一种小型便携式近海沉积物采样装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种小型便携式近海沉积物采样装置，包括上部连接装置、内部采样筒、外部密封套筒及弹簧密封板。优点：该装置利用纯机械原理，相对于现有大体积沉积物采样装置而言，体积小、灵活性高、对人员及大型起重设备的依赖性低、操作简单。相对于现有的小型沉积物采样器而言，如最常见的抓斗式采样器，此装置形状规则，便于携带与存放，且该装置能够将所获取的样品进行密封保存，更好保持样品的完整性与原位性。该装置体积小、重量轻、操作简单、便携等特点不仅为载人船只的近岸沉积物多点采样作业任务提供了巨大的便利，同时也解决了无人船进行沉积物采样作业缺乏合适装置的难题。

A small portable offshore sediment sampling device

【技术实现步骤摘要】
一种小型便携式近海沉积物采样装置
本专利技术涉及一种小型便携式近海沉积物采样装置，属于海洋环境监测

技术介绍
海洋底质沉积物是指各种海洋沉积作用所形成的海底沉积物的总称。传统上，按深度将沉积物划分为：近岸沉积（0～20米）、浅海沉积（20～200米）、半深海沉积（200～2000米）与深海沉积（大于2000米）。其中近岸浅海沉积主要是分布在海滩、潮滩地带的机械碎屑，即不同粒度的沙、砾石和生物骨骼、壳体的碎屑等。整个浅海带仅占海洋面积的25%，但这一海域的沉积物却占海洋全部沉积物的90%。因此海洋沉积物的研究，对于海洋环境的监测，以及海洋地质学、海洋生物学、古气候学等海洋学科的研究都有极其重要的意义。现有的沉积物采样作业方式主要是通过海洋科考船搭载大体积多管沉积物采样装置进行采样作业，其优点是能够同时采取同一采样点的多个样本，但其缺点是采样作业不够灵活，所搭载的沉积物采样器重量大，所需的人员及配套设施极其复杂，采样作业的成本高，安全及可靠性较差。而且大型科考船只进行近浅海的沉积物采样作业不仅不方便，其高额的作业成本也是对资源配置的一种浪费。进行近浅海的采样作业时，所使用的船只往往排水量较小，对于起重设备及人员的运载能力有限。同时近岸的沉积物采样作业还需要灵活的选择采样点，因此大型的多管沉积物采样装置并不适用于近岸多点沉积物采样作业。常用的小型沉积物采样器如抓斗式采样器，其形状不规则，在进行近岸沉积物的多点采样作业时，不便于携带，在不同采样点之间切换采样装置时，也不便于更换。同时，抓斗式等小型采样装置在进行采样时，其对于样品完整性的破坏较大，且完成采样后的整个装置密封性差，在提升转运过程中由于震荡等外力作用使得样品的原位性大大降低，这些因素对于后续的样品分析过程会产生较大的干扰。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种小型便携式近海沉积物采样装置。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种小型便携式近海沉积物采样装置，包括上部连接装置、内部采样筒、外部密封套筒及弹簧密封板；所述上部连接装置包括金属基座、上部吊放连接块、若干压力密封盖；其中上部吊放连接块与吊放装置连接，在金属基座的一周等间隔设有若干能够上下活动的金属活动块，所述金属活动块下端设有所述压力密封盖，所述金属活动块自然状态下向上倾斜；所述内部采样筒为下部为圆台形的中空筒；其中中空筒的顶面的中部与所述金属基座的下端连接，所述顶面设有若干与所述压力密封盖的位置相对应的开口，所述开口与所述压力密封盖形状相匹配，在压力密封盖的平面与水平面平行时，压力密封盖恰好密封所述开口；所述中空筒的外圆周等间距设有若干由上至下的导槽；所述外部密封套筒包括金属套筒和若干密封金属杆；若干所述密封金属杆沿所述金属套筒的内圆周等间距设置，且每个所述密封金属杆的位置于所述导槽的位置相对应，金属套筒能够通过所述密封金属杆沿着所述导槽上下自由滑动；所述密封金属杆的顶端设有用于压住所述压力密封盖的平面压块；所述金属套筒内开设有用于弹簧密封板插入的滑槽；所述弹簧密封板用于密封所述中空筒的底面。进一步的，所述金属基座包括一体成型的上部金属圆柱和下部金属圆柱，所述下部金属圆柱设有外螺纹，所述中空筒的顶面的中部设有与所述外螺纹相匹配的内螺纹。进一步的于，所述压力密封盖为橡胶材质，通过螺栓固定于金属活动块下端。进一步的，所述上部金属圆柱一周等间隔设有若干连接槽，所述连接槽内设有扭簧（105）和金属轴（106），所述金属轴（106）两端固定于连接槽的外侧壁上，金属活动块（104）的一端可转动的套接在金属轴（106）上，扭簧（105）一端与金属活动块侧面连接，另一端与连接槽的侧壁连接，所述扭簧（105）为旋转弹簧，旋转弹簧的初始位置依据金属活动块（104）与水平面所要求的的倾斜角度设置。进一步的，所述压力密封盖为圆台形橡胶密封盖。进一步的，所述中空筒包括通过螺栓连接为一体的上部POM材料中空圆筒与下部不锈钢圆台形筒。进一步的，所述弹簧密封板的两侧设有安装弹簧的安装导槽，弹簧（406）一端固定在弹簧密封板上，另一端固定在弹簧固定块上，所述弹簧固定块固定在所述金属套筒内开设的安装槽中，所述安装槽设在弹簧密封板插入侧的相对侧的金属套筒（302）内；所述滑槽有上下两个滑槽，对应两个所述弹簧密封板，两个所述弹簧密封板的插入方向相对，所述弹簧一直处于拉伸状态。进一步的，所述弹簧密封板的上表面外侧设有若干供水流通过的通孔，且所述通孔在弹簧密封板插入金属套筒内后被金属套筒的底面或顶面的金属部分遮挡。进一步的，所述金属套筒的上表面焊接有若干供塑性橡胶绳穿过的圆环，沿所述金属基座侧面一周等间距设置有若干用于悬挂所述塑性橡胶绳的金属挂钩。进一步的，若干所述密封金属杆的中上部连接有用于保证密封金属杆（301）在导槽中移动的限位圈。本专利技术所达到的有益效果：1）由于海水具有导电性及对金属的腐蚀性，该沉积物采样作业时使用的采样装置为纯机械原理装置，减少电器元件的使用，提高了整体的可靠性；2）使用该装置可以减少对机械设备及人员的依赖性，使采样作业的效率大大提高，降低采样作业的成本，能够轻易实现更换采样装置进行不同地点的采样作业任务，弥补了行业的空缺；3）该装置的形状规则，在进行多点采样作业时，便于携带与存储多个采样器；4）该装置在进行作业时，其重力插入的作业方式及其圆柱形采样容器良好的密封性能够最大程度的保持样品的完整性和原位性；5）该装置通过巧妙的设计时对外部密封套筒的重力进行利用，通过纯机械原理使外部密封套筒的重力在采样过程中帮助插入土层中，在回收采样装置过程中帮助密封采样筒。6）该装置体积小、重量轻、操作简单、便于携带与存放的特点与无人船载重小、空间利用率高、且无人操作的工况相契合，适宜应用于无人船等无人平台的沉积物采样作业任务。附图说明图1为上部金属连接装置的主视图；图2为上部金属连接装置的俯视图；图3为内部采样筒的主视图；图4为内部采样筒的俯视图；图5为上部金属连接装置与内部采样筒配合后的结构轴测图；图6为外部密封套筒的主视图；图7为外部密封套筒的俯视图；图8为外部密封套筒的轴测图；图9为弹簧密封板的俯视图；图10为底部密封时弹簧密封板与弹簧固定块在下部金属套筒内的配合示意图；图11为底部密封时弹簧密封板与采样筒在下部金属套筒内的配合示意图；图12为采样装置采样作业前的轴测图；图13为采样装置采样作业后的轴测图；图14-17为整个装置进行采样作业时不同过程的装置剖视图；图14为采样装置采样作业时未触底时的状态示意图；图15为采样装置采样作业时触底后外部金属套筒坐底时的状态示意图；图16为采样装置采样作业时外部金属套筒坐底后塑性橡胶绳脱钩过程示意图；图17为采样装置采样作业完成后的回本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小型便携式近海沉积物采样装置，其特征在于，包括上部连接装置、内部采样筒、外部密封套筒及弹簧密封板；/n所述上部连接装置包括金属基座（101）、上部吊放连接块（102）、若干压力密封盖（103）；其中上部吊放连接块（102）与吊放装置连接，在金属基座的一周等间隔设有若干能够上下活动的金属活动块（104），所述金属活动块（104）下端设有所述压力密封盖（103），所述金属活动块自然状态下向上倾斜；/n所述内部采样筒为下部为圆台形的中空筒；其中中空筒的顶面的中部与所述金属基座（101）的下端连接，所述顶面设有若干与所述压力密封盖（103）的位置相对应的开口（202），所述开口（202）与所述压力密封盖（103）形状相匹配，在压力密封盖（103）的平面与水平面平行时，压力密封盖（103）恰好密封所述开口（202）；所述中空筒的外圆周等间距设有若干由上至下的导槽（206）；/n所述外部密封套筒包括金属套筒（302）和若干密封金属杆（301）；若干所述密封金属杆沿所述金属套筒（302）的内圆周等间距设置，且每个所述密封金属杆（301）的位置于所述导槽（206）的位置相对应，金属套筒（302）能够通过所述密封金属杆（301）沿着所述导槽（206）上下自由滑动；所述密封金属杆（301）的顶端设有用于压住所述压力密封盖（103）的平面压块（303）；/n所述金属套筒（302）内开设有用于弹簧密封板插入的滑槽（304）；所述弹簧密封板用于密封所述中空筒的底面。/n...

【技术特征摘要】
1.一种小型便携式近海沉积物采样装置，其特征在于，包括上部连接装置、内部采样筒、外部密封套筒及弹簧密封板；
所述上部连接装置包括金属基座（101）、上部吊放连接块（102）、若干压力密封盖（103）；其中上部吊放连接块（102）与吊放装置连接，在金属基座的一周等间隔设有若干能够上下活动的金属活动块（104），所述金属活动块（104）下端设有所述压力密封盖（103），所述金属活动块自然状态下向上倾斜；
所述内部采样筒为下部为圆台形的中空筒；其中中空筒的顶面的中部与所述金属基座（101）的下端连接，所述顶面设有若干与所述压力密封盖（103）的位置相对应的开口（202），所述开口（202）与所述压力密封盖（103）形状相匹配，在压力密封盖（103）的平面与水平面平行时，压力密封盖（103）恰好密封所述开口（202）；所述中空筒的外圆周等间距设有若干由上至下的导槽（206）；
所述外部密封套筒包括金属套筒（302）和若干密封金属杆（301）；若干所述密封金属杆沿所述金属套筒（302）的内圆周等间距设置，且每个所述密封金属杆（301）的位置于所述导槽（206）的位置相对应，金属套筒（302）能够通过所述密封金属杆（301）沿着所述导槽（206）上下自由滑动；所述密封金属杆（301）的顶端设有用于压住所述压力密封盖（103）的平面压块（303）；
所述金属套筒（302）内开设有用于弹簧密封板插入的滑槽（304）；所述弹簧密封板用于密封所述中空筒的底面。


2.根据权利要求1所述的小型便携式近海沉积物采样装置，其特征在于，所述金属基座包括一体成型的上部金属圆柱和下部金属圆柱，所述下部金属圆柱设有外螺纹，所述中空筒的顶面的中部设有与所述外螺纹相匹配的内螺纹。


3.根据权利要求1所述的小型便携式近海沉积物采样装置，其特征在于，所述压力密封盖（103）为橡胶材质，通过螺栓固定于金属活动块（104）下端。


4.根据权利要求2所述的小型便携式近海沉积物采样装置，其特征在于，所述上部金属圆柱一周等间隔设有若干连接槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐鹏飞，孟昊，黄震，于昕彤，王克藩，樊煜，黄孔源，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32