深水沉积物和界面水取样器制造技术

一种深水沉积物和界面水取样器，其结构包括自动取水装置，沉积物取样器，起落架装置和吊放机构。界面水取样器包括吸水筒和下端设有活塞的活塞杆。活动钢套组件套于主钢套组件外侧，活动钢套组件与主钢套组件顶端下部之间由辅助弹簧连接，在作用力下活动钢套组件能沿着两条对称的条形活动轨道在主钢套组件外侧上下滑动。沉积物取样器包括取样筒，浮动板，活动螺纹杆和限位卡。本实用新型专利技术能分梯度采集界面水并解决了同时采集沉积物和分梯度界面水的要求，并且使样品的层序不受破坏，获得完整的沉积物－界面水样品。本实用新型专利技术性能可靠，操作简便，采样成功率较高，尤其适合采样深度和精度要求较高的野外采样。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种河流或湖泊调查采样用的设备装置，具体涉及一种分层采集无边界扰动的深水沉积物和界面水的采样装置。
技术介绍
沉积物和界面水影响各种生物地球循环的重要参数，沉积物和界面水之间的物质传输是水体污染物、营养物质等环境迁移及沉积物环境记录的基本过程。人们为了研究区域及全球的环境演变，水体所经历的环境变化，以及水体污染和营养物质的分布特征、迁移转化机理，必需对水体沉积物和界面水进行采样、记录和分析。而采集完整的沉积物-界面水样品是研究工作的基本前提。对沉积物-界面水样品的采集工作是一个持续的间隔一定时间的取样过程，如何能采集到保持原状的完整的沉积物-界面水样品并对后续的采样工作不产生干扰，这对解释在外界环境因子的干扰下沉积物-界面水的物质传输过程具有重要的环境地球化学意义。目前，我国同时采集深水沉积物和界面水样品的仪器设备还很少。一股在进行沉积物-界面水调查采样时采用经典的深水沉积物-界面水采样器一种便携式湖泊沉积物-界面水取样器等设备进行采样，但由于费用昂贵、费时费力，沉积物成分复杂，其采样深度往往受到限制及无法分梯度采集界面水样品等缺点。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种制作简单，操作容易，采样成功率高并能分梯度采集界面水的深水沉积物-界面水取样器，解决了同时采集沉积物和分梯度界面水并能分层采集样品的要求，并且保证了样品的无污染和无边界扰动性，尤其对取样深度要求较大的工况非常适合。本技术的目的是这样实现的：一种深水沉积物和界面水取样器，包括起落架，起落架与主钢套顶端连接，活动钢套套装主钢套外侧，主钢套内侧设有条形活动轨道，活动钢套与主钢套顶端下部之间通过辅助弹簧连接，沉积物取样器的取样筒顶端固定有一根活动螺纹杆，活动螺纹杆与主钢套连接；多个界面水取样器固定在阶梯取水器固放装置上，界面水取样器的活塞杆固定在活动钢套的卡槽中；导向滑轮固定在活动钢套上，辅助滑轮固定在主钢套组件顶端，钢缆一端与释放装置连接，另一端通过导向滑轮和辅助滑轮与活动钢套连接；主钢套顶端设置吊环，通过吊放钢缆与释放装置连接。取样筒内底端放置有一形浮动板，取样筒内壁下端设有限位卡。活动钢套上设有插销，钢缆一端固定在插销上的插孔中。释放装置是三角形形状，释放装置的底边由左承载片和右承载片构成，两钢片通过轴与两条斜边连接，其中右承载片通过弹簧与一斜边连接。本技术提供的深水沉积物和界面水取样器，具有以下有益效果：1)本技术能达到采集的沉积物界面无扰动的技术效果，能同时对沉积物和界面水进行分层采样，-->并且使样品的层序不受破坏，获得完整的沉积物-界面水固相和水相样品，提高了采样效率，适应于环境、生态等方面的需要。2)本技术能分梯度采集不同深度的界面水，解决了现有取样器不能同时采集不同深度界面水的问题，并且能有效避免多次采集不同深度界面水时不同程度地破坏界面水样品层序结构的弊病，确保所采集的分层界面水样品的完整性和原态性，并且分层采集不同深度界面水具有更好的研究价值。3)本技术的取样筒顶端采用活动螺纹杆与螺丝帽相配合的结构，能采集到不同深度的柱状沉积物样品。4)本技术保证了样品的无污染和无边界扰动，对样品的分析研究具有更好的准确性和代表性。5)取样筒顶部的排水孔可将随表层沉积物进入筒中的水排泄出去，有利于沉积物的收集。6)具有实用价值。本技术性能可靠，结构简单，制造方便且不易损坏，并且成本低廉，现场操作简便，采样成功率较高，尤其适合采样深度和精确要求较高的野外采样。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。图1是本技术的结构示意图。图2是本技术主钢套的结构示意图。图3是图2的俯视图。图4是本技术阶梯取水器固放装置示意图。图5是本技术沉积物取样器示意图。图6是图5的A向视图。图7是图5的B向视图。具体实施方式本技术主要由自动取水装置，沉积物取样器，起落架装置和吊放机构构成。自动取水装置包括了一组阶梯界面水取样器组6，活动钢套3，辅助弹簧5，阶梯取水器固放装置7，主钢套组件2和钢套的运动执行机构，包括导向滑轮10、插销20、辅助滑轮11、钢缆12。其中：1)阶梯界面水取样器6包括10个界面水取样器，界面水取样器为注射器式设计，由聚碳酸酯注塑而成，包括吸水筒23和下端设有活塞的活塞杆8。吸水筒23固放在阶梯取水器固放装置7上，活塞杆8的顶端固定在活动钢套3下端的卡槽中。2)活动钢套3套于主钢套2外侧，其内侧设置有用于嵌入条形活动轨道4的卡条，两条条形活动轨道4对称设置在主钢套2上。活动钢套3与主钢套2顶端下部之间用均分布的10条辅助弹簧5连接，在辅助弹簧5伸缩的作用力下，活动钢套3能沿着条形活动轨道在主钢套2外侧上下滑动。导向滑轮10对称焊接在活动钢套3上。辅助滑轮11焊接在主钢套1顶端上且与导向滑轮10处于同一竖直面上。插销20设置在活动钢套3上的插孔20中，且与导向滑轮10处于同一直线上。当本技术装置下水取样之前，在外力作用下，辅助弹簧5将被拉伸，活动钢套3沿着条形活动轨道4向下滑动，向下滑动一定距离后，插-->销20将通过插孔21插入设置在主钢套1上的卡口中，使界面水取样器的活塞杆8处于取水筒13底端。3)钢缆12有两条，分别与插销20末端相连接，先从两边绕过焊接在活动钢套3上处于同一直线的两个导向滑轮10，再绕过焊接在主钢套2顶端上的辅助滑轮11与吊放机构的释放装置17连接。本技术的沉积物取样器，包括取样筒13，浮动板18，活动螺纹杆14和限位卡19。1)取样筒13、浮动板18和限位卡19采用刚性材料如有机玻璃或硬质聚乙烯制成。取样筒13的筒体底端设有有一个圆孔为沉积物进口处，取样筒13内底端放置有一个圆形浮动板14，取样筒13内壁下端设有3个限位卡19，使浮动板18在取样筒底13部一定范围内上下移动。取样筒13顶端设有2个排水孔22，在采集沉积物时，沉积物进入取样筒13底部圆孔能使取样筒内的水从顶部排水孔22排出，从而能采取更多的沉积物样品。2)取样筒13顶端固定有一根活动螺纹杆14，将活动螺纹杆14穿过主钢套2顶端钢条中央的小孔24，并用两个螺丝帽将其栓于主钢套2上，通过对两个螺丝帽的调节，能采集不同深度的沉积物。同时也便于将沉积物取出。本技术的起落架装置的三个起落架1与焊接在主钢套2顶端上的3个起落架组件相连接，起落架1下端的圆盘起到了支撑稳定的作用。起落架装置的作用是使深水沉积物-界面水取样器在降落到河流或湖泊底部时能保持平衡；同时能使沉积物和界面水不被扰动，确保采样的要求。本技术的吊放机构包括3个∩型吊环15，1个释放装置17和吊放钢缆16。主钢套2顶端上的3个∩型吊环15与释放装置17用吊放钢缆16连接，深水沉积物-界面水取样器在下降的过程中这三根吊放钢缆16处于受力阶段，而在提升的过程中，将是与插销20末端连接的两根钢缆12处于受力阶段。本技术的释放装置17是三角形形状，释放装置17底边由左承载片25和右承载片26构成，两钢片通过轴与两条斜27边连接，其中右承载片26通过弹簧9与一斜边27连接。本技术的取样过程是：想利用船等运载工具将本取样装置运输到指定取样点，然后利用起吊装置将其投放到水里。取样装置下水之前，根据采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种深水沉积物和界面水取样器，包括起落架（１），其特征在于：起落架（１）与主钢套（２）顶端连接，活动钢套（３）套装主钢套（２）外侧，主钢套（２）内侧设有条形活动轨道（４），活动钢套（３）与主钢套（６）顶端下部之间通过辅助弹簧（５）连接，沉积物取样器的取样筒（１３）顶端固定有一根活动螺纹杆（１４），活动螺纹杆（１４）与主钢套（２）连接，取样筒（１３）顶部设有排水孔（２２）；多个界面水取样器（６）固定在阶梯取水器固放装置（７）上，界面水取样器（６）的活塞杆（８）固定在活动钢套（３）的卡槽中；导向滑轮（１０）固定在活动钢套（３）上，辅助滑轮（１１）固定在主钢套组件（２）顶端，钢缆（１２）一端与释放装置（１７）连接，另一端通过导向滑轮（１０）和辅助滑轮（１１）与活动钢套（３）连接；主钢套（２）顶端设置吊环（１５），通过吊放钢缆（１６）与释放装置（１７）连接。

【技术特征摘要】
1.一种深水沉积物和界面水取样器，包括起落架(1)，其特征在于：起落架(1)与主钢套(2)顶端连接，活动钢套(3)套装主钢套(2)外侧，主钢套(2)内侧设有条形活动轨道(4)，活动钢套(3)与主钢套(6)顶端下部之间通过辅助弹簧(5)连接，沉积物取样器的取样筒(13)顶端固定有一根活动螺纹杆(14)，活动螺纹杆(14)与主钢套(2)连接，取样筒(13)顶部设有排水孔(22)；多个界面水取样器(6)固定在阶梯取水器固放装置(7)上，界面水取样器(6)的活塞杆(8)固定在活动钢套(3)的卡槽中；导向滑轮(10)固定在活动钢套(3)上，辅助滑轮(11)固定在主钢套组件(2)顶端，钢缆(12)一端与释放装置(17)连接，另一端通过导向滑轮(10)和辅助滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖尚斌，刘德富，过寒超，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：实用新型
国别省市：42[中国|湖北]