配合，存样衬管的上端在护顶的内孔中；护顶与顶帽可拆卸连接；存样衬管连通大气与刀口。本专利技术取样器与现有海洋取样器结构不同，属于组装结构，没有取样管，存样衬管与取样器的其它部件是分体结构。取样器组装简单，依次将弹簧花瓣和存样衬管从护顶的上口放入，顶帽与护顶连接，存样衬管被安放在刀口与顶帽之间；取样器拆卸方便，顶帽与护顶分离，存样衬管从护顶的上口取出。存样衬管取出后将其中样品倒出或推出后再行组装，继续新的取样，或者将取出的存样衬管暂存，使用另外的存样衬管进行组装，第二种方式大大的缩短了取样时间，使取样器得到充分的利用，节约了取样成本。向取样器施加向下的外力，使刀口插入滩涂中，例如，利用操作者的力量将刀口贯入地下取样或用重锤敲击将刀口贯入地下取样或在取样器上方安装的振动器作用下刀口贯入地下取样等。施加向下的外力经护顶和取样器护架传到刀口，存样衬管不直接承受外力。现有取样器都有连接刀口的取样管，连接刀口的取样管承受、传递轴向力，所以要采用硬金属等具有一定厚度的高强度材料制作，而本专利技术没有相应的取样管，其中的存样衬管不承受、传递轴向力，实质上仅仅起存放取样的作用，是位于承受、传递轴向力的取样器护架内侧的衬管，所以本专利技术的存样衬管采用厚度较薄、强度较低的材料制作，本专利技术用取样器护架和存样衬管替代了现有海洋取样器的取样管，总体重量得到减轻，利于携带和人工操作，降低了取样器的成本。弹簧花瓣的花瓣弹性片在样品贯入时，样品向上的力量克服花瓣弹性片的弹力，花瓣弹性片被顶开；弹簧花瓣在样品停止贯入、提起取样器时，其花瓣弹性片的弹力克服取样的重量自动合拢密封，防止样品滑落，工作可靠，能够保证取样成功。刀口贯入滩涂中取样时，取样器的存样衬管将刀口与大气连通，使滩涂样品在大气压力下自然贯入存样衬管中，避免取样变形伸展现象产生，样品最大程度反映了取样点的地质状况，本专利技术摒弃了现有取样器通常采用的活塞，不仅结构简化、重量轻、制作成本低、操作简单，而且取样质量高。刀口贯入滩涂中取样后提起，在刀口与取样洞之间形成了一个空间，取样器护架的空心管道使该空间与大气连通，避免该空间形成负压而增加阻力，提起取样器省力。存样衬管是塑料管。存样衬管采用一般材质的塑料管，例如一般PVC材料的下水管，就能满足本专利技术的要求，既便宜，又轻便。存样衬管沿轴线方向至少被分为相等的两体，相邻存样衬管分体之间的连接配合面上分别有突起和凹槽，突起和凹槽密封配合，将存样衬管分体可拆卸的连接为一体。存样衬管沿其长度方向分成两部分或多部分，取样后，将存样衬管沿连接配合面拆开取出样品，避免了现有取样器的样品需从取样管中倒出或推出，发生破坏样品完整性和原始状态现象，或者避免了现有取样器需沿存样的管轴线锯开取出样品的繁琐和复杂操作，本专利技术存样衬管能够重复使用。综合考虑存样衬管的加工、强度和从存样衬管中取样的难易，一般采用分为三部分或两部分。取样器护架有四根，围绕取样器的轴线均匀排布。通常采用四根取样器护架既能满足强度要求，取样器护架总体重量又比较轻，采用四根取样器护架还便于取样器横向堆放。弹簧花瓣由花瓣弹性片和空心圆柱体两部分固定连接组成。花瓣弹性片与空心圆柱体采用铆接或胶合等固定连接在一起。弹簧花瓣由花瓣弹性片和空心圆柱体两部分固定连接组成，加工方便。花瓣弹性片有八至十二片花瓣，沿空心圆柱体周边均匀排布。适当的增加花瓣弹性片的数量有助于花瓣弹性片与空心圆柱体配合，提高其合拢密封性能，通常采用八至十二片花瓣既能满足花瓣强度要求，又利于花瓣弹性片顶部合拢的密封要求。花瓣弹性片是H62黄铜制成。H62黄铜有良好的力学性能，塑性、切削性好，耐腐蚀，价格便宜，可用于承受较大载荷的零件，是制作花瓣弹性片经济适用的材料。通常空心圆柱体米用不锈钢制成。存样衬管的下端面与空心圆柱体的上端面之间有密封垫片，空心圆柱体的下端面与刀口的上端面之间有密封垫片。顶帽的下部是圆柱体，其直径小于存样衬管的内径，圆柱体侧壁上的密封槽里安装侧壁密封环，侧壁密封环将圆柱体侧壁与存样衬管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式滩涂地质取样器，包括刀口（1）和开合花瓣，其特征在于取样器护架（4）的下方固定连接所述的刀口（1），其上方固定连接护顶（5）；取样器护架（4）有空心管道，空心管道的下口在刀口（1）处，空心管道的上口在存样衬管（3）贯入滩涂最深时露出在地面之上；所述的开合花瓣是弹簧花瓣（2），弹簧花瓣（2）的上部至少有八片花瓣弹性片，花瓣弹性片根部连接在弹簧花瓣（2）下部的空心圆柱体上，花瓣弹性片的顶部相对，滩涂地质样品从刀口（1）贯入时，花瓣弹性片的顶部被顶开，滩涂地质样品停止贯入、提起取样器时，在弹力的作用下花瓣弹性片的顶部合拢密封；存样衬管（3）的下部与空心圆柱体的上部可拆卸的密封配合，空心圆柱体的下部与刀口（1）的上部可拆卸的密封配合，存样衬管（3）的上端在护顶（5）的内孔中；护顶（5）与顶帽（6）可拆卸连接；存样衬管（3）连通大气与刀口（1）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任军，李平，丰爱平，杜军，
申请(专利权)人：国家海洋局第一海洋研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37