CN101718637B - 底栖生物采集器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种底栖生物采集器，该采集器包括包括箱体和两个抓斗，抓斗开启、或闭合该箱体底部的开口；抓斗上设置卡件，箱体上设置扣件，卡件和扣件卡合或脱开，锁定或解锁位于箱体两侧的抓斗；钢丝绳的端部固定于一个抓斗上，在同一侧绕过另一个抓斗和箱体，位于箱体上方。本发明在采样下沉过程中，两个抓斗锁定于张开状态，接触海底后，卡件和扣件脱开，两个抓斗的张开锁定状态被解除，两个抓斗在闭合的同时拾取海底样本到箱体中。本发明既能可靠地进行采样，又能精确地采集到设定面积和深度内的底栖贝类样本，有利于保护海底生态环境。

Description

底栖生物采集器

技术领域

本发明涉及一种表层采集器，具体的说，是涉及一种底栖生物采集器。

背景技术

随着地球资源的大量消耗，海洋已成为人类深入开发的新领域，无论是研究海底生态、调查资源、还是开发利用海洋牧场，都离不开海底取样、调查。特别是进行海底贝类资源调查时，通常采用拖网采捕的方式，将特制的网具沉入海底，用船只拖拽，使网具紧贴海底运动，将海底的贝类样本采集上来；但拖网方式不仅对海底环境伤害很大，破坏了海底生态平衡，而且无法精确地采集到某固定面积的海底贝类资源，使统计、计算的结果存在着无法确定的误差；而采用挖斗，则在采样过程中又存在抓取、闭合动作不可靠，无法顺利进行采样的难题，这些都严重地制约了增养殖生产的可持续发展。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种采样动作可靠的底栖贝类采集器。

本发明底栖生物采集器包括箱体和两个抓斗，该抓斗开启、或闭合该箱体底部的开口，该底栖生物采集器还包括：

锁定装置，所述抓斗上设置卡件，所述箱体上设置扣件，该扣件相对于箱体向下或向上移动，该卡件和该扣件卡合或脱开，锁定或解锁所述抓斗位于所述箱体两侧的张开状态；

闭合装置，钢丝绳的端部固定于所述一个抓斗上，在同一侧绕过所述另一个抓斗和箱体，位于所述箱体上方。

所述箱体顶部设置主杆，并向上突出设有卡头；所述扣件为两个支脚中间连接横梁，该两个支脚滑动设置于所述箱体上；所述卡件为直交的长板和侧翼，所述长板开设长槽形孔，螺栓穿设其中，与所述抓斗形成转动连接，自由端与所述卡件、卡头卡合。

所述长板开设卡口，与所述横梁相互卡合，所述侧翼卡合于所述卡头；或者所述横梁设置销，所述侧翼开设孔，所述侧翼卡合于卡头，该销和孔相互卡合；

所述箱体两侧分别设置两个限位套，所述支脚贯穿于该两个限位套；

当所述支脚相对于所述箱体向上滑移，所述横梁从所述卡件中脱出，所述钢丝绳牵引所述抓斗，带动所述卡件脱离所述卡头。

所述卡头设置于拖台上，所述主杆向上突出设置该拖台，当所述卡件、扣件扣合于该拖台上时，所述抓斗位于箱体两侧，呈锐角张开。

所述两个抓斗通过间隔设置的两个转轴套设于所述箱体。

所述抓斗为两个扇形侧板在弧部连接采集板，当所述抓斗覆盖所述箱体底部开口时，该采集板的一侧折边抵靠所述箱体框架。

所述箱体覆盖网片，顶部网片一侧套于主杆，另一侧扣合于所述箱体框架，所述采集板设有网片。

所述采集板的另一侧形成齿状，交错咬合，或在所述抓斗外固接间隔设置的短棒列。

所述抓斗的一个侧板上设置两个吊环，另一个侧板上设置滚轮组件，所述钢丝绳的端部固定于所述一个吊环，依次穿过另一个吊环，绕过另一个抓斗上的滚轮组件中的滚轮；当所述抓斗闭合于底部时，穿绕于所述抓斗上的两个吊环、滚轮组件间的所述钢丝绳呈水平状态。

所述网片的网目对角线≤3cm。

本发明底栖贝类采集器，在下沉过程中，锁定装置将两个抓斗锁定于张开状态，接触海底后，扣件从卡件中脱出，向上提升采集器，卡件从拖台上滑脱，锁定被解除，钢丝绳拉动两个抓斗一边拾取海底样本到箱体中，一边闭合。

本发明底栖贝类采集器具有以下有益效果：

1、锁定装置是通过卡件插入卡头、横梁向下落入卡件中来实现开启状态的锁定，解锁是通过扣件向上从卡件中脱出、钢丝绳牵引抓斗，带动卡件从卡头中脱出来实现的，即本发明的锁定、解锁动作是通过自重来实现的，利用这种简便的滑动结构即可切实、可靠地实现锁定、解锁、抓取功能，而且结构紧凑、操作便利；

2、通过间隔设置的两个转轴，拉开两个抓斗之间的距离，增大抓斗的张口面积，使采集器的有效采集面积与抓斗的张口面积相等，在不改变箱体尺寸的前提下加大有效采集面积，达到结构紧凑、操作便利的效果；

3、利用间隔设置的转轴来增大底部开口面积，底部接触面积越大，稳定性就越高，以此来消除海况不利因素的影响，不仅可以在海风浪较大时使用，又可以更有效地采取底栖生物样品，保证采样的准确性；而且还可通过增大底部接触面积来控制采集深度，有利于保护海底生态环境；

4、因为底部开口面积相当于有效采集面积，这样可以对采集面积进行精确地设定，根据不同的采样要求设定采集器的规格，例如，1m²、1.5m²、2m²，或是英制的单位，即可得到标准的采样数据，既省却额外、繁琐的换算过程，又极大地提高采样精度；

5、拖台的设置使抓斗锁定后，呈锐角张开、位于箱体的两侧，使其向下、向内转动灵便的同时，增大有效采集面积；

6、采集板在闭合的这一侧形成齿状、交错咬合，固接惊扰棒，朝抓斗外间隔设置短棒列，当抓斗向中心聚拢闭合时，呈耙状收集被采集物、使贝类等受到惊扰向采集器内移动，这样不仅可以通过设定间隔对选定的被采集物进行抓取，还能保护海底生态环境。

附图说明

图1是本发明底栖生物采集器呈开启状态的立体示意图；

图2是本发明底栖生物采集器的抓斗和箱体组装立体示意图；

图3是本发明底栖生物采集器呈闭合状态的立体示意图；

图4是本发明底栖生物采集器的抓斗的主视图；

图5是本发明底栖生物采集器的箱体的俯视图；

图6是本发明底栖生物采集器的卡件的立体示意图。

附图标记说明：

抓斗     10    吊环    11    滚轮组件  12

转轴     13    侧板    14    采集板    15

折边     151   箱体    20    限位套    21

滚轮组件 22    主杆    23    拖台      24

卡头     241   卡件    30    长板      31

侧翼     32    螺栓    33    卡口      34

长槽形孔 35    扣件    40    支脚      41

横梁    42    钢丝绳    50    吊杆    60

具体实施方式

本发明底栖生物采集器用于采集水底面、海床基等底栖生物，例如海底贝类等底栖动物、底栖植物。底栖生物采集器是在底部开口的箱体相对侧设置两个抓斗，锁定装置使采集器的抓斗保持张开，采集器接触海底后，锁定装置解除对抓斗的束缚，当采集器向上提升时，通过闭合装置使抓斗逐渐闭合，将海底贝类样本等拾取到采集器内。本发明底栖生物采集器可以精确地采集到设定的面积和深度内的底栖贝类样本，对海底环境伤害较轻，而且省去了拖网所用的额外燃料；特别是结构简单、紧凑，通过锁定装置、闭合装置就能确实、可靠地实现开启的锁定、解锁、抓取、闭合、吊运等诸多功能。

下面结合附图对本发明做进一步说明。

图1、图2、图4分别是本发明底栖生物采集器呈开启状态的立体示意图、抓斗和箱体组装立体示意图、抓斗的主视图，抓斗10如图所示，转轴13与略微弯曲的采集板15分别固定于两个侧板14的端部、弧部，将两个扇形侧板14连成一体，一个侧板14上设置滚轮组件12，另一个侧板14上间隔设置两个吊环11。采集板15的侧边翻折形成折边151，其上还设有卡件30，如图6所示，长板31与侧翼32直交固接，一端开设长槽形孔35，螺栓33(如图1所示)穿设其中，使卡件30可转动或沿长槽形孔35移动，另一端形成卡口34。卡件30也可以采用角钢，一端开设长槽形孔与抓斗连接，另一端开设卡口。

箱体20为框形体，除底面开口外，其它部分覆盖板材、网片，在相对的侧面上，竖向排列两个限位套21，两个支脚41分别贯穿于限位套21，并通过横梁42连成一体，这样形成一个冂形结构的扣件40，该扣件40可相对箱体20上下移动设定距离，并与卡件30相配合，构成锁定装置。

两个抓斗10通过间隔设置的两个转轴13套接于箱体20外，当抓斗10绕箱体20向下转动时，一边抓取位于底部的采集样本，一边聚拢，当采集板15的折边151抵于箱体20框架时，如图3所示，抓斗10完全闭合箱体20的底部开口，构成一个闭合的框体，将采集样本容纳于该框体内。折边151与箱体20框架抵靠，避免两个抓斗在钢丝绳的牵引下偏移底部开口，使两个抓斗10恰好到达底部中心位置，完全覆盖底部开口，确保采集器中的被采集物不被遗失。

扣件40设于箱体20上，在箱体20的顶部，与扣件40对应设置拖台24，拖台24向上突出设置卡头241，卡件30的自由端转至拖台24上、水平方向移动、调整，将侧翼32压在卡头241下，以限制卡件30竖直方向上的位移；支脚41相对箱体20向下移动，横梁42落入卡口34内，以限制卡件30水平方向上的位移。如图2所示，锁定装置通过卡件30、扣件40相互扣合，锁定抓斗10位于箱体20两侧，呈开启状态。

图3是本发明底栖生物采集器呈闭合状态的立体示意图，如图所示，因支脚41的支撑底面长出箱体20的底面一段距离，支脚41先接触海底面停止下降，箱体20继续向下移动后也与海底面接触，于是横梁42脱离卡口34，水平方向上的位移锁定被解除；当提升采集器，钢丝绳50牵引两个抓斗10向下、向中心靠拢，带动侧翼32从卡头241中脱出，竖直方向上的位移锁定也被解除；这样，锁定装置即解除开启状态的锁定，于是抓斗10在钢丝绳50的牵引下，一边抓取底部物体，一边合拢。

本发明通过简便的滑动结构来实现开启状态的锁定与解锁功能，入水前，扣件向下移动锁定采集器的开启状态，当采集器位于采集平面时，通过自身的沉降、提升，扣件从卡件中脱出、卡件从卡头中脱出，即可立即完成解锁动作，实现采集功能。这种通过自重来实现锁定、解锁的锁定装置，机构简便，锁定、解锁动作确实、可靠，很难出现故障、卡锁等状况，而且不需额外的操作，操作起来也更加便利。而解锁操作的可靠性在深海、海况复杂的情况下就尤为重要，若是频繁出现卡锁、不能抓取样本，还会严重影响到数据的准确性，尤其是在采样点受到干扰后，而又无法进行再次采样的情况下，就是对相邻的采样点进行采样，也会受到干扰，影响到数据的准确性。

以上说明了卡件、扣件、拖台等组成的锁定装置来实现采集器的开启状态的锁定、解除。当然锁定装置还可以是其他结构，例如，销孔式的卡合，卡件的一端同样固定于抓斗上，另一端在侧翼上开孔，并插入卡头中，对应地在横梁上设置销，当支脚相对于箱体向下移动，销插入孔中，即锁定抓斗位于箱体的两侧，使采集器呈开启状态；当支脚相对箱体向上移动，销从孔中脱出，解除对抓斗的锁定，抓斗转至箱体的底部、闭合。

采集器的抓取、闭合、吊运通过穿绕于抓斗、箱体的钢丝绳来实现。如图1所示，钢丝绳50的首端系于抓斗10上面的吊环11，尾端穿过下面的吊环11，依次半绕过另一个抓斗10侧板14上的滚轮组件12、箱体20上的滚轮组件22中的滚轮，最终尾端系于吊杆60，吊杆60另与起吊等牵引装置相连。箱体的滚轮组件22可设于限位套21处，靠近箱体顶部，也可以采用1条钢丝绳，穿绕两个抓斗、箱体的一侧，再穿绕到另一侧，省却吊杆60。另外，如图3所示，当抓斗10闭合于底部时，穿绕于两个吊环11、滚轮组件12间的钢丝绳50呈水平状态，这样使两个抓斗10相互抵靠，处于向内闭合的作用力下，又进一步确保采集器的底部保持闭合。

下面通过采集动作对本发明作进一步说明。

采集作业前，先将卡件30、扣件卡合，即，侧翼32推进拖台24的卡头241中，横梁42落入卡口34中，锁定抓斗10位于箱体20两侧，采集器呈开口状态入水；因支脚41的支撑底面长出箱体20的底面一段距离，支脚41接触海底面后停止下降，箱体20沿支脚41向下移动直至接触海底面，于是横梁42脱离卡口34，水平方向上的位移锁定被解除；当提升吊杆60，钢丝绳50牵引两个抓斗10向下、向中心靠拢，带动侧翼32从卡头241中脱出，竖直方向上的位移锁定也被解除；当牵引钢丝绳50时，抓斗10一边抓取一边合拢，直至包容住箱体内的采集样本，提升已闭合的采集器至舱面，掀起箱体顶部的网片，拾取采集器内的样本。

另外，设置拖台是为了使抓斗锁定后，呈锐角张开、位于箱体的两侧，为了达到同样的效果，可以改变箱体的形状，使顶部向上突出，并设置主杆23，或者使主杆23向上突出形成拖台，再于其上设置卡头；当解锁后，位于箱体两侧的抓斗受到钢丝绳的牵引后，向下转动。

箱体20、采集板15可以采用板材、网片；采用板材时，可在板材上设孔，选择性地使水或其他物质溢出；采用网片时，如图1、图5所示，在箱体20的顶部设置主杆23，顶部两个网片一侧套于主杆23上，另一侧扣合于箱体框架上，防止水流掀起盖网使样本流失。网目大小根据采集物来选用，例如，网目对角线≤3cm。

采集板15也可在闭合的这一侧，形成齿状、交错咬合，也可以固接惊扰棒，朝抓斗外间隔设置短棒列，当抓斗向中心聚拢闭合时，呈耙状收集被采集物、使贝类等受到惊扰向采集器内移动，这样不仅可以通过设定间隔对选定的被采集物进行抓取，还能保护海底生态环境。

本发明底栖生物采集器的两个抓斗，是通过两个间隔设置的转轴套设于箱体上，根据箱体尺寸适当调整转轴的间距，使两个抓斗在向下、向内抓取、闭合灵便的同时，抓斗的张口面积与箱体的底部开口面积相当，即采集器的有效采集面积等同于底部开口面积，也就是说，在不改变箱体尺寸的前提下，增加两个抓斗之间的距离，加大抓斗张口面积、有效采集面积。而通常为了获得稍大一些的有效采集面积就不得不成倍地扩大箱体的尺寸，这就极大地制约了采集器的有效采集面积，只要稍微加大一些，采集器的整体尺寸、重量就剧增，在使用、操作上都受到限制，甚至无法在预定的水域内作业；所以只能以损失有效采集面积为代价，采用小型采集器进行多频次的重复采集操作，在人力、时间、设备上都造成极大的浪费。但是，本发明采集器通过间隔设置的转轴来增加采集器的底部抓取面积，采集面积甚至提高1平米以上，仍然具有操作便利的效果。

同时，因为底部开口面积相当于有效采集面积，这样不用通过额外的调整装置、部件、方法就可以对采集面积进行精确地设定，根据不同的采样要求设定采集器的规格、采样开口面积，例如，1m²、1.5m²、2m²，或是英制的单位，即可得到标准的采样数据，对于大规模的采样来说，既省却额外、繁琐的换算过程，又极大地提高采样精度。

除了精度以外，采集器还应确保海底取样动作的可靠，以用于海洋和陆地水域的生产调查、生态环境研究等。底栖生物的统计是以采集器的开口面积及采取的样品数量为计算基础，如果采集数据不可靠，同样开口面积的采集器所能采集的底栖生物样品的数量相差甚大，据此得出的结论与实际状况不尽相同，给生产、分析研究带来错误的结论，特别是规模性生产、研究领域内，取得准确的数据，对正确指导生产、资源的保护和开发利用尤为重要。例如，在复杂的海况下、流大浪急时，由于船只的摇荡对采集器产生拖曳作用，以及海流对采集器的推力作用，采集器往往会发生歪斜、晃动、倾倒，以至造成无法采集样本、或者采集样本少、不精确。本发明采集器无需另外附设增大底部接触面积的部件，而是利用间隔设置的转轴来增大底部接触面积，来消除海况不利因素的影响，当采集器位于海底面时，底面积越大，稳定性就越高，不仅可以在海风浪较大时使用，又可以更有效地采取底栖生物样品，保证采样的准确性。

采集器是靠自身的沉降力楔入海底，因间隔设置的两个转轴，使位于箱体两外侧的抓斗张口面积加大，这样在箱体等结构相同、底部接触面积增大的情况下，还可控制采集深度在15-20cm间，有利于保护海底生态环境。

综上所述，本采集器与其它采集器相比，具有结构简便、紧凑，操作可靠、灵活等优点，适用于采集海洋、河流、湖泊、水产养殖场等水底表层样本采集，也适用于各类水域的底质污染调查和污染监测项目的取样；在采集过程中，开启状态锁定、解锁、抓取、闭合、吊运等操作可靠，尤其适用于深水操作，例如100m左右的水深。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (8)

1.底栖生物采集器，包括箱体(20)和两个抓斗(10)，该抓斗(10)开启、或闭合该箱体(20)底部的开口，其特征在于，抓斗(10)通过间隔设置的转轴(13)套设于箱体(20)的两侧，所述抓斗(10)为两个扇形侧板(14)在弧部连接采集板(15)，当所述抓斗(10)覆盖箱体(20)底部开口时，采集板(15)的一侧折边(151)抵靠所述箱体(20)框架；所述箱体(20)顶部设置主杆(23)，主杆(23)连接向上突出的拖台(24)，拖台(24)上设置卡头(241)；箱体(20)上设置扣件(40)，所述扣件为两个支脚(41)中间连接横梁(42)，箱体(20)两侧设置限位套(21)，支脚(41)贯穿于限位套(21)中，支脚(41)相对于箱体(20)上下滑动，在箱体(20)两侧的限位套(21)处分别设置上部滚轮组件(22)，靠近箱体(20)顶部；所述抓斗(10)上设置卡件(30)，卡件(30)为直交的长板(31)和侧翼(32)，长板(31)的一端开设长槽形孔(35)，螺栓(33)穿设其中，与所述抓斗(10)的采集板(15)的折边(151)形成转动连接，长板(31)另一端设置卡口(34)，横梁(42)嵌合于卡口(34)中，侧翼(32)卡合于卡头(241)上；抓斗(10)的侧板(14)上设置吊环(11)，在另一个侧板(14)上设置下部滚轮组件(12)，一个抓斗(10)的设置吊环(11)的侧板(14)与另一个抓斗(10)的设置下部滚轮组件(12)的侧板(14)位于箱体(20)的同一侧，在箱体(20)的同一侧，钢丝绳(50)的端部固定于吊环(11)上，并依次绕过下部滚轮组件(12)和箱体(20)的上部滚轮组件(22)，固定于箱体(20)上方的吊杆(60)上。

2.根据权利要求1所述的底栖生物采集器，其特征在于，所述两侧长板(31)的卡口(34)重合，横梁(42)嵌合于卡口(34)中，同时通过侧翼(32)卡合于卡头(241)使卡件(30)、扣件(40)扣合于拖台(24)上，此时，抓斗(10)位于箱体(20)的两侧，呈锐角张开。

3.根据权利要求1所述的一种底栖生物采集器，其特征在于，所述横梁(42)设置销，所述侧翼(32)开设孔，侧翼(32)卡合于卡头(241)，销和孔相互卡合。

4.根据权利要求1所述的底栖生物采集器，其特征在于，所述箱体(20)和抓斗(10)的采集板(15)覆盖网片，箱体(10)顶部网片一侧套于主杆(23)上，另一侧扣合于箱体(10)框架。

5.根据权利要求4所述的底栖生物采集器，其特征在于，所述网片的网目大小根据采集物来选用。

6.根据权利要求1所述的底栖生物采集器，其特征在于，在抓斗(10)的一个侧板(14)上设置两个吊环(11)，在另一个侧板(14)上设置下部滚轮组件(12)，所述钢丝绳(50)的端部固定于所述一个吊环(11)，该钢丝绳依次穿过另一个吊环(11)，绕过另一个抓斗(10)侧板(14)上的下部滚轮组件(12)；当所述抓斗(10)闭合于箱体(20)底部时，穿绕于抓斗(10)上的两个吊环(11)、下部滚轮组件(12)间的钢丝绳(50)呈水平状态。

7.根据权利要求1所述的底栖生物采集器，其特征在于，采用一条钢丝绳，穿绕两个抓斗(10)、箱体(20)的一侧，再穿绕到箱体(20)的另一侧，省却吊杆(60)。

8.根据权利要求1所述的底栖生物采集器，其特征在于，所述抓斗(10)通过间隔设置的转轴(13)套设于箱体(20)上，根据箱体(20)尺寸适当调整转轴(13)的间距，箱体(20)底部开口面积相当于有效采集面积，对采集面积进行精确地设定，根据不同的采样要求设定底栖生物采集器的规格。

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