CN109374342A - 一种海洋生态系统研究用分层采泥器 - Google Patents

Abstract

本发明方案涉及采泥器技术领域，具体提出了一种海洋生态系统研究用分层采泥器，包括采样内桶和套设在采样内桶外部的采样外桶，采样内桶与采样外桶之间通过紧固螺钉紧固，采样外桶外侧套设有旋进柱，采样外桶可转动的设置在旋进柱内，在旋进柱旋转时，采样外桶可保持非旋转状态，降低海洋沉积物分层采样工作时对沉积物的干扰，旋进柱外侧螺旋设置有螺旋轮，旋进柱顶部的旋进柱盖上端中央与旋进电机的转轴相连接，旋进电机的外部设置有密封壳，密封壳内部上端安装有储电池，密封壳顶部中央设置有挂钩，挂钩与升降绳缠绕收放器之间通过升降绳相连接。本发明能够低干扰的进行海洋沉积物分层采样工作，完整的获取深层次海洋沉积物样品。

Description

一种海洋生态系统研究用分层采泥器

技术领域

本发明涉及采泥器技术领域，特别涉及一种海洋生态系统研究用分层采泥器。

背景技术

随着人类对海洋依赖度的提高，近年来对于海洋生态系统的研究越来越深入。在海洋生态系统研究中，海洋沉积物样本的采集是研究海洋水体污染蓄积过程和污染风险水平的基础，因此对沉积物调查的研究相对较多。在海洋沉积物调查中需要对沉积物底泥进行采样，采样分为非分层采样和分层采样，由于沉积物的形成具有明显的时序性，不同深度的沉积物指示了区域不同年份的生态特点，因此，分层采样特别重要。

目前分层采样中在浅水区域可以使用铲子等工具来获取沉积物样本；在深水区域常使用抓斗式采泥器或柱状采泥器，显然，铲子等工具使用条件有限，无法获得深水的沉积物；对于抓斗式采泥器一般仅能采集到表层十几厘米的浅层沉积物。柱状采泥器是当前沉积物分层采集的主要设备，但是目前的柱状采泥器主要依赖采泥器自身的重力砸向沉积物，这种采集方式存在着干扰大，容易破坏表层沉积物的物理结构；无法采集海底密度大、深层次的样品，难以满足目前海洋生态系统研究中对海底分层采样的需求。

发明内容

本发明的目的在于一定程度上解决上述问题，提供了一种海洋生态系统研究用分层采泥器，能够低干扰的进行海洋沉积物分层采样工作，完整的获取深层次海洋沉积物样品。

本发明方案提出一种海洋生态系统研究用分层采泥器，包括采样内桶和套设在采样内桶外部的采样外桶，所述的采样内桶与采样外桶之间通过紧固螺钉紧固，采样内桶用于分层采集海洋深海的沉积物，通过拧松紧固螺钉可以快速将采样内桶从采样外桶中抽出，所述的采样外桶外侧套设有旋进柱，所述的采样外桶可转动的设置在旋进柱内，在旋进柱旋转时，采样外桶可保持非旋转状态，降低海洋沉积物分层采样工作时对沉积物的干扰，保证沉积物的完整性，有利于后续研究中分析海洋沉积物的物理结构，所述的旋进柱外侧螺旋设置有螺旋轮，所述旋进柱顶部的旋进柱盖上端中央与旋进电机的转轴相连接，旋进电机转动带动旋进柱转动，使得旋进柱在海洋淤泥中前进，带动其内部的采样内桶分层采集海洋深海的沉积物，所述的旋进电机的外部设置有密封壳，所述密封壳内部上端安装有储电池，所述的密封壳顶部中央设置有挂钩，挂钩与升降绳缠绕收放器之间通过升降绳相连接，通过升降绳缠绕收放器用于放下及提升前侧采样装置。

进一步地，所述采样外桶外侧固定有旋转圆环，所述的旋进柱内侧与每个旋转圆环相对应的位置处设置有一圈环槽，所述的旋转圆环可自由转动的设置在环槽中，使得旋进柱旋转时，采样外桶通过旋转圆环在旋进柱内侧的环槽中保持转动，使得采样外桶保持非旋转状态，降低海洋沉积物分层采样工作时对沉积物的干扰，保证沉积物采集的完整性。

进一步地，所述的密封壳外侧对称设置有多个阻尼扇叶，使得旋进电机带动旋进柱转动时，通过阻尼扇叶减缓旋进柱反作用力导致密封壳的转动，保持装置上部的稳定。

进一步地，所述的采样外桶由两个对称的半圆形桶体构成，两个所述半圆形桶体的端部均设置有连接凸起，所述连接凸起上设置有若干个沉孔，两个半圆形桶体之间通过位于沉孔内的螺栓与螺母配合连接，取样结束收回采样装置后，紧松螺钉，而后将采样内桶从采样外桶中抽出，将螺栓与螺母拧开，使得两个半圆形桶体分离，进而取出完整的泥样。

进一步地，所述采样外桶的外侧下端设置有外螺纹，所述采样外桶的外侧通过外螺纹螺纹配合连接有空心圆柱状的配重柱，在海洋底部泥质密度较大、较硬时，在采样外桶外侧设置配重柱，增加采样装置的重量，使得旋进电机带动旋进柱转动时旋进效果更好，提高采样效率。

进一步地，每两个所述的连接凸起连接后组成条形滑块，采样外桶内侧对称设置有两个滑道，所述的条形滑块通过滑动配合设置有滑道中，紧松螺钉后，抽动采样内桶，采样内桶通过条形滑块从采样外桶内侧的滑道中滑出。

进一步地，所述旋进柱的高度低于采样外桶的高度，采样外桶的高度低于采样内桶的高度，旋进柱的高度为采样内桶高度的1/5~1/3，使得旋进柱在海洋淤泥中前进时，其内部采样内桶的前部始终位于旋进柱的前端，降低旋进柱的旋转搅动影响深海沉积物的物体特性。

进一步地，所述的储电池是为旋进电机提供电能的可充电蓄电池。

进一步地，所述的升降绳缠绕收放器可显示升降绳上升及下降的高度。

本发明的有益效果体现在：

1.设计的海洋生态系统研究用分层采泥器在采样外桶外侧套设旋进柱，采样外桶可转动的设置在旋进柱内，在旋进柱旋转时，采样外桶可保持非旋转状态，降低海洋沉积物分层采样工作时对沉积物的干扰，保证沉积物的完整性，有利于后续研究中分析海洋沉积物的物理结构，在旋进柱外侧螺旋设置螺旋轮，旋进电机转动时带动旋进柱转动，使得旋进柱在海洋淤泥中前进，带动其内部的采样内桶分层采集海洋深海的沉积物，从而能够低干扰的进行海洋沉积物分层采样工作，获取深层次海洋沉积物样品。

2.设计的采样外桶外侧固定有旋转圆环，使得旋进柱旋转时，采样外桶通过旋转圆环在旋进柱内侧的环槽中保持转动，使得采样外桶保持非旋转状态，降低海洋沉积物分层采样工作时对沉积物的干扰，保证沉积物采集的完整性。

3.设计的密封壳外侧对称设置有多个阻尼扇叶，使得旋进电机带动旋进柱转动时，通过阻尼扇叶减缓旋进柱反作用力导致密封壳的转动，保持装置上部的稳定，增加旋进柱旋进速度，提高取样效率。

4.设计的采样外桶由两个对称的半圆形桶体构成，在取样结束收回采样装置时，紧松螺钉可将采样内桶从采样外桶中抽出，将螺栓与螺母拧开，即可使得两个半圆形桶体分离，进而取出完整的泥样，保证沉积物取出时的完整性。

5.在采样外桶的外侧下端设置有外螺纹，通过外螺纹螺纹配合可连接空心圆柱状的配重柱，在海洋底部泥质密度较大、较硬时，通过在采样外桶外侧设置配重柱，增加采样装置的重量，可以使得旋进电机带动旋进柱转动时旋进效果更好，提高采样效率。

附图说明

图1为本发明的海洋生态系统研究用分层采泥器的整体全剖视图；

图2为本发明去除配重柱后的剖视图；

图3为本发明去除密封壳及上部结构后的结构示意图；

图4为本发明中采样内桶的结构示意图；

图5为本发明中采样内桶的俯视图。

图中：1、采样内桶；2、采样外桶；3、旋进柱；4、密封壳；5、旋进电机；6、储电池；7、挂钩；8、升降绳；9、升降绳缠绕收放器；10、配重柱；11、紧固螺钉；12、半圆形桶体；13、连接凸起；14、沉孔；15、螺栓；21、外螺纹；22、旋转圆环；31、螺旋轮；32、旋进柱盖；41、阻尼扇叶。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图5所示，本发明方案提出一种海洋生态系统研究用分层采泥器，包括采样内桶1和套设在采样内桶1外部的采样外桶2，所述的采样内桶1与采样外桶2之间通过紧固螺钉11紧固，采样内桶1用于分层采集海洋深海的沉积物，通过拧松紧固螺钉11可以快速将采样内桶1从采样外桶2中抽出，所述的采样外桶2外侧套设有旋进柱3，所述的采样外桶2可转动的设置在旋进柱3内，在旋进柱3旋转时，采样外桶2可保持非旋转状态，降低海洋沉积物分层采样工作时对沉积物的干扰，保证沉积物的完整性，有利于后续研究中分析海洋沉积物的物理结构，所述的旋进柱3外侧螺旋设置有螺旋轮31，所述旋进柱3顶部的旋进柱盖32上端中央与旋进电机5的转轴相连接，旋进电机5转动带动旋进柱3转动，使得旋进柱3在海洋淤泥中前进，带动其内部的采样内桶1分层采集海洋深海的沉积物，所述的旋进电机5的外部设置有密封壳4，所述密封壳4内部上端安装有储电池6，所述的密封壳4顶部中央设置有挂钩7，挂钩7与升降绳缠绕收放器9之间通过升降绳8相连接，通过升降绳缠绕收放器9用于放下及提升前侧采样装置。

作为本设计的一种优选技术方案，在采样外桶2外侧固定有旋转圆环22，旋进柱3内侧与每个旋转圆环22相对应的位置处设置有一圈环槽，旋转圆环22可自由转动的设置在环槽中，使得旋进柱3旋转时，采样外桶2通过旋转圆环22在旋进柱3内侧的环槽中保持转动，使得采样外桶2保持非旋转状态，降低海洋沉积物分层采样工作时对沉积物的干扰，保证沉积物采集的完整性。

作为本设计的一种优选技术方案，在所述的密封壳4外侧还对称设置有多个阻尼扇叶41，使得旋进电机5带动旋进柱3转动时，通过阻尼扇叶41减缓旋进柱3反作用力导致密封壳4的转动，保持装置上部的稳定。

作为本设计的一种优选技术方案，如图4、图5所示，采样外桶2由两个对称的半圆形桶体12构成，两个所述半圆形桶体12的端部均设置有连接凸起13，所述连接凸起13上设置有若干个沉孔14，两个半圆形桶体12之间通过位于沉孔14内的螺栓15与螺母配合连接，取样结束收回采样装置后，紧松螺钉11，而后将采样内桶1从采样外桶2中抽出，将螺栓15与螺母拧开，使得两个半圆形桶体12分离，进而取出完整的泥样。

作为本设计的一种优选技术方案，如图2所示，所述采样外桶2的外侧下端设置有外螺纹21，所述采样外桶2的外侧通过外螺纹21螺纹配合连接有空心圆柱状的配重柱10，在海洋底部泥质密度较大、较硬时，在采样外桶2外侧设置配重柱10，增加采样装置的重量，使得旋进电机5带动旋进柱3转动时旋进效果更好，提高采样效率。

作为本设计的一种优选技术方案，如图4、图5所示，每两个所述的连接凸起13连接后组成条形滑块，采样外桶2内侧对称设置有两个滑道，所述的条形滑块通过滑动配合设置有滑道中，紧松螺钉11后，抽动采样内桶1，采样内桶1通过条形滑块从采样外桶2内侧的滑道中滑出。

作为本设计的一种优选技术方案，如图1至图3所示，所述旋进柱3的高度低于采样外桶2的高度，采样外桶2的高度低于采样内桶1的高度，旋进柱3的高度为采样内桶1高度的1/5~1/3，使得旋进柱3在海洋淤泥中前进时，其内部采样内桶1的前部始终位于旋进柱3的前端，降低旋进柱3的旋转搅动影响深海沉积物的物体特性。

作为本设计的一种优选技术方案，所述的储电池6是为旋进电机5提供电能的可充电蓄电池。

作为本设计的一种优选技术方案，所述的升降绳缠绕收放器9可显示升降绳8上升及下降的高度。

到达指定海域后，使用本发明的海洋生态系统研究用分层采泥器在采样时，首先通过升降绳缠绕收放器9放出采泥器的下部机构，在采样内桶1触碰到海底时，在采泥器下部机构的重力作用下，采样内桶1会插入海洋沉积物中，旋进电机5转动带动旋进柱3转动，使得旋进柱3在海水或者海洋淤泥中前进，带动其内部的采样内桶1分层插入海底采集海洋深海的沉积物，旋进电机5带动旋进柱3转动时，通过阻尼扇叶41减缓旋进柱3反作用力导致密封壳4的转动，保持装置上部的稳定，提高采样效率，采样外桶2可转动的位于旋进柱3内，使得旋进柱3旋转时，采样外桶2可保持非旋转状态，降低海洋沉积物分层采样工作时对沉积物的干扰，保证沉积物的完整性；取样结束收回采样装置后，紧松螺钉11，将采样内桶1从采样外桶2中抽出，将螺栓15与螺母拧开，使得两个半圆形桶体12分离，进而取出完整的泥样；根据实际取样需要，在海洋底部泥质密度较大、较硬时，可以在采样外桶2外侧设置配重柱10，增加采样装置的重量，使得旋进电机5带动旋进柱3转动时旋进效果更好，提高采样效率。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种海洋生态系统研究用分层采泥器，包括采样内桶（1）和套设在采样内桶（1）外部的采样外桶（2），其特征在于：所述的采样内桶（1）与采样外桶（2）之间通过紧固螺钉（11）紧固，所述的采样外桶（2）外侧套设有旋进柱（3），所述的采样外桶（2）可转动的设置在旋进柱（3）内，所述的旋进柱（3）外侧螺旋设置有螺旋轮（31），所述旋进柱（3）顶部的旋进柱盖（32）上端中央与旋进电机（5）的转轴相连接，所述的旋进电机（5）的外部设置有密封壳（4），所述密封壳（4）内部上端安装有储电池（6），所述的密封壳（4）顶部中央设置有挂钩（7），挂钩（7）与升降绳缠绕收放器（9）之间通过升降绳（8）相连接。

2.根据权利要求1所述的海洋生态系统研究用分层采泥器，其特征在于：所述采样外桶（2）外侧固定有旋转圆环（22），所述的旋进柱（3）内侧与每个旋转圆环（22）相对应的位置处设置有一圈环槽，所述的旋转圆环（22）可自由转动的设置在环槽中。

3.根据权利要求1或2所述的海洋生态系统研究用分层采泥器，其特征在于：所述的密封壳（4）外侧对称设置有多个阻尼扇叶（41）。

4.根据权利要求1或2所述的海洋生态系统研究用分层采泥器，其特征在于：所述的采样外桶（2）由两个对称的半圆形桶体（12）构成，两个所述半圆形桶体（12）的端部均设置有连接凸起（13），所述连接凸起（13）上设置有若干个沉孔（14），两个半圆形桶体（12）之间通过位于沉孔（14）内的螺栓（15）与螺母配合连接。

5.根据权利要求1或2所述的海洋生态系统研究用分层采泥器，其特征在于：所述采样外桶（2）的外侧下端设置有外螺纹（21），所述采样外桶（2）的外侧通过外螺纹（21）螺纹配合连接有空心圆柱状的配重柱（10）。

6.根据权利要求4所述的海洋生态系统研究用分层采泥器，其特征在于：每两个所述的连接凸起（13）连接后组成条形滑块，采样外桶（2）内侧对称设置有两个滑道，所述的条形滑块通过滑动配合设置有滑道中。

7.根据权利要求1所述的海洋生态系统研究用分层采泥器，其特征在于：所述旋进柱（3）的高度低于采样外桶（2）的高度，采样外桶（2）的高度低于采样内桶（1）的高度，旋进柱（3）的高度为采样内桶（1）高度的1/5~1/3。

8.根据权利要求1所述的海洋生态系统研究用分层采泥器，其特征在于：所述的储电池（6）是为旋进电机（5）提供电能的可充电蓄电池。

9.根据权利要求1所述的海洋生态系统研究用分层采泥器，其特征在于：所述的升降绳缠绕收放器（9）可显示升降绳（8）上升及下降的高度。