一种抠抓式表层沉积物采样器制造技术

一种抠抓式表层沉积物采样器，由取样斗、支撑系统、提升系统和加长系统组成；取样斗是一个由棱柱和棱锥构成的腔体，棱锥由三角形锥侧板合拢而成，锥侧板通过转鼓、转轴和轴支架与棱柱的侧壁相连且能够围绕转轴转动；支撑系统由支撑杆、套管、第一扩展盘、承压杆和直立杆组成，对取样斗起支撑作用；提升系统由连动杆、提升盘、提升杆、第二扩展盘和旋转杆组成，并能够通过支撑系统控制取样斗的开启与闭合；加长系统由加长套管和加长提升杆组成，能够同时对套管和提升杆进行等长度加长，使采样器适应不同水深。该采样器取样效果好，且结构简单、操作方便、造价低廉，易于携带和维护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环境科学领域河流、湖泊、水库以及浅海沉积物采集技术，尤其是一种抠抓 式表层沉积物采样器。
技术介绍
沉积物是河流、湖泊、水库以及海洋等水体的重要组成部分，它能够通过沉淀-溶解、吸 附-解吸等多种途径与上覆水体之间进行物质交换，对于水体中各种污染物的迁移转化和底栖生物起着重要作用，因此沉积物监测是水体环境调査和科研工作中的重要环节。沉积物样品 采集是实现沉积物监测的必要前提。目前，较为常用表层沉积物采样器为蚌式采样器，该采 样器的主要特征和存在的问题是1)依靠人为投抛并借助采样器自身重量使其插入沉积物，这种采样方式会使得取样深度难以控制，具有一定的盲目性；2)通过绳索牵引并借助采样器 自身重量实现采样器的开启与闭合，这种采样器的开/合控制方式往往效果欠佳，以造成提升 过程中样品回落。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种抠抓式表层沉积物采样器，该沉积物采样器结构简单、造价低 廉、使用方便且采样效果良好。 本专利技术的技术方案抠抓式表层沉积物采样器，包括取样斗、支撑系统和提升系统取样斗是由无底面的棱柱和倒置的棱锥上下连接构成的腔体，棱柱与棱锥具有相等的底 边数和底边长度，棱锥由三角形的锥侧板合拢而成，锥侧板与棱柱的底边相连且能够绕底边 转动，取样斗是一个能够实现开合的腔体；支撑系统由第一加厚框、支撑杆、加厚环、套管、第一扩展盘、承压杆、直立杆组成， 第一加厚框水平固定于棱柱上端并与"广'形支撑杆的斜边末端相连，支撑杆的水平边末端则 与加厚环相连，加厚环的环心位于棱柱的中轴线上并与套管底部相连，套管的顶部与第一扩 展盘相连，第一扩展盘的两头分别与两段承压杆水平相连，在承压杆上设有直立杆，直立杆的顶端连接第一轴支架，第一转轴水平固定于第一轴支架上；提升系统由第二连动杆、提升盘、提升杆、第二扩展盘、第一连动杆和旋转杆组成，锥 侧板的内壁靠下设有第六轴支架，第六转轴固定于第六轴支架上并与第二连动杆相连，第二 连动杆的另一端通过第四转轴和第四轴支架与提升盘相连，提升杆垂直固定于提升盘上且轴 心线与套管的轴心线重合，提升杆的另一端与第二扩展盘相连，在第二扩展盘上设有两个第 三轴支架，第三转轴固定于第三轴支架上并与第一连动杆相连，第一连动杆的另一端通过第 二转轴和第二轴支架与旋转杆相连，旋转杆的中部设有轴孔以连接第一转轴，由旋转杆和第 一连动杆的纵轴线形成的竖直投影与承压杆的纵轴线重合。该采样器还包括加长系统，它由加长套管和加长提升杆组成，加长套管是一段两端设有 法兰盘的套管，加长提升杆是一段两端设有穿孔台和连接孔的提升杆，加长套管和加长提升杆的长度相等。所述的套管由上套管、半管对和下套管组成，上套管的底端设有法兰盘，顶端则与第一 扩展盘相连，下套管的顶端设有法兰盘，底端则与加厚环相连，半管对为沿着一段两端设有 法兰盘的套管的纵轴线截成的两半，半管对处于上套管和下套管之间并通过法兰盘使三者连 成一体，半管对的作用是方便拆装加长提升杆；加长套管能够通过法兰盘与上套管、半管对 和下套管连成一体。提升杆由上提升杆和下提升杆组成，上提升杆的顶端则与第二扩展盘相连，底部有穿孔 台和连接孔，下提升杆的顶部有穿孔台和连接孔，底端则与提升盘相连，上提升杆通过连接 孔、"["形螺杆、两端设孔的"I "形垫片和螺母与下提升杆连成一体，当采样器处于开启 状态时，上提升杆的下端伸出上套管，下提升杆的上端伸出下套管，二者伸出套管部分的长 度之和等于半管对的长度，权利要求2所述的加长提升杆能够通过连接孔、"["形螺杆、两 端设孔的"I "形垫片和螺母与上提升杆和下提升杆连成一体。在第一扩展盘的盘面中央设有直径等同于套管内径的圆孔，圆孔周围均匀分布着四个螺 杆穿孔，第二扩展盘上也设有四个螺杆穿孔且通过螺杆和螺母与第一扩展盘固定在一起，当 两个扩展盘固定在一起时正好使取样斗处于开启状态。旋转杆的末端设有第一穿孔，承压杆的末端设有第二穿孔，第一穿孔和第二穿孔可通过 绳索或铁丝相连，当两个扩展盘处于分离状态时，可拉紧绳索使取样斗处于闭合状态。本专利技术的有益效果是l)该采样器结构简单，造价低廉，操作方便，可根据需要进行安装与拆卸，易于携带和维护；2)该采样器配备不同长度的加长系统，可用于水深为0 3.0m 水体的表层沉积物样品采集，仅需2 3人即可完成现场采样工作，无需机械或电动驱动；3) 与绳索牵引型蚌式表层沉积物采样器相比，该采样器的开/合状态能够得到直接控制，有利于 采样器顺利插入沉积物，同时可有效防止采样器提升过程中的沉积物回落，因此取样效果较 好。附图说明图1为本专利技术开启状态正视图图2为本专利技术开启状态侧视图图3为图1的F-G俯视图图4为图1的F-G以上部分俯视图图5为图1的垂直剖面图图6为本专利技术闭合状态垂直剖面图图7为图2和图3中ABCDE垂直剖面图图8为提升盘俯视图图9为套管及加长系统结构示意图.图9a套管与提升杆(含半管对)图9b套管与提升杆(不含半管对)图9c加长套管图9d加长提升杆图中l.旋转杆2.第一转轴3.承压杆4.第一扩展盘5.支撑杆6.棱柱7.锥侧板 8.第一穿孔9.第一轴支架IO.直立杆11.第二穿孔12.套管13.第一加厚框 14.第五轴支架15.第三转轴16.第二转轴17.螺杆18.第二扩展盘19.螺母 20.第二轴支架21.第一连动杆22.第三轴支架23.加厚环24.第二连动杆 25.提升杆26.第四轴支架27.第四转轴28.转鼓29.第六转轴30.第六轴支架 31.第五转轴32.提升盘33.第二加厚框34.法兰盘35.穿孔台36.连接孔37.半管对具体实施例方式本专利技术可通过以下实施例并结合附图进一步详述，但本实施例所叙述的
技术实现思路
是说明 性的，而不是限定性的，不应依此来局限本专利技术的保护范围。一种抠抓式表层沉积物采样器，由取样斗、支撑系统、提升系统和加长系统组成；取样斗是一个由棱柱6、第五轴支架14、第五转轴31、转鼓28和棱锥构成的腔体，棱 柱6呈柱筒状且无上底和下底，棱锥的锥顶朝下且无底，棱柱6与棱锥具有相等的底边数和 底边长度，在棱柱6每块侧壁的底部中间位置均设有"n"形第五轴支架14，第五轴支架14 的三块板均垂直穿透棱柱6的侧壁，第五转轴31水平固定于第五轴支架14上且轴心线位于 棱柱6的侧壁正下方，棱锥由块相互分离的三角形锥侧板7合拢而成，在每块锥侧板7的顶 部均设有转鼓，棱柱6的侧壁和锥侧板7通过第五转轴31和转鼓28相连接，因此取样斗是 一个能够实现开合的腔体，为了减小腔体闭合时棱柱6与锥侧板7之间的间隙，可在棱柱6 内侧壁的底端设第二加厚框33，第二加厚框33的横截面呈圆弧形；支撑系统由第一加厚框13、支撑杆5、加厚环23、套管12、第一扩展盘4、承压杆3、 直立杆10、第一轴支架9和第一转轴2组成，第一加厚框13水平固定于棱柱6的上端并与"厂' 形支撑杆5的斜边末端相连，连接点均位于第一加厚框13的顶角处，支撑杆5的水平边末端 与加厚环23相连，加厚环23的环心位于棱柱6的中轴线上并与套管12底部相连，套管12 由上套管、半管对37和下套管组成(见图9a)，上套管的底端设有法兰盘34，顶端则与第一扩 展盘4相连，下套管的顶端设有法兰盘34，底端则与加厚环23相连，半管对37为沿一段两本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抠抓式表层沉积物采样器，其特征在于，包括取样斗、支撑系统和提升系统：　取样斗是由无底面的棱柱和倒置的棱锥上下连接构成的腔体，棱柱与棱锥具有相等的底边数和底边长度，棱锥由三角形的锥侧板合拢而成，锥侧板与棱柱的底边相连且能够绕底边转动 ，取样斗是一个能够实现开合的腔体；　支撑系统由第一加厚框、支撑杆、加厚环、套管、第一扩展盘、承压杆、直立杆组成，第一加厚框水平固定于棱柱上端并与“＊”形支撑杆的斜边末端相连，支撑杆的水平边末端则与加厚环相连，加厚环的环心位于棱柱的中轴 线上并与套管底部相连，套管的顶部与第一扩展盘相连，第一扩展盘的两头分别与两段承压杆水平相连，在承压杆上设有直立杆，直立杆的顶端连接第一轴支架，第一转轴水平固定于第一轴支架上；　提升系统由第二连动杆、提升盘、提升杆、第二扩展盘、第一连动 杆和旋转杆组成，锥侧板的内壁靠下设有第六轴支架，第六转轴固定于第六轴支架上并与第二连动杆相连，第二连动杆的另一端通过第四转轴和第四轴支架与提升盘相连，提升杆垂直固定于提升盘上且轴心线与套管的轴心线重合，提升杆的另一端与第二扩展盘相连，在第二扩展盘上设有两个第三轴支架，第三转轴固定于第三轴支架上并与第一连动杆相连，第一连动杆的另一端通过第二转轴和第二轴支架与旋转杆相连，旋转杆的中部设有轴孔以连接第一转轴，由旋转杆和第一连动杆的纵轴线形成的竖直投影与承压杆的纵轴线重合。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郝永俊，祝凌燕，田胜燕，常春，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]