CN101813577A - 水体柱状沉积物及上覆水采样器 - Google Patents

Abstract

一种水体柱状沉积物及上覆水采样器，涉及水体沉积物及上覆水监测技术领域，采样器由采样管部件，单向自闭连接部件与延长管部件三部分组成；采样管部件包括采样钻头、柱状套管、柱状自咬合采样管、密封箍；单向自闭连接部件包括连接管、密封垫、配重盘、螺纹连接套管；延长管部件包括延长管和螺纹连接套管；其中柱状自咬合采样管分为正半管与副半管，分别为一段圆管沿轴向截取一段半圆柱体后的两部分，正半管与副半管轴向边侧分别设有凸起与凹槽，可紧密合拢在一起；该采样器可同时实现沉积物与上覆水样品的采集，并可根据使用者需求实现不同的分层取样效果，且成本低廉、使用便捷。

Description

水体柱状沉积物及上覆水采样器

技术领域

本发明涉及一种可广泛应用于湖泊、水库、河流等水体沉积物及上覆水样品采集的水体柱状沉积物及上覆水采样器。

背景技术

水体沉积物是水环境的重要组成部分，很多污染物可通过多种物理、化学及生物学途径在水体与沉积物之间进行迁移和转化，从而显著影响水环境质量及其生态功能。因此，在水环境调查和研究工作中，水体沉积物及上覆水是不可忽视的重要环节。目前常见的沉积物采样器包括抓斗式采样器与柱状采样器两类：抓斗式采样器适用于采集表层沉积物，但其采样过程会强烈扰动沉积物与水体，破坏沉积物的层序分布，且采样效率通常较低；相对而言，柱状采样器在采样过程中对沉积物的扰动较小，采样效率较高，同时可获取不同深度分层的沉积物样品，但此类采样器大多成本较高且操作复杂，而且大部分柱状采样器未考虑沉积物上覆水的采集。

发明内容

本发明的目的在于克服现有柱状采样器技术的不足，提供一种成本低廉、使用便捷的水体柱状沉积物及上覆水采样器，该采样器可同时实现水体沉积物及上覆水样品的低扰动采集。

本发明的技术方案：

水体柱状沉积物及上覆水采样器，由采样管部件，单向自闭连接部件与延长管部件三部分组成：

1.采样管部件：所述采样管部件包括采样钻头、柱状套管、柱状自咬合采样管、密封箍；所述采样钻头为不锈钢材质，内设防倒流隔板，采样钻头上部设有螺栓接口，所述柱状套管为不锈钢材质，两端均设有螺栓接口，以便与采样钻头及单向自闭连接部件连接，所述柱状自咬合采样管为硬质透明PVC材质，其管径与柱状套管管径相匹配，可恰好装入柱状套管中，其长度略小于柱状套管与单向自闭连接部件的长度之合，柱状自咬合采样管分为正半管与副半管，正半管与副半管分别为一段圆管沿轴向截取一段半圆柱体后的两部分，正半管与副半管轴向边侧分别设有凸起与凹槽，可紧密合拢在一起，正副半管上部分别刻有“正上”及“副上”标志，所述密封箍为不锈钢材质，套在柱状自咬合采样管外，以保证采样管的密封性；

2.单向自闭连接部件：所述单向自闭连接部件包括连接管、密封垫、配重盘、螺纹连接套管；所述连接管为不锈钢材质，其管径与柱状套管管径相匹配，下部设螺栓接口，与采样管部件连接，中部设有安全绳固定处，用于安装安全绳，上部设有螺纹接口，配合螺纹连接套管与延长管部件连接，连接管顶部环形设置8个排水孔，所述密封垫为砖橡胶材质，环形结构，内径与连接管螺纹接口相匹配，外径与连接管管径相匹配，可将排水孔完全遮蔽，所述配重盘为不锈钢材质，环形结构，内径与连接管螺纹接口相匹配，外径略大于连接管管径，所述螺纹连接套管为不锈钢材质，其管径与连接管螺纹接口相匹配；

3.延长管部件：所述延长管部件包括延长管、螺纹连接套管；所述延长管为不锈钢材质，其管径与螺纹连接套管相匹配，其上刻有深度标识，所述螺纹连接套管与单向自闭连接部件中螺纹连接套管相同。

本发明的优点和有益效果是：

1.该水体柱状沉积物及上覆水采样器成本低廉、使用便捷，无需机械或电机驱动，采样过程中对沉积物及水体的扰动较小；

2.该水体柱状沉积物及上覆水采样器可根据水域情况灵活配置各部件，适用于多种不同目的的样品采集工作，仅需2-3人即可完成采样，每个采样点使用一套采样管，避免了样品的交叉污染，提高了采样效率；

3.该水体柱状沉积物及上覆水采样器可同时实现沉积物与上覆水样品的采集，可根据使用者需求实现不同的分层取样效果。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的俯视结构示意图；

图3是柱状自咬合采样管的结构示意图；

图4是柱状自咬合采样管的俯视结构示意图。

图中：1.螺纹连接套管，2.配重盘，3.密封垫，4.排水孔，5.安全绳固定处，6.螺栓接口，7.柱状自咬合采样管正半管，8.防倒流隔板，9.连接管，10.柱状套管，11.柱状自咬合采样管副半管，12.采样钻头，13.延长管，14.密封箍。

具体实施方式

本发明通过以下实施例结合附图进一步详述，但本实施例所叙述的技术内容是说明行的，而不是限定性的，不应依此来局限本发明的保护范围。

水体柱状沉积物及上覆水采样器，由采样管部件，单向自闭连接部件与延长管部件三部分组成：

1.采样管部件：如图1所示，采样管部件由采样钻头12、柱状套管10、柱状自咬合采样管正半管7、自咬合采样管副半管11和密封箍14构成；采样钻头为不锈钢材质，内设防倒流隔板8，当采样器插入沉积物时，防倒流隔板8处于打开状态，向上提起采样器时，在沉积物及上覆水重力作用下隔板闭合，可防止样品滑出，采样钻头上部设有螺栓接口6，柱状套管为不锈钢材质，两端均设有螺栓接口6，以便与采样钻头及单向自闭连接部件连接，柱状自咬合采样管为硬质透明PVC材质，其管径与柱状套管管径相匹配，可恰好装入柱状套管中，其长度略小于柱状套管与单向自闭连接部件的长度之合，如图3、图4所示，柱状自咬合采样管分为正半管7与副半管11，正半管7与副半管11分别为一段圆管沿轴向截取一段半圆柱体后的两部分，正半管与副半管轴向边侧分别设有凸起与凹槽，可紧密合拢在一起，正副半管上部分别刻有“正上”及“副上”标志，密封箍14为不锈钢材质，套在柱状自咬合采样管外，以保证采样管的密封性；

2.单向自闭连接部件：如图1所示，单向自闭连接部件包括连接管9、密封垫3、配重盘2、螺纹连接套管1；连接管9为不锈钢材质，其管径与柱状套管管径相匹配，下部设螺栓接口6，与采样管部件连接，中部设有安全绳固定处5，可安装安全绳，当出现意外情况时，使用安全绳回收采样器，此外，安全绳还可用于采样完成后提升采样器，连接管9上部设有螺纹接口，配合螺纹连接套管1与延长管部件连接，如图2所示，连接管顶部环形设置8个排水孔4，其上为密封垫3，密封垫为硅橡胶材质，环形结构，内径与连接管9螺纹接口相匹配，外径与连接管9管径相匹配，可将8个排水孔4完全遮蔽，密封垫3上为配重盘2，配重盘2为不锈钢材质，环形结构，内径与连接管9螺纹接口相匹配，外径略大于连接管9管径，由螺纹连接套管1为不锈钢材质，其管径与连接管9螺纹接口相匹配；

3.延长管部件：延长管部件包括延长管13、螺纹连接套管1；延长管13为不锈钢材质，其管径与螺纹连接套管1相匹配，其上刻有深度标识。

本发明使用方法：

1.检查各部件是否完好，各管件内部是否清洁；

2.将柱状自咬合采样管正半管7与副半管11紧密合拢，将密封箍14套在采样管外，将采样管装入柱状套管10中，注意将刻有“正上”及“副上”标志的一端向上；

3.将采样钻头12连接至已装入采样管的柱状套管10下部，旋紧螺栓接口6，随后将单向自闭连接部件连接至已装入采样管的柱状套管10上部，旋紧螺栓接口6；

4.将延长管13连接至单向自闭连接部件连接管9上部，旋紧螺纹连接套管1，将安全绳安装于安全绳固定处5；

5.手握延长管13，将组装完毕的采样器垂直插入水中，在采样器下降过程中，防倒流隔板8处于打开状态，采样管内水体经由排水孔4顶起密封垫3及配重盘2后排出，触及沉积物后，记录延长管13上的深度标识，随后用力下压延长管13，使沉积物样品进入采样管，根据延长管13上的深度标识确定采样深度；

6.采集到预定深度的样品后，用力上提延长管13及安全绳，此时密封垫3及配重盘2盖住排水孔4，同时防倒流隔板8在沉积物及上覆水的重力作用下闭合，使沉积物样品及上覆水样品保持在采样管中；

7.将采样器提出水面后，保持采样器的竖直状态，旋松螺纹连接套管1，将延长管13与单向自闭连接部件连接管9分离，随后旋松螺栓接口6，将单向自闭连接部件与柱状套管10分离，此时采样管上端露出，如需保留完整柱状沉积物及上覆水样品，首先使用密封盖将采样管上端封闭，随后略微倾斜采样器，旋松螺栓接口6，将采样钻头12与柱状套管10分离，使用密封盖将采样管下端封闭，将采样管由柱状套管10中取出，注意保持采样管上端始终向上，如需分别保留完整柱状沉积物及上覆水样品，则在取出采样管后，将采样管上端密封盖打开，使用虹吸管将采样管中上覆水样品转移至容器中，随后重新使用密封盖将采样管上端封闭，如需对沉积物样品分层保留，则在上覆水样品转移转移完成后，放平采样管，卸下密封箍14，小心分离柱状自咬合采样管正半管7与副半管11，随后根据采样要求对沉积物样品进行分层；

8.清洗采样钻头12及柱状套管10，依照上述程序装入新的干净的采样管，进行新一轮采样。

Claims (8)

1.一种水体柱状沉积物及上覆水采样器，其特征在于：由采样管部件，单向自闭连接部件与延长管部件三部分组成：采样管部件包括采样钻头、柱状套管、柱状自咬合采样管、密封箍；单向自闭连接部件包括连接管、密封垫、配重盘、螺纹连接套管；延长管部件包括延长管和螺纹连接套管。

2.根据权利要求1所述的水体柱状沉积物及上覆水采样器，其特征在于：所述采样钻头为不锈钢材质，内设防倒流隔板，采样钻头上部设有螺栓接口。

3.根据权利要求1所述的水体柱状沉积物及上覆水采样器，其特征在于：所述柱状套管为不锈钢材质，两端均设有螺栓接口，以便与采样钻头及单向自闭连接部件连接。

4.根据权利要求1所述的水体柱状沉积物及上覆水采样器，其特征在于：所述柱状自咬合采样管为硬质透明PVC材质，分为正半管与副半管，正半管与副半管分别为一段圆管沿轴向截取一段半圆柱体后的两部分，正半管与副半管轴向边侧分别设有凸起与凹槽，可紧密合拢在一起，正副半管上部分别刻有“正上”及“副上”标志，使用密封箍套在柱状自咬合采样管外，以保证采样管的密封性；采样管管径与柱状套管管径相匹配，可恰好装入柱状套管中，采样管长度略小于柱状套管与单向自闭连接部件的长度之合。

5.根据权利要求1所述的水体柱状沉积物及上覆水采样器，其特征在于：所述连接管为不锈钢材质，管径与柱状套管管径相匹配，下部设螺栓接口，与采样管部件连接，中部设有安全绳固定处，用于安装安全绳，上部设有螺纹接口，配合螺纹连接套管与延长管部件连接，连接管顶部环形设置8个排水孔。

6.根据权利要求1所述的水体柱状沉积物及上覆水采样器，其特征在于：所述密封垫为硅橡胶材质，环形结构，内径与连接管螺纹接口相匹配，外径与连接管管径相匹配，可将排水孔完全遮蔽。

7.根据权利要求1所述的水体柱状沉积物及上覆水采样器，其特征在于：所述配重盘为不锈钢材质，环形结构，内径与连接管螺纹接口相匹配，外径略大于连接管管径。

8.根据权利要求1所述的水体柱状沉积物及上覆水采样器，其特征在于：所述螺纹连接套管为不锈钢材质，其管径与连接管螺纹接口相匹配。

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