CN108645657A - 一种原状沉积物采样器 - Google Patents

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陈捷
于海涛
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Abstract

本发明涉及一种原状沉积物采样器，包括采样管、配重管、导向尾翼以及采样钻头，所述采样管包括采样内管和采样外管，采样外管一端与采样钻头连接，另一端与配重管连接，采样内管可拆卸式固定于采样外管内部；所述采样管、配重管和采样钻头一体贯通，所述导向尾翼包括至少两个曲翼状叶片，所述曲翼状叶片对称固定于配重管尾部外周；所述采样钻头内设有单向止回阀，采样时，通过压力使止回阀打开，提拉时反向推动止回阀使其闭合。本发明构造简单，操作性强，具有不受采样深度限制、不易破坏沉积物物理结构以及层序结构、便于观察沉积物柱状样分层、从采样管取出样品时不压缩样品等优点。

Description

一种原状沉积物采样器
技术领域
本发明涉及环境污染治理技术领域，具体涉及到一种原状沉积物采样器.
背景技术
在污染源调查实践中,对于河湖或水库污染源调查,常涉及沉积物的调查,因此需要采集地表水体的沉积物样品,必要时需要分层采集原状沉积物样品.
由于部分地表水体深度较深,采样人员进入水底采集沉积物不具备操作性,且沉积物覆盖层较厚,根据研究目的，有时需要采集分层样品，且由于沉积物位于水体以下,通过铲子等开放式采样器具难以采集到原状沉积物样品。
发明内容
本发明是克服现有技术的不足而提供的一种原状沉积物采样器，本发明采样深度不受限制，采样时可以不破坏沉积物物理结构、层序结构，且构造简单、操作方便，能够满足深水沉积物分层采样的需要。
本发明目的通过以下技术方案实现：
一种原状沉积物采样器，该采样器包括采样管、配重管、导向尾翼以及采样钻头，所述采样管包括采样内管和采样外管，采样外管一端与采样钻头连接，另一端与配重管连接，采样内管可拆卸式固定于采样外管内部；所述采样管、配重管和采样钻头一体贯通，所述导向尾翼包括至少两个曲翼状叶片，所述曲翼状叶片对称固定于配重管尾部外周；所述采样钻头内设有单向止回阀；采样时，通过压力使止回阀打开，提拉时反向推动止回阀使其闭合，防止沉积物从采样管底部流出。
所述单向止回阀由多个聚拢弹性拱片组成。
所述单向止回阀由双片合页组成，合页中轴固定于采样钻头内壁，合页背部设有防止双片合页完全贴合在一起的弹性部件。两个合页在弹性部件的作用下张开一定夹角，受顶推力时合页易复位，封闭管口，防止样品流失。
所述单向止回阀由至少3个阀门片组成，阀门片的连接端为拱形，其拱形顶部与采样钻头内壁铰接，阀门片背部设有防止其与采样钻头内壁完全贴合在一起的弹性部件。
所述单向止回阀由至少3个阀门片组成，阀门片与采样钻头内壁的连接处设有扭簧。
优选地，所述阀门片为4个。
优选地，所述曲翼状叶片为3或4个。
所述配重管外周固定有锥形金属配重块，其锥形头指向采样钻头方向。配重管借助自身重量，以一定的速度插入沉积物层，并到达一定深度，确保沉积物采集量。
所述采样内管上标有刻度线。
优选地，所述采样钻头、采样外管、配重管以及导向尾翼均由防锈材料制成，其实现方式包括但不限于在外壁镀一层防锈膜，防止长期使用过程中生锈。
采样内管为特殊材质，可避免有机物等粘附在管壁上，同时也可防止采样管中的重金属进入所采沉积物中，该内衬为一次性使用，避免不同沉积物的相互污染；采样内管上标有刻度线，可确定所采原状沉积物的厚度；后续取样时，直接推出采样内管，可使所采污泥保持原状，且不破坏污泥层状结构。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)本发明采样器在水体向下过程中，导向尾翼保持采样器处于竖直状态，并带动采样管旋转下沉，采样钻头朝下以一定速度竖直向下扎进沉积物层，此时沉积物挤压撑开止回阀，采样完成后，沉积物有流出趋势，产生反向推力，使止回阀闭合，防止沉积物流出。
(2)本发明具有采样深度大、不易破坏沉积物物理结构以及层序结构，并且构造简单，操作方便等优点。
附图说明
图1为本发明一种原状沉积物采样器总结构示意图。
图2为止回阀示意图。
图3为导向尾翼示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，一种原状沉积物采样器，包括采样管2、配重管1、导向尾翼6以及采样钻头5，所述采样管2包括采样内管3和采样外管4，采样外管4一端与采样钻头5连接，另一端与配重管1连接，采样内管3可拆卸式固定于采样外管4内部；所述采样管2、配重管1和采样钻头5一体贯通，所述导向尾翼6包括四个曲翼状叶片，所述曲翼状叶片对称固定于配重管尾部外周，导向尾翼6的尾部固定有连接环15，其上固定拉绳16；所述采样钻头5内设有单向止回阀7。
所述单向止回阀由双片合页组成，合页8中轴固定于采样钻头内壁，合页背部设有防止双片合页完全贴合在一起的弹簧9如图2b所示。
所述配重管1外周固定有锥形金属配重块，其锥形头指向采样钻头5方向。
所述采样内管3上标有刻度线。
采样器采泥的过程中，导向装置6保持采样器处于竖直状态沉入水底、扎进底泥中；采泥完成后，通过提绳16拉出采样器，在提拉过程中，止回阀7闭合，防止所采沉积物从采样器底端露出；将采样器整体拉出水面后，通过倾斜采样器，采样管中积水通过配重管尾端倒出，采样管中仅剩原状沉积物土柱。旋开采样钻头5和采样管2，使采样管2与配重管1、采样钻头5分离，单独取出采样管2，并从中抽出采样内管3，倾倒管内剩余水分，即可获取不受扰动的完整沉积物土柱。冲洗采样钻头和采样外管，插入新的采样内管，冲洗采样钻头并重新旋紧各部分组件，即可再次取样。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于：
所述单向止回阀由多个聚拢弹性拱片10(软质材料弹片)组成，如图2a所示。
实施例3
本实施例与实施例1的不同之处在于：
所述单向止回阀由四个阀门片11组成，阀门片的连接端为拱形，其拱形顶部与采样钻头内壁铰接，阀门片背部设有防止其与采样钻头内壁完全贴合在一起的弹簧9，如图2c所示。
实施例4
本实施例与实施例1的不同之处在于：
所述单向止回阀由四个阀门片11组成，阀门片与采样钻头内壁的连接处设有扭簧12，如图2d所示。

Claims (10)

1.一种原状沉积物采样器，其特征在于，该采样器包括采样管、配重管、导向尾翼以及采样钻头，所述采样管包括采样内管和采样外管，采样外管一端与采样钻头连接，另一端与配重管连接，采样内管可拆卸式固定于采样外管内部；所述采样管、配重管和采样钻头一体贯通，所述导向尾翼包括至少两个曲翼状叶片，所述曲翼状叶片对称固定于配重管尾部外周；所述采样钻头内设有单向止回阀。
2.根据权利要求1所述的采样器，其特征在于，所述单向止回阀由多个聚拢弹性拱片组成。
3.根据权利要求1所述的采样器，其特征在于，所述单向止回阀由双片合页组成，合页中轴固定于采样钻头内壁，合页背部设有防止双片合页完全贴合在一起的弹性部件。
4.根据权利要求1所述的采样器，其特征在于，所述单向止回阀由至少3个阀门片组成，阀门片的连接端为拱形，其拱形顶部与采样钻头内壁铰接，阀门片背部设有防止其与采样钻头内壁完全贴合在一起的弹性部件。
5.根据权利要求1所述的采样器，其特征在于，所述单向止回阀由至少3个阀门片组成，阀门片与采样钻头内壁的连接处设有扭簧。
6.根据权利要求1～5任意一项所述的采样器，其特征在于，所述曲翼状叶片为3或4个。
7.根据权利要求4或5所述的采样器，其特征在于，所述阀门片为4个。
8.根据权利要求1～5任意一项所述的采样器，其特征在于，所述配重管外周固定有锥形金属配重块，其锥形头指向采样钻头方向。
9.根据权利要求1～5任意一项所述的采样器，其特征在于，所述采样内管上标有刻度线。
10.根据权利要求1～5任意一项所述的采样器，其特征在于，所述采样钻头、采样外管、配重管以及导向尾翼均由防锈材料制成。
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