CN109387395A - 一种海洋工程海底取样装置及平衡方法 - Google Patents

一种海洋工程海底取样装置及平衡方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种海洋工程海底取样装置及平衡方法，包括主体，所述主体的一侧设置有第一空腔。本发明利用第一平衡槽、第二平衡槽、开口、导柱与活动杆，当取样装置在投放的过程中受到外力冲击向左侧倾斜时，靠近左侧的活动杆就会从导柱内滑出，直到活动杆一端的橡胶塞将第二空腔一侧的开口堵住，与此同时，因为取样装置向左倾斜的缘故，第一空腔内的水银会通过开口流入第一平衡槽内，导致第一平衡槽的质量大于第二平衡槽，这时取样装置的重心会向右倾，接着取样装置会慢慢向右偏移，在向右平移过程中，左侧的活动杆会到导柱内，同时第一平衡槽的水银会重新流回到第一空腔，使取样装置慢慢恢复平衡。

Description

一种海洋工程海底取样装置及平衡方法
技术领域
本发明涉及海洋工程领域，特别涉及一种海洋工程海底取样装置及平衡方法。
背景技术
在大洋深处广泛覆盖着一层神秘但十分具有研究价值的海底沉积物，海底沉积物对于认识地球环境变迁、揭示地球环境系统之间的内在联系和预测未来气候长期变迁等有着重要意义，对海底沉积物取样并进行深入研究可以使人类在海洋科学研究、海洋环境研究、海洋资源勘探、海洋工程勘探等领域获取到十分重要得科学价值，对于人类认识地球、开发海洋具有重要的战略性意义，专利名：一种海底取样装置(专利号：CN207231810U)，采用弹力将取样罐射入海底，进行取样，与传统的通过重力取样相比，结构简单，重量减轻，采样成功率大大提高，当取样装置在投放的过程中，容易受到海底的暗流或其他外力的冲击失去平衡，缺少一定的安全性。
因此，发明一种海洋工程海底取样装置及平衡方法来解决上述问题很有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种海洋工程海底取样装置及平衡方法，利用第一平衡槽、第二平衡槽、开口、导柱与活动杆，第一平衡槽、第二平衡槽、第一空腔与第二空腔内部装有水银，在正常情况下会保持水平的状态，当取样装置在投放的过程中受到外力冲击向左侧倾斜时，靠近左侧的活动杆就会从导柱内滑出，直到活动杆一端的橡胶塞将第二空腔一侧的开口堵住，与此同时，因为取样装置向左倾斜的缘故，第一空腔内的水银会通过开口流入第一平衡槽内，导致第一平衡槽的质量大于第二平衡槽，这时取样装置的重心会向右倾，接着取样装置会慢慢向右偏移，在向右平移过程中，左侧的活动杆会到导柱内，同时第一平衡槽的水银会重新流回到第一空腔，使取样装置慢慢恢复平衡，增加了取样装置稳定性，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种海洋工程海底取样装置，包括主体，所述主体的一侧设置有第一空腔，所述主体的另一侧设置有第二空腔，所述主体的顶端位于第一空腔的一侧设置有第一平衡槽，所述主体的顶端位于第二空腔的一侧设置有第二平衡槽，所述第一空腔与第二空腔的内壁均设置有开口，所述第一平衡槽与第二平衡槽之间固定安装有隔板，所述隔板的两侧外表面固定安装有导柱，所述导柱的内部设置有活动杆，所述活动杆的一端固定安装有橡胶塞，所述主体的顶端焊接有吊环，所述主体的内部设置有储放槽，所述储放槽的内部固定安装有三个取样罐，三个所述取样罐呈平行排列，所述取样罐的底部固定安装有底盖，所述底盖的内部固定安装有电机，所述底盖的内部位于电机的底端固定安装有内盖，所述内盖的底端设置有连接环，所述连接环的外表面固定安装有若干片挡板，若干片所述挡板呈环形排列，所述第一平衡槽与第二平衡槽的规格大小相同，所述第一平衡槽与第二平衡槽呈对称排列。
优选的，所述内盖的外表面开设有通孔，所述内盖的外表面位于通孔的一侧开设有条形槽，所述条形槽与通孔均呈环形排列。
优选的，所述取样罐的内部底端设置有滤网，所述滤网的形状为圆柱形。
优选的，所述连接环的一端与电机的输出轴固定连接，所述连接环与内盖通过电机活动连接。
优选的，所述导柱与活动杆的数量均为两组，所述导柱与活动杆活动连接，所述橡胶塞与开口相匹配。
一种海洋工程海底取样装置的平衡方法，包括所述的海洋工程海底取样装置，还包括以下步骤：
S1：第一平衡槽、第二平衡槽、第一空腔与第二空腔内部装水银，在正常情况下会保持水平的状态；
S2：当取样装置在投放的过程中受到外力冲击向左侧倾斜时，靠近左侧的活动杆从导柱内滑出，直到活动杆一端的橡胶塞将第二空腔一侧的开口堵住；
S3：第一空腔内的水银会通过开口流入第一平衡槽内，第一平衡槽的质量大于第二平衡槽，取样装置的重会向右倾；
S4：接着取样装置会慢慢向右偏移，在向右偏移过程中，左侧的活动杆会到导柱内，同时第一平衡槽的水银会重新流回到第一空腔，使取样装置慢慢恢复平衡。
本发明的技术效果和优点：
(1)本发明通过设置第一平衡槽、第二平衡槽、开口、导柱与活动杆，第一平衡槽、第二平衡槽、第一空腔与第二空腔内部装有水银，在正常情况下会保持水平的状态，当取样装置在投放的过程中受到外力冲击向左侧倾斜时，靠近左侧的活动杆就会从导柱内滑出，直到活动杆一端的橡胶塞将第二空腔一侧的开口堵住，与此同时，因为取样装置向左倾斜的缘故，第一空腔内的水银会通过开口流入第一平衡槽内，导致第一平衡槽的质量大于第二平衡槽，这时取样装置的重心会向右倾，接着取样装置会慢慢向右偏移，在向右平移过程中，左侧的活动杆会到导柱内，同时第一平衡槽的水银会重新流回到第一空腔，使取样装置慢慢恢复平衡，增加了取样装置稳定性。
(2)本发明通过设置电机、底盖、上盖、挡板与滤网，当取样装置到达目标深度时，可以启动底盖内的电机，电机的一端与连接环连接，将连接环转动，使用连接环带动挡板转动一定角度，从而将内盖上的通孔与条形槽打开，设置的条形槽可以避免在取样时通孔被堵塞，影响取样过程，当海水进入取样罐时，会先进入滤网，滤网会将海水内的藻类生物滞留下来，避免人们在拿取样品后，对海水进行过滤分类，节约了大量人力，当取样完毕后，再次启动电机，将挡板转回原位，将底盖关闭，较为便捷。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明主体倾斜状态的结构示意图；
图3为本发明底盖的结构示意图；
图4为本发明底盖打开状态的结构示意图；
图5为本发明取样罐的内部结构图。
图中：1主体、2第一空腔、3第二空腔、4第一平衡槽、5第二平衡槽、6开口、7隔板、8导柱、9活动杆、10橡胶塞、11吊环、12储放槽、13取样罐、14底盖、15电机、16内盖、17连接环、18挡板、19通孔、20条形槽、21滤网。
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。
实施例1
本发明提供了如图1-5所示的为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种海洋工程海底取样装置，包括主体1，所述主体1的一侧设置有第一空腔2，所述主体1的另一侧设置有第二空腔3，所述主体1的顶端位于第一空腔2的一侧设置有第一平衡槽4，所述主体1的顶端位于第二空腔3的一侧设置有第二平衡槽5，所述第一空腔2与第二空腔3的内壁均设置有开口6，所述第一平衡槽4与第二平衡槽5之间固定安装有隔板7，所述隔板7的两侧外表面固定安装有导柱8，所述导柱8的内部设置有活动杆9，所述活动杆9的一端固定安装有橡胶塞10，所述主体1的顶端焊接有吊环11，所述主体1的内部设置有储放槽12，所述储放槽12的内部固定安装有三个取样罐13，三个所述取样罐13呈平行排列，所述取样罐13的底部固定安装有底盖14，所述底盖14的内部固定安装有电机15，所述底盖14的内部位于电机15的底端固定安装有内盖16，所述内盖16的底端设置有连接环17，所述连接环17的外表面固定安装有若干片挡板18，使用连接环17带动挡板18转动一定角度，从而将内盖16上的通孔19与条形槽20打开。
进一步的，在上述方案中，所述内盖16的外表面开设有通孔19，所述内盖16的外表面位于通孔19的一侧开设有条形槽20，所述条形槽20与通孔19均呈环形排列，可以避免在取样时通孔19被堵塞，影响取样过程；
进一步的，在上述方案中，所述取样罐13的内部底端设置有滤网21，所述滤网21的形状为圆柱形，滤网21会将海水内的藻类生物滞留下来，避免人们在拿取样品后，对海水进行过滤分类；
进一步的，在上述方案中，所述连接环17的一端与电机15的输出轴固定连接，所述连接环17与内盖16通过电机15活动连接，可以启动底盖14内的电机15，电机15的一端与连接环17连接，将连接环17转动；
进一步的，在上述方案中，所述导柱8与活动杆9的数量均为两组，所述导柱8与活动杆9活动连接，所述橡胶塞10与开口6相匹配，当取样装置在投放的过程中受到外力冲击向左侧倾斜时，靠近左侧的活动杆9就会从导柱8内滑出，直到活动杆9一端的橡胶塞10将第二空腔3一侧的开口6堵住；
进一步的，在上述方案中，所述第一平衡槽4与第二平衡槽5的规格大小相同，所述第一平衡槽4与第二平衡槽5呈对称排列。
本发明工作方式：
参照说明书附图1-2，第一平衡槽4、第二平衡槽5、第一空腔2与第二空腔3内部装有水银，在正常情况下会保持水平的状态，当取样装置在投放的过程中受到外力冲击向左侧倾斜时，靠近左侧的活动杆9就会从导柱8内滑出，直到活动杆9一端的橡胶塞10将第二空腔3一侧的开口6堵住，与此同时，因为取样装置向左倾斜的缘故，第一空腔2内的水银会通过开口6流入第一平衡槽4内，导致第一平衡槽4的质量大于第二平衡槽5，这时取样装置的重心会向右倾，接着取样装置会慢慢向右偏移，在向右偏移过程中，左侧的活动杆9会到导柱8内，同时第一平衡槽4的水银会重新流回到第一空腔2，使取样装置慢慢恢复平衡，增加了取样装置稳定性；
参照说明书附图3-5，当取样装置到达目标深度时，可以启动底盖14内的电机15，电机15的一端与连接环17连接，将连接环17转动，使用连接环17带动挡板18转动一定角度，从而将内盖16上的通孔19与条形槽20打开，设置的条形槽20可以避免在取样时通孔19被堵塞，影响取样过程，当海水进入取样罐13时，会先进入滤网21，滤网21会将海水内的藻类生物滞留下来，避免人们在拿取样品后，对海水进行过滤分类，节约了大量人力，当取样完毕后，再次启动电机15，将挡板18转回原位，将底盖14关闭，较为便捷。
实施例2
一种海洋工程海底取样装置的平衡方法，包括所述的海洋工程海底取样装置，还包括以下步骤：
S1：第一平衡槽4、第二平衡槽5、第一空腔2与第二空腔3内部装水银，在正常情况下会保持水平的状态；
S2：当取样装置在投放的过程中受到外力冲击向左侧倾斜时，靠近左侧的活动杆9从导柱8内滑出，直到活动杆9一端的橡胶塞10将第二空腔3一侧的开口6堵住；
S3：第一空腔2内的水银会通过开口6流入第一平衡槽4内，第一平衡槽4的质量大于第二平衡槽5，取样装置的重会向右倾；
S4：接着取样装置会慢慢向右偏移，在向右偏移过程中，左侧的活动杆9会到导柱8内，同时第一平衡槽4的水银会重新流回到第一空腔2，使取样装置慢慢恢复平衡。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种海洋工程海底取样装置，包括主体(1)，其特征在于：所述主体(1)的一侧设置有第一空腔(2)，所述主体(1)的另一侧设置有第二空腔(3)，所述主体(1)的顶端位于第一空腔(2)的一侧设置有第一平衡槽(4)，所述主体(1)的顶端位于第二空腔(3)的一侧设置有第二平衡槽(5)，所述第一空腔(2)与第二空腔(3)的内壁均设置有开口(6)，所述第一平衡槽(4)与第二平衡槽(5)之间固定安装有隔板(7)，所述隔板(7)的两侧外表面固定安装有导柱(8)，所述导柱(8)的内部设置有活动杆(9)，所述活动杆(9)的一端固定安装有橡胶塞(10)，所述主体(1)的顶端焊接有吊环(11)，所述主体(1)的内部设置有储放槽(12)，所述储放槽(12)的内部固定安装有三个取样罐(13)，三个所述取样罐(13)呈平行排列，所述取样罐(13)的底部固定安装有底盖(14)，所述底盖(14)的内部固定安装有电机(15)，所述底盖(14)的内部位于电机(15)的底端固定安装有内盖(16)，所述内盖(16)的底端设置有连接环(17)，所述连接环(17)的外表面固定安装有若干片挡板(18)，若干片所述挡板(18)呈环形排列，所述第一平衡槽(4)与第二平衡槽(5)的规格大小相同，所述第一平衡槽(4)与第二平衡槽(5)呈对称排列。
2.根据权利要求1所述的一种海洋工程海底取样装置，其特征在于：所述内盖(16)的外表面开设有通孔(19)，所述内盖(16)的外表面位于通孔(19)的一侧开设有条形槽(20)，所述条形槽(20)与通孔(19)均呈环形排列。
3.根据权利要求1所述的一种海洋工程海底取样装置，其特征在于：所述取样罐(13)的内部底端设置有滤网(21)，所述滤网(21)的形状为圆柱形。
4.根据权利要求1所述的一种海洋工程海底取样装置，其特征在于：所述连接环(17)的一端与电机(15)的输出轴固定连接，所述连接环(17)与内盖(16)通过电机(15)活动连接。
5.根据权利要求1所述的一种海洋工程海底取样装置，其特征在于：所述导柱(8)与活动杆(9)的数量均为两组，所述导柱(8)与活动杆(9)活动连接，所述橡胶塞(10)与开口(6)相匹配。
6.一种海洋工程海底取样装置的平衡方法，其特征在于：包括如权利要求1所述的海洋工程海底取样装置，还包括以下步骤：
S1：第一平衡槽(4)、第二平衡槽(5)、第一空腔(2)与第二空腔(3)内部装水银，在正常情况下会保持水平的状态；
S2：当取样装置在投放的过程中受到外力冲击向左侧倾斜时，靠近左侧的活动杆(9)从导柱(8)内滑出，直到活动杆(9)一端的橡胶塞(10)将第二空腔(3)一侧的开口(6)堵住；
S3：第一空腔(2)内的水银会通过开口(6)流入第一平衡槽(4)内，第一平衡槽(4)的质量大于第二平衡槽(5)，取样装置的重会向右倾；
S4：接着取样装置会慢慢向右偏移，在向右偏移过程中，左侧的活动杆(9)会到导柱(8)内，同时第一平衡槽(4)的水银会重新流回到第一空腔(2)，使取样装置慢慢恢复平衡。
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