CN107831047A - 气压式深水底泥采样装置 - Google Patents

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章大初
林涛
李可训
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Abstract

本发明涉及一种气压式深水底泥采样装置，壳体由圆筒和其两端连接一头大一头小的筒构成中间大两头小的椭圆形筒，壳体的下端固定有下底板，下底板的中间开孔做为采样口，球体浮放在壳体内并与采样口接触，采样口的弧度与球体弧度相同，壳体的上端固定上盖板，其上固定进排气管与空压机连接向壳体进排高压气，上盖板上面焊有吊架通过缆绳与作业船上卷扬机连接，壳体内焊接横杆，控制球体提升的高度，壳体下端的外面固定有互成120°的三块平衡板，使采样装置在工作的悬吊过程中一直保持垂直状态。优点是：结构简单，定位定深精确，不扰动采样底泥，一次采样量，检测准确，工作效率高。

Description

气压式深水底泥采样装置
技术领域
本发明涉及一种气压式深水底泥采样装置，特别是涉及一种不扰动采样底泥、一次采样量大、效益高和定位定深精确的气压式深水底泥采样装置。
背景技术
众所周知，目前，用于湖泊水库生态清淤工程与疏浚复容工程所需的底泥采样器，主要有抓抱式与管柱式两种，两者均难以采集流态浮泥，抓抱式的抓抱与管柱式的封口，均是机械行运，因此，对蠕动状态的淤泥产生了扰动，另外，无论是抓抱式采样器，还是管柱式采样器，一次采样量小通常小于2kg，无法满足﹥20kg大样品检测的需要，而多次采样，又不是同一个样品，导致在样品检测时出现较大误差。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种不扰动采样底泥、一次采样量大、效益高和定位定深精确的气压式深水底泥采样装置。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：它包括壳体、下底板、采样口、球体、上盖板、进排气管、吊架、缆绳、横杆和平衡板，其特征在于：壳体由圆筒和圆筒的两端分别连接一头大一头小的筒构成中间大两头小的椭圆形筒，壳体的下端固定有下底板，下底板的中间开孔做为采样口，球体浮放在壳体内并与采样口接触，壳体的上端固定上盖板，上盖板与壳体上端的法兰盘连接，上盖板上开孔并放入进排气管，进排气管固定在上盖板上，上盖板上面焊有吊架通过缆绳于水面作业船上卷扬机连接，壳体内焊接横杆，壳体下端的外面固定有互成120°的三块平衡板。
本发明还可以采用以下技术方案：
所述的下底板的中间开孔做为采样口，其采泥口的弧度与球体的弧度相吻合；
所述的球体采用的材料是尼龙，其比重是水的2.0倍左右；
所述的平衡板下端应低于采样口。
本发明具有的优点和积极效果是：结构简单，定位定深精确，不扰动采样底泥，泥样平静的进入采样装置内，一次采样量大通常大于20kg故能满足检测需要，检测准确，工作效率高。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图；
图2是工作状态示意图；
图3是图2俯视示意图。
图中：1.壳体、2.下底板、3.采样口、4.球体、5.上盖板、6.进排气管、7.吊架、8.缆绳、9.横杆、10平衡板、11.软胶管、12.空压机、13.卷扬机、14.支撑杆、15.横梁、16.GPS定位系统接收器。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及效果，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下，请参阅图1—图3。
如图1所示：壳体1由400mm圆筒和圆筒的两端分别焊接300-400mm一头大一头小的筒构成中间大两头小的椭圆形采样装置的壳体1，壳体1的下端固定有下底板2，下底板2的中间开孔作为采样口3，其采样口3的弧度与球体4的弧度相吻合，采样口3下端开口直径为200mm，所述的球体4采用的材料是尼龙，其比重是水的2.0倍左右，球体4的直径为250mm,球体4放在壳体1内并与采样口3接触，球体4能封死采样口3，也可向上顶起，当球阀的球体4上升300mm以后被横杆9挡住，横杆9焊接在壳体1内，防止球体4提升过高致使球体4偏离采样口3过大，同时便于在采样后球体4靠自重落下封住采样口3；壳体1的上端固定上盖板5，上盖板5与壳体1上端的法兰盘连接，上盖板5上开孔并放入20mm进排气管6，进排气管6固定在上盖板5上，进排气管6与20mm耐压软胶管11接牢；如图2、图3所示：软胶管11的另一头与水面作业船上8·bar·3.6m3/min的空压机12出气口连接，连接处安装三相阀，以便于向壳体1内进排高压气，上盖板5上面焊有吊架7通过缆绳8与水面作业船上卷扬机13连接，水面作业船上固定四根支撑杆14，四根支撑杆14上固定横梁15，横梁15中央处固定GPS定位系统接收器16，通过GPS定位系统接收器16控制水面作业船和缆绳8将壳体1定位在水底采样点的位置，缆绳8上系有水深尺度线，红线间距1米，黄线间距0.2m；壳体1下端的外面固定有互成120°的三块平衡板10，在下放壳体1时能始终保持壳体1处在垂直的平稳状态。
操作时，如图2、图3所示：在下放采样装置入水前，空压机12通过软胶管11和进排气管6向采样装置的壳体1内充高压气，充气压力按水面作业船上的高频回声测深仪所测水深作为确定值，其水深每10m为一个大气压，加压后壳体1内的气压应略大于采样点处气压，因为壳体1内的气压过大会将使球阀的球体4顶死在采样口3处并卡住而不宜被顶起，压力过小球体4又压不紧采样口3致使壳体1内进水，故球体4应紧扣住采样口3，确保采样装置在下沉过程中壳体1内不进入水；采样装置放至水底或所需采样深度后，平衡板10始终让其处于垂直状态；向下放采样装置时，软胶管11与缆绳8同步下放，采样时，通过进排气管6，将采样装置内的高压气放出，随着采样装置内的气压下降，当受到下方采样口3外面水深压力时，使球体4被提起而打开采样口3，与此同时，在采样装置内外压差的作用下，采样口3外面的泥样平静的进入采样装置内；当水面作业船上放气结束后再稍停1分钟，这时，比重为水的2.0倍左右的球体4，靠自重沉至采样口3处并将采样口3封死；随后，由水面作业船上的卷扬机13吊起采样装置，软胶管11也同步提起；采样装置被吊至水面作业船甲板上，将采样装置放入圆盘状收集器内时依然保持垂直状态，然后，用长把弯钩将采样装置下端的球体4顶起，则采样装置所采集的泥样全部流入收集盘内，采集泥样的全过程结束。
其优点是：结构简单，定位定深精确，不扰动采样底泥，泥样平静的进入采样装置内，一次采样量大通常大于20kg故能满足检测需要，检测准确，工作效率高。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明的设计精神前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落实本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种气压式深水底泥采样装置，它包括壳体(1)下底板(2)、采样口(3)、球体(4)、上盖板(5)、进排气管(6)、吊架(7)、缆绳(8)、横杆(9)和平衡板(10)，其特征在于：壳体(1)由圆筒和圆筒的两端分别连接一头大一头小的筒构成中间大两头小的椭圆形筒，壳体(1)的下端固定有下底板(2)，下底板(2)的中间开孔作为采样口(3)，球体(4)浮放在壳体(1)内并与采样口(3)接触，壳体(1)的上端固定上盖板(5)，上盖板(5)与壳体(1)上端的法兰盘连接，上盖板(5)上开孔并放入进排气管(6)，进排气管(6)固定在上盖板(5)上，上盖板(5)上面焊有吊架(7)通过缆绳(8)与水面作业船上卷扬机(13)连接，壳体(1)内焊接横杆(9)，壳体(1)下端的外面固定有互成120°的三块平衡板(10)。
2.根据权利要求1所述的一种气压式深水底泥采样装置，其特征在于：所述的下底板(2)的中间开孔作为采样口(3)，其采样口(3)的弧度与球体(4)的弧度相吻合。
3.根据权利要求1所述的一种气压式深水底泥采样装置，其特征在于：所述的球体(4)采用的材料是尼龙，其比重是水的2.0倍左右。
4.根据权利要求1所述的一种气压式深水底泥采样装置，其特征在于：所述的平衡板(10)下端应低于采样口(3)。
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