CN106441982B - 一种冰芯钻取装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冰芯钻取装置，包括冰芯筒、钻取机构及控制中心，钻取机构固定在冰芯筒的底端侧面上；钻取机构包括钻取机构主体、电热丝及加热头，加热头通过多个电动关节与钻取机构主体的底端相密封连通；钻取机构主体为内部中空的圆环状，钻取机构主体顶部设置有密封盖，加热头为截面是倒三角形的环状，且加热头的内部中空，钻取机构主体与加热头连接处的内部缠绕有电热丝，电热丝及电动关节均与控制中心电连接。本发明中通过电加热的形式对冰芯进行取样，避免了机械钻取对冰芯的损坏，且能够保证冰芯样品的光滑与平整度；电动关节的设置，通过电动关节调节钻取头的方向，对预定深度的截面进行加热，方便的将冰芯样品与原有冰层进行分离。
Description
技术领域
本发明涉及一种钻取装置，特别是涉及一种冰芯钻取装置。
背景技术
冰芯依其不同层位所具有的雪冰物理化学特性，可较为准确的呈现气候和环境的变化历史，因而，钻取出高质量的冰芯样品将有利于推进全球环境变化的研究进度。
现有的冰芯钻取装置多采用机械下钻，一方面容易对冰层造成损坏，另一方面容易导致取样冰芯表面粗糙不平，影响研究结果。且现有的冰芯钻取装置在到达冰芯深度后，难以将冰芯样品底部从原有的冰冻层中分离开，在分离过程中容易出现冰芯折断等现象；上述问题的存在在极地寒冷地带进行冰芯取样时更容易出现故障。
因此，对于冰芯研究者来说，研制一种适用于青藏高原及其他寒冷地带的深冰芯钻取装置，成为当前十分紧迫的需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种冰芯钻取装置，以解决上述现有技术存在的问题，使得该钻取装置在保证冰芯样品的光滑与平整度的同时，还能够实现高效率取样，并方便的将冰芯样品与原有冰层进行分离。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种冰芯钻取装置，其特征在于：包括冰芯筒、钻取机构及控制中心，所述钻取机构固定在所述冰芯筒的底端侧面上；所述钻取机构包括钻取机构主体、电热丝及加热头，所述钻取机构主体为内部中空的圆环状，所述钻取机构主体顶部设置有密封盖，所述加热头为截面是倒三角形的环状，且所述加热头的内部中空，所述加热头通过多个电动关节与所述钻取机构主体的底端相密封连通，所述钻取机构主体与所述加热头连接处的内部缠绕有所述电热丝，所述电热丝及所述电动关节均与所述控制中心电连接。
可选的，所述钻取机构主体与所述加热头均为金属材质。
可选的，所述电热丝的外侧包覆有陶瓷圈。
可选的，所述钻取机构主体与所述加热头的内部空余位置均填充有氧化镁粉。
可选的，所述冰芯钻取装置还包括有连接套，所述钻取机构主体的顶端一体设置有至少两根连接杆，所述连接杆与所述连接套螺栓固定，所述连接套固定套设在所述冰芯筒的下部。
可选的，所述连接套为卡箍式连接套，所述卡箍式连接套通过螺栓卡接固定在所述冰芯筒的下部。
可选的，所述冰芯筒内部设置有样品管，所述样品管的开口向下，且所述样品管包括端盖及管体，所述端盖与所述管体通过螺纹连接固定。
可选的，所述样品管为透明材质。
可选的，所述冰芯筒为两瓣式冰芯筒，所述冰芯筒的顶部通过卡箍进行连接固定。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明中通过电加热的形式对冰芯进行取样，避免了机械钻取对冰芯的损坏，且能够保证冰芯样品的光滑与平整度；电动关节的设置，通过电动关节调节钻取头的方向，对预定深度的截面进行加热，方便的将冰芯样品与原有冰层进行分离。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中钻取机构的整体结构示意图；
图2为本发明中钻取机构的截面图；
图3为本发明中加热头进行断面加热的状态示意图；
图4为本发明冰芯钻取装置的整体结构示意图；
图5为本发明中连接套的俯视图；
其中，1密封盖；2氧化镁粉；3电热丝；4加热头；5螺纹孔；6连接杆；7钻取机构主体；8电动关节；9卡箍；10连接套；11固定螺栓。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种冰芯钻取装置，以解决上述现有技术存在的问题，使得该钻取装置在保证冰芯样品的光滑与平整度的同时，还能够实现高效率取样，并方便的将冰芯样品与原有冰层进行分离。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
请参考图1至图4，其中，图1为本发明中钻取机构的整体结构示意图；图2为本发明中钻取机构的截面图；图3为本发明中加热头进行断面加热的状态示意图；图4为本发明冰芯钻取装置的整体结构示意图；图5为本发明中连接套的俯视图。
实施例一
如图1-5所示，本实施例提供一种冰芯钻取装置，包括冰芯筒、钻取机构及控制中心，钻取机构固定在冰芯筒的底端侧面上；钻取机构包括钻取机构主体7、电热丝3及加热头4，钻取机构主体7为内部中空的圆环状，钻取机构主体7顶部设置有密封盖1，加热头4为截面是倒三角形的环状，且加热头4的内部中空，加热头4通过多个电动关节8与钻取机构主体7的底端相密封连通，钻取机构主体7与加热头4连接处的内部缠绕有电热丝3，电热丝3及电动关节8均与控制中心电连接。
本实施例中的冰芯钻取装置，通过钻取机构中的加热头4进行冰芯取样的钻取，能够钻取出完整的、具有较高质量的冰芯样体，有利于开展高质量的冰芯研究；在钻取机构主体7与加热头4连接处设置的电动关节8(与机器人的关节连接类似)，在达到预定的冰芯取样深度以后，通过控制中心控制进行电动关节8钻取头方向的调节，对预定深度的截面进行加热，方便的将冰芯样品与原有冰层进行分离。
实施例二
如图1-5所示，本实施例提供一种冰芯钻取装置，在实施例一的基础上，本实施例的冰芯钻取装置还具有以下特点：
钻取机构主体7与加热头4均为金属材质，有利于进行热传导。
电热丝3的外侧包覆有陶瓷圈，陶瓷圈具有耐高温、传热快且绝缘良好的性能。
钻取机构主体7与加热头4的内部空余位置均填充有氧化镁粉2。
冰芯钻取装置还包括有连接套10，钻取机构主体7的顶端一体设置有至少两根连接杆6，连接杆6上开设有螺纹孔5，连接套10与连接杆6对应的位置也设有螺纹孔5，连接杆6与连接套10通过螺栓固定，连接套10固定套设在冰芯筒的下部。
连接套10为卡箍9式连接套10，卡箍9式连接套10通过固定螺栓11卡接固定在冰芯筒的下部。
冰芯筒内部设置有样品管，样品管的开口向下，且样品管包括端盖及管体，端盖与管体通过螺纹连接固定，取样完成后将样品管从冰芯筒中取出，样品管的端盖与管体螺纹连接，将样品管的端盖旋转取下，可以通过推杆或者挤压板将样品管中的冰芯样品一层一层的推出样品管，即不会破换样品管内冰芯样品的形状及组成，而且样品管为透明材质，还可以对土壤样品进行分层观察检测。
冰芯筒为两瓣式冰芯筒，冰芯筒的顶部通过卡箍9进行连接固定，取样完成后，松开卡箍9、连接套10及钻取机构对冰芯筒的卡紧力，冰芯筒的两瓣分开，冰芯筒中的样品管即可方便的取出，且不对其造成破坏。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种冰芯钻取装置，其特征在于：包括冰芯筒、钻取机构及控制中心，所述钻取机构固定在所述冰芯筒的底端侧面上；所述钻取机构包括钻取机构主体、电热丝及加热头，所述钻取机构主体为内部中空的圆环状，所述钻取机构主体顶部设置有密封盖，所述加热头为截面是倒三角形的环状，且所述加热头的内部中空，所述加热头通过多个电动关节与所述钻取机构主体的底端相密封连通，所述钻取机构主体与所述加热头连接处的内部缠绕有所述电热丝，所述电热丝及所述电动关节均与所述控制中心电连接；所述冰芯钻取装置还包括有连接套，所述钻取机构主体的顶端一体设置有至少两根连接杆，所述连接杆上开设有螺纹孔，所述连接套与连接杆对应的位置也设有螺纹孔，所述连接杆与所述连接套通过螺栓固定，所述连接套固定套设在所述冰芯筒的下部；所述冰芯筒内部设置有样品管，且所述样品管为透明材质。
2.根据权利要求1所述的一种冰芯钻取装置，其特征在于：所述钻取机构主体与所述加热头均为金属材质。
3.根据权利要求1所述的一种冰芯钻取装置，其特征在于：所述电热丝的外侧包覆有陶瓷圈。
4.根据权利要求1所述的一种冰芯钻取装置，其特征在于：所述钻取机构主体与所述加热头的内部空余位置均填充有氧化镁粉。
5.根据权利要求1所述的一种冰芯钻取装置，其特征在于：所述连接套为卡箍式连接套，所述卡箍式连接套通过螺栓卡接固定在所述冰芯筒的下部。
6.根据权利要求1所述的一种冰芯钻取装置，其特征在于：所述样品管的开口向下，且所述样品管包括端盖及管体，所述端盖与所述管体通过螺纹连接固定。
7.根据权利要求1所述的一种冰芯钻取装置，其特征在于：所述冰芯筒为两瓣式冰芯筒，所述冰芯筒的顶部通过卡箍进行连接固定。
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