一种弹簧驱动式孔隙水取样器制造技术

本发明专利技术提供一种弹簧驱动式孔隙水取样器，涉及孔隙水取样技术领域，包括弹簧驱动组件、活塞组件、取样管和取样插针，活塞组件的活塞杆与弹簧驱动组件的驱动端固定连接，活塞组件的活塞腔与取样管连通，活塞组件和取样插针的顶端固定连接，取样插针的底端为尖端并用于插入地面内，取样插针侧壁开设有进样口，取样管远离活塞腔的一端能够和进样口连通，取样管内预先充满保护溶液，弹簧驱动组件在外力触发启动后能够带动活塞杆向上移动并将取样管内的保护溶液抽取至活塞腔内进行储存，取样插针外侧的孔隙水在取样管内呈现负压时能够向取样管内流动。本发明专利技术提供的取样器结构简单，无需电力以及液压等方式进行驱动取样，且能够获得低污染的孔隙水。低污染的孔隙水。低污染的孔隙水。

【技术实现步骤摘要】
一种弹簧驱动式孔隙水取样器


[0001]本专利技术涉及孔隙水取样
，特别是涉及一种弹簧驱动式孔隙水取样器。

技术介绍

[0002]对海底沉积物孔隙水的原位采集及现场分析，是在近海海域分析海洋环境污染程度以及深海海域高效探查可燃冰的有效手段。通过有效的取样设备采集孔隙水，真实反映水样中的化学组分信息不仅有助于对海洋的探索和海底矿物资源的开发，也有助于对海洋微生物研究。而常用的孔隙水采样方式往往采用非原位的间接采样方式，这种方式对样品扰动较大，样品通常易发生污染。随着海洋研究的不断深入，对孔隙水样品的品质要求也越来越高，对取样装置的设计要求也越来越高。目前提倡对孔隙水的原位取样，但应用较为广泛原位孔隙水采集装置均需要依靠电力以及液压驱动等方式，这种方式结构复杂，且取样过程通常不稳定。
[0003]孔隙水是指海洋中的悬浮物质沉降到海底时，开始呈松散状态，成层状分布且挟带有海水。经过成岩作用，深层沉积物的固结状况和成分与表层不同，沉积物孔隙水的组成也随沉积的深度不同而变化。目前大多数深海原位孔隙水取样器，设备结构复杂，容易对沉积物的深度剖面造成破坏且不利于深海布放，易造成孔隙水样品分析结果的明显失真。在保证孔隙水样品质量的基础上，简化设备结构，使之能够低扰动取样并且满足深度层面上的采样数量以及采样体积是目前孔隙水采样器设计的重点。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种弹簧驱动式孔隙水取样器，以解决上述现有技术存在的问题，结构简单，无需电力以及液压等方式进行驱动取样，且能够获得低污染的孔隙水。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]本专利技术提供一种弹簧驱动式孔隙水取样器，包括弹簧驱动组件、活塞组件、取样管和取样插针，所述活塞组件的活塞杆与所述弹簧驱动组件的驱动端固定连接，所述活塞组件的活塞腔与所述取样管连通，所述活塞组件和所述取样插针的顶端固定连接，所述取样插针的底端为尖端并用于插入地面内，所述取样插针侧壁开设有进样口，所述取样管远离所述活塞腔的一端能够和所述进样口连通，所述取样管内预先充满保护溶液，所述弹簧驱动组件在外力触发启动后能够带动所述活塞杆向上移动并将所述取样管内的保护溶液抽取至所述活塞腔内进行储存，所述取样插针外侧的孔隙水在所述取样管内呈现负压时能够向所述取样管内流动。
[0007]优选的，在所述活塞腔与所述取样管的连通处设置有单向阀，所述取样管仅允许所述取样管内的液体流向所述活塞腔内。
[0008]优选的，设置有多个所述活塞组件和多个所述取样管，一个所述取样管对应于一个所述活塞组件，所述取样插针侧壁开设有多个所述进样口，一个所述进样口对应于一个所述取样管，多个所述进样口沿着所述取样插针的长度方向依次开设。
[0009]优选的，多个所述活塞杆的顶端均与驱动板固定连接，所述驱动板与所述弹簧驱动组件的驱动端固定连接，所述驱动板统一带动多个所述活塞杆移动。
[0010]优选的，常态下，所述弹簧驱动组件中的弹簧为压缩状态，并处于卡定状态，所述弹簧驱动组件在外力触发解除卡定后启动，启动后，所述弹簧具备一个恢复原态的弹力，该弹力能够带动所述活塞杆向上移动。
[0011]优选的，所述弹簧驱动组件包括弹簧、弹簧驱动杆、弹簧触发杆和驱动杆限位器，所述弹簧套设于所述弹簧驱动杆上，所述弹簧驱动杆的一端和所述驱动板固定连接，所述驱动杆限位器上设置有限位孔，部分所述弹簧驱动杆呈缩颈状，形成缩颈部，所述弹簧驱动杆的所述缩颈部穿设于所述限位孔内，所述缩颈部的所述弹簧驱动杆的截面尺寸小于所述限位孔的截面尺寸，所述缩颈部两侧的所述弹簧驱动杆的截面尺寸大于所述限位孔的截面尺寸，所述弹簧套设于所述缩颈部上方的所述弹簧驱动杆上，所述弹簧驱动杆顶端固定设置有限制所述弹簧移动的限位板，所述弹簧的两端分别抵于所述限位板以及所述驱动杆限位器，所述限位孔的一侧设置有滑动孔，所述滑动孔与所述限位孔连通，移动所述驱动杆限位器能够使得所述弹簧驱动杆滑进所述滑动孔内，所述弹簧驱动杆能够在所述滑动孔内上下滑动，所述驱动杆限位器沿着滑动孔至限位孔的方向能够滑动地设置于一支撑结构上，所述弹簧驱动杆位于所述限位孔内时处于卡定状态，所述弹簧驱动杆位于所述滑动孔内时处于启动状态，所述弹簧触发杆与所述驱动杆限位器的一端固定连接，推动所述弹簧触发杆能够使得所述驱动杆限位器移动至所述弹簧驱动杆滑进所述滑动孔内。
[0012]优选的，所述支撑结构为一支撑板，所述支撑板背离所述驱动杆限位器的一侧固定连接有一支撑套筒，所述支撑套筒背离所述支撑板的一端固定设置有一底板，所述活塞组件固定设置于所述底板上并位于所述支撑套筒内。
[0013]优选的，所述活塞组件包括活塞筒和活塞杆，所述活塞筒呈透明状。
[0014]优选的，所述进样口处设置有过滤组件，所述过滤组件用于过滤固体颗粒。
[0015]优选的，所述取样管为特氟龙管、PVC管或PEEK管，所述取样管内径为2mm，外径为3mm。
[0016]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0017](1)本专利技术利用压缩弹簧的弹力给孔隙水提供取样驱动力，结构简单，无需电力以及液压等方式进行驱动取样。在取样时，可以在周围海水环境稳定后，触发弹簧驱动组件对沉积物孔隙水进行取样，以获得低污染、高纯度的孔隙水样品。
[0018](2)能够对不同高度的孔隙水样品进行采集。
[0019](3)本装置既能够利用人工在近海海域进行孔隙水采样，也能够利用机械手搭载深海移动平台、ROV等设备进行深海沉积物孔隙水取样。
[0020](4)装置利用活塞腔中保护溶液的多少来观察判断取样过程。
[0021](5)在活塞腔底部连接单向阀来防止保护溶液与孔隙水样品交互污染的结构，可以有效地提高孔隙水样品的精度，降低孔隙水样品的污染。
[0022](6)装置采用过滤组件中的筛板的过滤孔隙水，可根据不同的技术需求制作不同孔径的筛板，从而提高孔隙水采样装置的重复利用率，方便且经济。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1是本专利技术提供一种弹簧驱动式孔隙水取样器整体结构图；
[0025]图2是弹簧触发杆未触发状态示意图；
[0026]图3是弹簧触发杆已触发状态示意图；
[0027]图4是本专利技术活塞组件结构示意图；
[0028]图5是图4中A
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A剖面图；
[0029]图6是过滤接头结构示意图；
[0030]图7是图6中B
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B剖面图；
[0031]图8为弹簧驱动杆的结构示意图；
[0032]图9为驱动杆限位器的结构示意图；
[0033]图中：1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种弹簧驱动式孔隙水取样器，其特征在于：包括弹簧驱动组件、活塞组件、取样管和取样插针，所述活塞组件的活塞杆与所述弹簧驱动组件的驱动端固定连接，所述活塞组件的活塞腔与所述取样管连通，所述活塞组件和所述取样插针的顶端固定连接，所述取样插针的底端为尖端并用于插入地面内，所述取样插针侧壁开设有进样口，所述取样管远离所述活塞腔的一端能够和所述进样口连通，所述取样管内预先充满保护溶液，所述弹簧驱动组件在外力触发启动后能够带动所述活塞杆向上移动并将所述取样管内的保护溶液抽取至所述活塞腔内进行储存，所述取样插针外侧的孔隙水在所述取样管内呈现负压时能够向所述取样管内流动。2.根据权利要求1所述的弹簧驱动式孔隙水取样器，其特征在于：在所述活塞腔与所述取样管的连通处设置有单向阀，所述取样管仅允许所述取样管内的液体流向所述活塞腔内。3.根据权利要求1所述的弹簧驱动式孔隙水取样器，其特征在于：设置有多个所述活塞组件和多个所述取样管，一个所述取样管对应于一个所述活塞组件，所述取样插针侧壁开设有多个所述进样口，一个所述进样口对应于一个所述取样管，多个所述进样口沿着所述取样插针的长度方向依次开设。4.根据权利要求3所述的弹簧驱动式孔隙水取样器，其特征在于：多个所述活塞杆的顶端均与驱动板固定连接，所述驱动板与所述弹簧驱动组件的驱动端固定连接，所述驱动板统一带动多个所述活塞杆移动。5.根据权利要求4所述的弹簧驱动式孔隙水取样器，其特征在于：常态下，所述弹簧驱动组件中的弹簧为压缩状态，并处于卡定状态，所述弹簧驱动组件在外力触发解除卡定后启动，启动后，所述弹簧具备一个恢复原态的弹力，该弹力能够带动所述活塞杆向上移动。6.根据权利要求5所述的弹簧驱动式孔隙水取样器，其特征在于：所述弹簧驱动组件包括弹簧、弹簧驱动杆、弹簧触发杆和驱动杆限位器，所述弹簧套设于所述弹簧...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈家旺，王荧，方玉平，郭进，林型双，周朋，姜振军，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：