【技术实现步骤摘要】
一种自扶正的大水深淤积物取样装置及方法
[0001]本专利技术涉及大水深水库淤积物取样
，具体是一种自扶正的大水深淤积物取样装置。
技术介绍
[0002]淤积物干容重作为一个重要参数，往往与水库淤积量计算相关，而且污染物的存在形式及分布变化也与淤积物特性相关。但由于大水深淤积物的原位、无扰动取样困难，目前缺乏不同垂向深度淤积物特性的原型观测资料。
[0003]公告号为CN 106872207 B的授权专利，公开了一种自重作用下旋转进占式河床淤积物采样装置。在30m水深内，该装置探杆的挠度较小，对取样筒垂直进钻无影响。但是水深加大会导致探杆挠度加大，使得取样筒可能倾斜钻进淤泥层而影响取样质量。
[0004]公开号为CN 110686926 A的专利申请，公开了一种新型悬挂配重水库淤积物干容重取样装置。其进钻过程中可以实现低扰动取样，也避免了装置安装和拆卸的繁琐过程。但是需要通过支撑框架固定取样器，以保证取样器垂直进钻，而且取样器位于水下，不便于调节支撑框架。
技术实现思路
[0005]针对...
【技术保护点】
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种自扶正的大水深淤积物取样装置，其特征在于：包括驱动筒、导流罩、取样筒、与驱动筒连接的钢缆、安装于钢缆的张力传感器，所述导流罩与驱动筒连接，取样筒穿过导流罩与驱动筒连接；所述驱动筒包括承压浮筒、设于承压浮筒的辅助扶正系统、控制系统、链锤系统；所述控制系统用于控制链锤系统工作，取样筒在链锤系统作用下进钻取样；所述张力传感器与所述控制系统连接，所述控制系统用于根据所述张力传感器监测的钢缆受力得到取样装置的重力F
重
、浮力F
浮
、重心距离L
重
和浮心距离L
浮
；所述辅助扶正系统用于监测取样装置的倾斜方向和倾斜角度，根据所述控制系统所得取样装置的重力F
重
、浮力F
浮
、重心距离L
重
和浮心距离L
浮
，以及取样装置的倾斜角度计算重力矩T
重
和浮力矩T
浮
，根据重力矩T
重
和浮力矩T
浮
之间的大小调节取样装置的浮力大小，使浮力矩T
浮
大于重力矩T
重
，使取样装置在浮力矩T
浮
与重力矩T
重
的共同作用下旋转扶正；根据取样装置的“前”“后”“左”“右”倾斜方向，产生与取样装置倾斜方向相反的力顶推承压浮筒，从而辅助取样装置扶正。2.如权利要求1中所述自扶正的大水深淤积物取样装置，其特征在于：当取样装置完全在水面以上时，张力传感器的读数即为取样装置的重力F
重
，当取样装置沉入水底以后，张力传感器的读数为扣除浮力以后的重力F，将张力传感器记录的F和F
重
传输至控制系统中，得到取样装置的浮力大小：F
浮
＝F
重
‑
F。3.如权利要求1中所述自扶正的大水深淤积物取样装置，其特征在于：所述不同重力F
重
对应的重心距离L
重
在取样装置制造、装配时编写数据库储存至控制系统，加长取样筒引起重力变化后，控制系统根据重力大小直接得出装置的重心位置，控制系统中储存不同浮力F
浮
对应的浮心距离L
浮
，根据浮力大小变化直接得到浮心位置，其中浮心距离L
浮
与重心距离L
重
均为距离取样筒的进样口的长度。4.如权利要求1中所述自扶正的大水深淤积物取样装置，其特征在于：所述辅助扶正系统包括扶正计算控制模块、扶正推进杆、扶正推进座、双轴倾角传感器和充气气囊，所述充气气囊连接于承压浮筒的顶部，充气气囊与充气泵连通，充气泵由控制系统控制，所述扶正推进杆为液压结构，与扶正推进座连接，所述扶正推进杆在扶正计算控制模块控制下通过液压伸长或者缩短的方式推动扶正推进座辅助取样装置扶正。5.如权利要求4所述自扶正的大水深淤积物取样装置，其特征在于：所述双轴倾角传感器水平安装在承压浮筒底部的密封底板上，用于监测取样装置下沉至河床底部的扶正状态，即取样装置的倾斜方向和倾斜角度α，根据双轴倾角传感器监测的角度大小，得到取样装置“前”、“后”、“左”、“右”的倾斜方向以及倾斜角度，倾斜角为正值表示向“前”或者“右”倾斜，倾斜方向和倾斜角度α传递至自扶正计算控制模块；所述扶正计算控制模块用于结合控制系统所得取样装置的浮力F
浮
、重力F
重
以及重心距离L
重
和浮心距离L
浮
，以及双轴倾角传感器监测的倾斜角度α计算重力矩T
重
和浮力矩T
浮
；扶正计算控制模块用于当计算所得的浮力矩小于重力矩时，通过控制系统启动充气泵对充气气囊充气调节取样装置的浮力大小，直至浮力矩T
浮
大于重力矩T
技术研发人员：杨文俊，李杰，邝震，毕胜，陈越，罗慧萍，陈锦，金峰，
申请(专利权)人：长江水利委员会长江科学院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。