用于地表水封冻期原位冰柱采集及自动分层切割检测装置制造方法及图纸

技术编号:46549815 阅读:0 留言:0更新日期:2025-10-10 21:10
本发明专利技术涉及用于地表水封冻期原位冰柱采集及自动分层切割检测装置,工作时钻进筒旋转下降切割冰体钻取冰柱,提升机构将冰柱提升至切割工位,切割机构通过切割刀头完成冰柱的自动化分层切割,转运机构将切割后的冰样传送至检测位置,检测机构通过喷淋冰样和传感器分析即时获取冰样理化指标数据。本发明专利技术集成钻取、切割、转运和检测四大功能模块,通过全流程原位作业方式,避免了样品运输和实验室处理带来的干扰,确保数据的原始性和准确性。自动化操作减少了机械扰动和人工干预,保留了冰层原状结构特征,提高了工作效率和采样一致性。该装置为实现地表水封冻期冰柱分层采集和冰冻过程污染物理化性质变化科学研究提供了可靠的技术支撑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冰层取样,尤其涉及用于地表水封冻期原位冰柱采集及自动分层切割检测装置


技术介绍

1、在寒冷地区,湖泊、水库和河流等地表水体每年会经历长达数月的封冻期。对封冻期冰体进行冰柱采集和分层切割,对于寒区地表水研究具有重要科学价值,不仅能够测定不同冰层中污染物浓度,研究污染物质在地表水体冰冻过程中的迁移、转化、富集原理和规律,还能为气候变化研究、冰层物理特性分析以及水生生态系统监测等提供关键数据支撑。然而,现有的冰柱采集技术面临诸多技术瓶颈,严重制约了相关研究的深入开展。

2、传统的冰柱采集方法主要依赖手动或机械钻探设备,如厚壁敞口取土器、切割机和热融钻头等。这些方法存在明显的局限性:厚壁敞口取土器需要通过钻机重量压入冰层或利用重锤锤击钻杆贯入,操作过程需要多人协作,且对冰层造成较大物理扰动。当冰层中含有碎石、角砾等杂质时,冰样极易破裂或结构失真,无法保持冰层的原始状态。热融钻头虽然能有效穿透冰层,但钻孔过程中产生的热量会导致冰层局部融化,改变冰样的理化特性。机械切割机在应对厚冰盖时,常因链锯条长度不足而难以完成切割作业。对于浅层冰体,研本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.用于地表水封冻期原位冰柱采集及自动分层切割检测装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的用于地表水封冻期原位冰柱采集及自动分层切割检测装置,其特征在于:所述冰柱钻取机构(1)还包括热熔组件(15),热熔组件(15)包括固定安装在钻进筒(11)底部的滑轨(151)、滑动安装在滑轨(151)上的两个热熔丝盒(152)、转动安装在热熔丝盒(152)内的驱动轮(153)及电热丝盘(154)、盘绕在电热丝盘(154)上的电热丝(155),由驱动轮电机(156)驱动所述驱动轮(153)转动,由电热丝盘电机(157)驱动电热丝盘(154)转动;

3.根据权利要求1所...

【技术特征摘要】

1.用于地表水封冻期原位冰柱采集及自动分层切割检测装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的用于地表水封冻期原位冰柱采集及自动分层切割检测装置,其特征在于:所述冰柱钻取机构(1)还包括热熔组件(15),热熔组件(15)包括固定安装在钻进筒(11)底部的滑轨(151)、滑动安装在滑轨(151)上的两个热熔丝盒(152)、转动安装在热熔丝盒(152)内的驱动轮(153)及电热丝盘(154)、盘绕在电热丝盘(154)上的电热丝(155),由驱动轮电机(156)驱动所述驱动轮(153)转动,由电热丝盘电机(157)驱动电热丝盘(154)转动;

3.根据权利要求1所述的用于地表水封冻期原位冰柱采集及自动分层切割检测装置,其特征在于:所述冰样检测机构(4)还包括与水箱(41)连通的液体泵(45),由液体泵(45)将水箱(41)内的水泵送至所述喷淋头(42),所述容器(43)上安装有出水电磁阀(46);

4.根据权利要求1所述的用于地表水封冻期原位冰柱采集及自动分层切割检测装置,其特征在于:所述冰柱钻取机构(1)还包括冰屑清除组件(16),所述冰屑清除组件(16)包括安装在钻进筒(11)上的冰屑吸取管(161)以及与冰屑吸取管(161)连通的气泵(162);

5.根据权利要求1所述的用于地表水封冻期原位冰柱采集及自动分层切割检测装置,其特征在于:由筒体升降组件(13)驱动所述钻进筒(11)升降,所述筒体升降组件(13)包括与钻进筒(11)键连接的第一安装环(131),第一安装环(131)上转动安装有升降齿轮(132),由固定安装在第一安装环(131)上的升降电机(133)驱动升降齿轮(132)转动,升降齿轮(132)与固定在钻进筒(11)筒壁上的升降齿条(134)相啮合,升降齿轮(132)转动时带动升降齿条(134)及钻进筒(11)升降。

6.根据权利要求5所述的用于地表水封冻期原位冰柱采集及自动分层切割检测装置,其特征在于:由筒体转动组件(14)驱动所述钻进筒(11)旋转,所述筒体转动组件(14)包括转动安装在所述第一安装环(131)...

【专利技术属性】
技术研发人员:卢俊平冯琛米家辉苏欢杰李卓刘禹吕纯剑贾永芹张晓晶张昊
申请(专利权)人:内蒙古农业大学
类型:发明
国别省市:

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