CN103712825A - 一种旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装置，旨在提供一种能够随机的对海底某一部位岩礁上的沉积物进行完全采集，从而有效评估沉积物的沉积水平，并为精确评估岩礁基质上沉积物的组成和来源提供样本的采集装置。它包括支撑架，圆筒状采集罩体及套设在采集罩体上的外套，采集罩体的下端开口、上端封闭，支撑架包括至少三根支撑立柱及顶架；采集罩体顶部设有连接轴套，连接轴套内设有连接轴；顶架上设有用于驱动连接轴转动的驱动电机；外套通过连接杆与支撑立柱相连接；外套内侧面上设有环形凹槽，与环形凹槽相对的采集罩体侧面上设有若干通孔，外套的外侧面上还设有与环形凹槽相通的抽吸口；采集罩体顶部设有进水口。

Description

一种旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装置

技术领域

本发明涉及一种采集装置，具体涉及一种旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装置。

背景技术

由于受人类活动影响，近岸岩礁区沉积物数量不断增多，这将严重影响到生存在岩相基质上的底栖生物群落组成及生物量。因此，有关岩相基质上沉积物的研究逐渐受到重视，尤其是在定性和定量研究沉积物的组成和来源方面尤其重要；然而对于海底岩礁上的一层沉积物而言，定量的采集并完成沉积水平的有效评估是一项复杂的工作。对于海底岩礁基质上沉积物的研究通常是通过非定量取样装置对沉积物进行取样，然后对取样沉积物的数量和类型进行的评估。

由于目前海底岩礁基质上沉积物的取样装置通常只能够采集表层的沉积物，这使得对海底岩礁上的沉积物的组成和来源只能进行大致的评估，难以较为精确的评估；并且无法对海底岩礁上的沉积物的沉积水平进行的有效评估。

例如，中国专利公开号CN101650270，公开日2010年2月17日，发明创造的名称为机械手持式深海静水压力驱动保真取样器，包括机械手持部件、冲击驱动部件、取样筒部件。机械手持部件的手柄可以沿手持杆上下滑动。冲击驱动部件包括同轴设置的冲击筒、高压筒、支撑筒和导向筒，以及上端盖、下端盖、配流阀、上活塞杆、下活塞杆、驱动活塞。上活塞杆穿过配流阀设置，下活塞杆穿过下端盖设置，下活塞杆的底部与取样筒部件中的保压筒的顶部固定连接。取样筒部件包括保压筒、取样管、活动翻盖、封口活塞、弹簧锁舌。该申请案虽然能够对海底岩礁基质上沉积物的进行取样；但其同样只能够采集表层的沉积物，使得对海底岩礁上的沉积物的组成和来源只能进行大致的评估，难以进行定量评估；并且无法对海底岩礁上的沉积物的沉积水平进行的有效评估。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的海底岩礁基质上沉积物的取样装置通常只能够采集表层的沉积物，使得对海底岩礁上的沉积物的组成和来源难以较为精确的评估；并且无法对海底岩礁上的沉积物的沉积水平进行的有效评估的问题；提供一种旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装置，其能够随机的对海底某一部位的岩礁上的沉积物进行完全的采集，从而有效评估沉积物的沉积水平，并为精确评估岩礁基质上的沉积物组成和来源提供样本。

本发明的技术方案是：

一种旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装置，包括水泵，沉积物收集容器，支撑架，圆筒状采集罩体及套设在采集罩体上的外套，所述采集罩体的下端开口、上端封闭，所述支撑架包括至少三根绕采集罩体周向均布的支撑立柱及设置在支撑立柱顶部的顶架，且各支撑立柱下部分别设有配重块；采集罩体顶部设有与采集罩体同轴的连接轴套，连接轴套内壁上设有与连接轴套轴线平行的导向键槽，连接轴套内设有连接轴，连接轴上设有与导向键槽适配的键，且键可沿导向键槽移动；所述顶架位于采集罩体上方，顶架上设有用于驱动连接轴转动的驱动电机，驱动电机的转子与连接轴相连接，且驱动电机外设有防水密封罩；所述外套通过连接杆与支撑立柱相连接，且采集罩体可相对于外套转动；外套内侧面上设有环形凹槽，且环形凹槽上方和下方的外套与采集罩体之间分别设有密封圈，与环形凹槽相对的采集罩体侧面上设有若干通孔，外套的外侧面上还设有与环形凹槽相通的抽吸口；采集罩体上部或顶部还设有进水口；水泵的进水口通过抽吸管道与抽吸口相连接，水泵的出口通过排水管道与沉积物收集容器的内腔连通。

本方案通过绳索将旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装置随机投放到海底，并通过支撑立柱将采集装置支撑在礁岩基质上方，而采集罩体在自重作用下使采集罩体的下端口下沉到礁岩基质的沉积物表面上；

接着，驱动电机通过连接轴及连接轴套带动采集罩体转动（由于各支撑立柱下部分别设有配重块，支撑架被固定在礁岩基质上），在采集罩体转动过程中配合其自重作用，采集罩体将逐渐往下沉入沉积物内部，直至采集罩体下端口抵靠在岩礁基质上为止；

再接着，利用水泵将采集罩体内所有的沉积物全部抽吸到沉积物收集容器内；待沉积物收集容器内的沉积物沉淀后，即可对岩礁基质上的沉积物的沉积水平进行有效的评估；同时为精确评估岩礁基质上的沉积物组成和来源难提供样本。

作为优选，采集罩体下端口边缘设有若干缺口，所述采集罩体内同轴的设有可上下滑动的浮动隔套；浮动隔套侧面上设有与浮动隔套轴线相平行的条形导向孔，所述采集罩体内侧面上设有延伸至条形导向孔的限位块，浮动隔套内壁下部设有径向延伸的搅拌杆。

由于采集罩体下端口边缘设有缺口，在采集罩体旋转过程中相对于在采集罩体下端口设置若干切口，有利于使采集罩体往下切入沉积物内部；而采集罩体往下移动的过程中，浮动隔套在自重作用下将随之一同往下移动，这样在在采集罩体旋转过程中可以避免浮动隔套外部的沉积物进入到浮动隔套内，同时也防止浮动隔套内的沉积物逸出；进一步保持浮动隔套内沉积物的原始量，这样可以提高对岩礁基质上的沉积物水平进行有效的评估；并为精确评估岩礁基质上的沉积物组成和来源提供样本。

另外，在采集罩体旋转过程中，浮动隔套将带动搅拌杆随之一同转动，从而通过搅拌杆对沉积物进行搅拌；有利于水泵将沉积物抽出。

作为优选，浮动隔套上部设有若干通孔。

作为优选，采集罩体外侧面上部设有限位挡块，且限位挡块位于外套上方。本方案可避免采集罩体脱落。

作为优选，导向键槽由连接轴套底部往上延伸，并贯穿连接轴套顶面。

作为优选，进水口及抽吸口处分别设有过滤网。进水口的过滤网可以避免外部的异物进入；而抽吸口的过滤网可以防止大颗粒沉积物的吸入造成水泵损坏。

本发明的有益效果是：能够随机的对海底某一部位的岩礁上的沉积物进行完全的采集，从而有效评估沉积物的沉积水平，并为精确评估岩礁基质上的沉积物组成和来源提供样本。

附图说明

图1是本发明的一种旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装置的一种剖面结构示意图。

图2是本发明的一种旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装置在实际应用过程中的一种结构示意图。

图中：采集罩体1，进水口2，支撑立柱3，顶架4，驱动电机5，防水密封罩6，连接轴套7，连接轴8，导向键槽9，键10，浮动隔套11，配重块12，外套13，环形凹槽14，缺口15，搅拌杆16，限位块17，条形导向孔18，连接杆19，抽吸口20，限位挡块21，抽吸管道22，沉积物收集容器23，水泵24，绳索25，防水电缆26，沉积物27。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图1所示，一种旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装置，包括水泵，沉积物收集容器，支撑架，圆筒状采集罩体1及套设在采集罩体上的外套13。采集罩体1的下端开口、上端封闭。采集罩体上部或顶部还设有进水口2。进水口处设有过滤网。采集罩体1下端口边缘设有若干缺口15。该缺口在采集罩体下端口处形成若干切口。采集罩体1内同轴（与采集罩体同轴）的设有可上下滑动的浮动隔套11。浮动隔套可由采集罩体下端口往下移出。浮动隔套11上部设有若干通孔。浮动隔套11侧面上设有与浮动隔套轴线相平行的条形导向孔18。采集罩体1内侧面上设有延伸至条形导向孔的限位块17。浮动隔套内壁下部设有两根径向延伸的搅拌杆16，且两搅拌杆周向均布。

采集罩体1顶部设有与采集罩体同轴的连接轴套7。连接轴套内壁上设有与连接轴套轴线平行的导向键槽9。导向键槽由连接轴套底部往上延伸，并贯穿连接轴套顶面。连接轴套7内设有连接轴8。连接轴上设有与导向键槽9适配的键10，且键可沿导向键槽移动。连接轴8与连接轴套7之间可沿导向键槽相对移动。支撑架包括四根绕采集罩体1周向均布的支撑立柱3及设置在支撑立柱顶部的顶架4。支撑立柱与采集罩体的轴线平行。各支撑立柱下部分别设有配重块12。顶架4位于采集罩体1上方，顶架上设有用于驱动连接轴转动的驱动电机5。驱动电机的转子通过联轴器与连接轴8相连接。驱动电机外设有防水密封罩6。

如图1、图2所示，外套13通过连接杆19与支撑立柱3相连接，且采集罩体可相对于外套转动。外套13内侧面上设有环形凹槽14，且环形凹槽上方和下方的外套与采集罩体之间分别设有密封圈。与环形凹槽14相对的采集罩体1侧面上设有若干通孔。外套13的外侧面上还设有与环形凹槽14相通的抽吸口20。抽吸口处设有过滤网。采集罩体外1侧面上部设有限位挡块21，且限位挡块位于外套13上方。水泵24的进水口通过抽吸管道22与抽吸口20相连接。水泵的出口通过排水管道与沉积物收集容器23的内腔连通。

如图2所示，本发明的旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装置的具体使用过程如下：

将旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装置放置于船上，随船一通移动；在采集岩礁基质上沉积物时；

通过绳索25将旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装置随机投放到海底，其中水泵24和沉积物收集容器23置于船上；而驱动电机通过防水电缆26与船上的电力系统连接。

当旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装置投放到海底后，并通过支撑立柱3将采集装置支撑在岩礁基质上方，而采集罩体1在自重作用下使采集罩体的下端口下沉到岩礁基质的沉积物27表面上；

接着，驱动电机5通过连接轴8及连接轴套7带动采集罩体1转动（由于各支撑立柱下部分别设有配重块12，支撑架被固定在岩礁基质上）；在采集罩体1转动过程中配合其自重作用，采集罩体将逐渐往下沉入沉积物内部，直至采集罩体下端口抵靠在岩礁基质上为止。而在采集罩体往下移动的过程中，浮动隔套在自重作用下将随之一同往下移动，避免浮动隔套外部的沉积物进入到浮动隔套内，同时也防止浮动隔套内的沉积物逸出。

再接着，利用水泵24将采集罩体内所的沉积物通过抽吸口，抽吸管道22及排水管道全部抽吸到沉积物收集容器23内。待沉积物收集容器23内的沉积物沉淀后，即可对岩礁基质的沉积物的沉积水平进行有效的评估；同时为精确评估岩礁基质上的沉积物组成和来源提供样本。

Claims (6)

1.一种旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装置，其特征是，包括水泵，沉积物收集容器，支撑架，圆筒状采集罩体（1）及套设在采集罩体上的外套（13），所述采集罩体的下端开口、上端封闭，所述支撑架包括至少三根绕采集罩体周向均布的支撑立柱（3）及设置在支撑立柱顶部的顶架（4），且各支撑立柱下部分别设有配重块（12）；采集罩体顶部设有与采集罩体同轴的连接轴套（7），连接轴套内壁上设有与连接轴套轴线平行的导向键槽（9），连接轴套内设有连接轴（8），连接轴上设有与导向键槽适配的键（10），且键可沿导向键槽移动；所述顶架位于采集罩体上方，顶架上设有用于驱动连接轴转动的驱动电机（5），驱动电机的转子与连接轴相连接，且驱动电机外设有防水密封罩（6）；

所述外套通过连接杆（19）与支撑立柱相连接，且采集罩体可相对于外套转动；外套（13）内侧面上设有环形凹槽（14），且环形凹槽上方和下方的外套与采集罩体之间分别设有密封圈，与环形凹槽相对的采集罩体侧面上设有若干通孔，外套的外侧面上还设有与环形凹槽相通的抽吸口（20）；采集罩体上部或顶部还设有进水口（2）；水泵的进水口通过抽吸管道与抽吸口相连接，水泵的出口通过排水管道与沉积物收集容器的内腔连通。

2.根据权利要求1所述的一种旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装置，其特征是，所述采集罩体（1）下端口边缘设有若干缺口（15），所述采集罩体内同轴的设有可上下滑动的浮动隔套（11）；所述浮动隔套侧面上设有与浮动隔套轴线相平行的条形导向孔（18），所述采集罩体内侧面上设有延伸至条形导向孔的限位块（17），浮动隔套内壁下部设有径向延伸的搅拌杆（16）。

3.根据权利要求2所述的一种旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装置，其特征是，所述浮动隔套上部设有若干通孔。

4.根据权利要求1所述的旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装置，其特征是，所述采集罩体外侧面上部设有限位挡块（21），且限位挡块位于外套上方。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装置，其特征是，所述导向键槽由连接轴套底部往上延伸，并贯穿连接轴套顶面。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的一种旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装置，其特征是，所述进水口及抽吸口处分别设有过滤网。

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