CN109580289A - 一种污泥取样器及污泥原位取样方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种污泥取样器及污泥原位取样方法，该取样器具有彼此螺纹连接的多级取样筒，在顶端的取样筒上设置有顶板，取样钻头具有若干圆弧铲，圆弧铲铰接于底端的取样，各圆弧铲内侧的均连接有拉索，拉索穿过对应的拉索孔道连接到顶板上的拉索固定装置，各拉索拉紧后，若干圆弧铲闭合封堵取样筒的底端。同时，针对室内和现场不同的取样特点，使用上述取样器执行污泥原位取样方法。本发明具有取样方便、操作简单等优点，取样过程对污泥扰动小，可原位完成不同深度的污泥取样。

Description

一种污泥取样器及污泥原位取样方法

技术领域

本发明涉及土工试验取样领域，尤其涉及一种污泥取样器及污泥原位取样方法。

背景技术

污水处理界长期以来受传统“重水轻泥”思想的影响，导致污泥安全、有效、卫生的处理处置问题一直未得到很好的解决。大量的污泥直接在填埋场中的低洼凹地进行倾倒，极易形成具有一定隐患风险的污泥库。污泥因为含水率高(含水率一般不小于400%)、含有污染物、物理力学性质差、产生甲烷气、产生喷涌等易引发安全问题和环境问题。然而，对污泥库的处置需要综合考虑多种因素，首要问题就是进行原位不同深度的污泥取样。但既有的污泥取样器对污泥扰动大，不同深度需要多次取样，存在取样效果差、取样不便等技术问题。

经检索，中国专利文献 CN101592565A公开了一种用于获取稀软泥样的压入式滑片取样器及取样方法，为了让所取得的泥样能够在取样器中保持其原位的物理化学特征，采用三面方筒、滑动软片、横隔片插槽挡板和横隔片四个部分组成取样器，在取样过程中需要多次调整滑动软片和横隔，对较大埋深的污泥取样就显得极不方便。

综上，研发一种对不同深度污泥原位取样的取样器，就成为亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的首要目的，是提供一种取样方便、操作简单，对污泥扰动小的污泥取样器。本发明的进一步技术目的，是开发相应的污泥原位取样方法。

为达到上述首要的发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种污泥取样器，包括取样筒、取样钻头，所述取样筒在环壁上沿长度方向均匀预留有二个第一穿孔，所述取样筒设置有多级，所述多级取样筒之间彼此密封螺纹连接，在最上部的取样筒的上端设置有顶板，所述顶板上设置有二个第二穿孔，各级取样筒内部的第一穿孔以及顶板上的各第二穿孔对应相互连通形成二个拉索孔道；所述取样钻头包括二个圆弧铲，所述圆弧铲的连接端与最底部的取样筒的底端铰接，各所述圆弧铲内侧的中部设置有拉索固定点，所述拉索固定点均连接拉索的一端，各所述拉索的另一端穿过对应的拉索孔道并与所述顶板上的拉索固定装置连接，各所述拉索拉紧后，所述二个圆弧铲闭合封堵所述取样筒的底端。

优选的，在所述顶板上还设置有传动装置，所述传动装置包括多个传动杆、传动圆板和传动把手；所述多个传动杆的一端对称固定在所述顶板上，所述多个传动杆的另一端与传动圆板固定连接，所述传动圆板的圆心位置设置有传动把手，所述顶板的中部还设置有穿孔。

优选的，所述传动杆设置有三根，呈三角梅花桩形布置，所述传动杆与顶板和传动圆板均采用螺纹连接，所述传动把手与所述传动圆板之间也采用螺纹连接。

优选的，所述固定装置为手摇式拉线固定器，所述手摇式拉线固定器与所述顶板之间采用螺纹连接，所述手摇式拉线固定器的个数为二个。

优选的，所述圆弧铲为二个180°平分圆弧铲，所述圆弧铲的边缘设置有橡胶密封条。

优选的，所述取样筒采用不锈钢非对称二开式圆筒，每级所述取样筒的中部均设置有夹环，所述夹环夹设在所述取样筒的外壁，所述取样筒的长度为0.5m或1m。

为达到进一步的发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种污泥原位取样方法，用于室内取样或现场取样，当用于室内取样时，包括如下步骤：

（1）根据取样深度的需要，提供一定数量的取样筒；

（2）在一级取样筒的底端铰接二个180°平分圆弧铲，提供二根拉索，并将各拉索的第一端与对应的圆弧铲内侧中部的拉索固定点连接，所述各拉索的第二端穿过一级取样筒上对应设置的第一穿孔，并在一级取样筒的中部安装夹环；

（3）提供二级取样筒，将二级取样筒的中部安装夹环，然后将其下端与一级取样筒螺纹连接，并确保所述二级取样筒的第一穿孔与一级取样筒的第一穿孔位置一一对应，将各所述拉索的第二端继续对应穿过所述二级取样筒的第一穿孔；

（4）多次重复步骤（3）直至组装完全部的取样筒；

（5）在最后一级取样筒的顶部螺纹连接顶板，并确保顶板上的第二穿孔与最后一级取样筒的第一穿孔的位置一一对应，将各所述拉索的第二端穿过顶板上对应设置的第二穿孔；

（6）再将二个手摇式拉线固定器与所述顶板螺纹连接，并将二根拉索的第二端固定在对应的手摇式拉线固定器上；

（7）在所述顶板上依次螺纹连接传动杆、传动圆板、传动把手；

（8）手摇二个手摇式拉线固定器使二根拉索处于松弛状态，所述取样钻头在重力作用下，自然下垂；

（9）手持所述传动把手，将污泥取样器缓慢插入污泥中，并使最后一级取样筒的顶面与污泥的表面平齐；手摇二个手摇式拉线固定器使二根拉索处于拉紧状态；

（10）手提传动把手取出污泥取样器，并水平放置，依次拆卸传动把手、传动圆板、传动杆、二个手摇式拉线固定器、取样钻头、二根拉索、顶板，接着分级拆卸，打开取样筒中部夹环，再打开取样筒，取出污泥土样，做好深度记录。

当用于现场取样时，包括如下步骤：

（1）根据取样深度的需要，提供一定数量的取样筒；

（2）在一级取样筒的底端铰接二个180°平分圆弧铲，提供二根拉索，并将各拉索的第一端与对应的圆弧铲内侧中部的拉索固定点连接，所述各拉索的第二端穿过一级取样筒上对应设置的第一穿孔并保证拉索处于松弛状态，并在一级取样筒的中部安装夹环；

（3）利用夹具夹持一级取样筒的上端，将一级取样筒缓慢插入污泥中，通过夹具固定一级取样筒的位置；

（4）提供二级取样筒，将各所述拉索的第二端继续对应穿过所述二级取样筒的第一穿孔，将二级取样筒的中部安装夹环，然后将其下端与一级取样筒螺纹连接，螺纹紧固后所述二级取样筒的第一穿孔与一级取样筒的第一穿孔位置一一对应；

（5）继续利用夹具夹持二级取样筒的上端，将二级取样筒缓慢插入污泥中，通过夹具固定二级取样筒的位置；

（6）多次重复步骤（4）-（5）直至组装完成并插入全部的取样筒；

（7）在最后一级取样筒的顶部螺纹连接顶板，并确保顶板上的第二穿孔与最后一级取样筒的第一穿孔的位置一一对应，将各所述拉索的第二端穿过顶板上对应设置的第二穿孔；

（8）再将二个手摇式拉线固定器与所述顶板螺纹连接，并将二根拉索的第二端固定在对应的手摇式拉线固定器上；

（9）在所述顶板上依次螺纹连接传动杆、传动圆板、传动把手；手摇二个手摇式拉线固定器使二根拉索处于拉紧状态；

（10）通过吊机提吊传动把手取出污泥取样器，并水平放置，依次拆卸传动把手、传动圆板、传动杆、二个手摇式拉线固定器、取样钻头、二根拉索、顶板，接着分级拆卸，打开取样筒中部夹环，再打开取样筒，取出污泥土样，做好深度记录。

本发明相比现有技术，具备以下突出的实质性特点和显著的进步：

（1）本发明通过多级取样筒插入污泥中，可以对不同深度的污泥进行取样，且直插式可以减少对污泥的扰动，实现了原位取样。

（2）本发明巧妙的采用了圆弧铲，一端与最底部取样筒的底端铰接，这样可以保证在重力作用下，取样钻头自然下垂，不会影响污泥进入取样筒内；同时，通过拉索简单提拉即可封堵取样筒的底部，取样方便、操作简单。

（3）本发明全部构件之间均采用了螺纹连接的方式，方便拆装，便于携带，便于野外作业，此外，还满足了深厚污泥不同深度的一次性取样。通过螺纹连接的方式将便携式污泥取样器一级一级的边安装边取样，最后分级拆卸取样，有效保证了便携式污泥取样器的整体性和取样质量。

（4）本发明针对室内取样和现场取样的特点，分别提出了不同的取样方法，室内先安装后取样，现场边安装边取样，适用性强。

（5）本发明设置有传动装置，传动装置使得取样时受力更均匀，防止污泥取样器在插入时倾斜，保证了土样深度的准确性。

附图说明

图1是本发明实施例1的污泥取样器的结构示意图；

图2是图1中取样钻头闭合后的平面示意图；

图3是本发明实施例2的不同深度的污泥取样器的结构示意图；

图4是图3中取样钻头闭合后的平面示意图；

图5是本发明实施例3的便携式污泥取样器的结构示意图；

图6是图5中A处放大图；

图7是图5中封底组件的俯视图；

图8是本发明实施例4的原位污泥取样器的结构示意图；

图9是图8的局部放大图；

图10是图8的封底组件的俯视图；

图中：1—传动把手，2—传动圆板，3—传动杆，4—顶板，5—取样筒，6—夹环，7—手摇式拉线固定器，71—外密封板，8—拉索，80—封堵钢板，81—销轴，82—密封层，83—联动杆，84—传动导杆，85—封底组件，圆形钢板86，铰链87，连接环88，插孔89，9—取样钻头，10—拉索固定点，11—锁定装置，12—加长导杆，13-第一手摇加长式微型涡轮丝杆升降机，14—平衡块。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1：

本实施例的污泥取样器如图1所示，包括取样筒5和取样钻头9，取样筒5在环壁上沿长度方向均匀预留有2个第一穿孔，取样筒5设置有N级（其中N为不小于1的自然数），多级取样筒5之间彼此密封螺纹连接，在N级取样筒5的上端设置有顶板4，顶板4上设置有2个第二穿孔，各级取样筒5内部的第一穿孔以及顶板上的各第二穿孔对应相互连通形成二个拉索孔道；取样钻头9包括二个圆弧铲，圆弧铲的连接端与最底部的取样筒的底端铰接，各圆弧铲内侧的中部设置有拉索固定点10，拉索固定点10均连接拉索8的一端，各拉索8的另一端穿过对应的拉索孔道并与顶板4上的拉索固定装置连接，各拉索8拉紧后，二个圆弧铲闭合封堵取样筒5的底端。通过多级取样筒插入污泥中，可以对不同深度的污泥进行取样，且直插式可以减少对污泥的扰动，实现了原位取样。

在顶板4上还设置有传动装置，传动装置包括三根传动杆3、传动圆板2和传动把手1；三根传动杆3的一端对称固定在顶板4上，三根传动杆3的另一端与传动圆板2固定连接，传动圆板2的圆心位置设置有传动把手1，顶板4的中部还设置有穿孔，该穿孔可以保证取样时排除取样筒内部的空气，进一步保证了取样效果。传动装置使得取样时受力更均匀，防止污泥取样器在插入时倾斜，保证了土样深度的准确性。

传动杆3呈三角梅花桩形布置，传动杆3与顶板4和传动圆板2均采用螺纹连接，传动把手1与传动圆板2之间也采用螺纹连接。通过上述方案，可以方便拆装，便于携带，便于野外作业，此外，还满足了深厚污泥不同深度的一次性取样。

固定装置为手摇式拉线固定器7，手摇式拉线固定器7与顶板4之间采用螺纹连接，手摇式拉线固定器7的个数为二个。手摇式拉线固定器操作简单省力。取样筒5采用不锈钢非对称二开式圆筒，每级取样筒5的中部均设置有夹环6，夹环6夹设在取样筒5的外壁，取样筒5的长度为0.5m或1m。这样大大地方便了取样，避免土样的扰动。

如图2所示，取样钻头9为二个180°平分圆弧铲，各圆弧铲内侧的中部设置有拉索固定点10。由于圆弧铲一端与最底部取样筒的底端铰接，取样钻头在重力作用下自然下垂，不会影响污泥进入取样筒内；同时，通过拉索简单提拉即可封堵取样筒的底部，取样方便、操作简单。此外，圆弧铲的边缘设置有橡胶密封条。通过设置橡胶密封条可以使得圆弧铲严丝合缝的封堵取样筒的底部，避免渗漏。

上述污泥取样器用于室内取样时，包括如下步骤：

（1）根据取样深度的需要，提供一定数量的取样筒5；

（2）在一级取样筒5的底端铰接二个180°平分圆弧铲，提供二根拉索8，并将各拉索8的第一端与对应的圆弧铲内侧中部拉索固定点10连接，各拉索8的第二端穿过一级取样筒5上对应设置的第一穿孔，并在一级取样筒的中部安装夹环6；

（3）提供二级取样筒5，将二级取样筒5的中部安装夹环6，然后将其下端与一级取样筒5螺纹连接，并确保二级取样筒5的第一穿孔与一级取样筒5的第一穿孔位置一一对应，将各拉索8的第二端继续对应穿过二级取样筒5的第一穿孔；

（4）多次重复步骤（3）直至组装完全部的取样筒5；

（5）在最后一级取样筒5的顶部螺纹连接顶板4，并确保顶板上的第二穿孔与最后一级取样筒的第一穿孔的位置一一对应，将各拉索的第二端穿过顶板4上对应设置的第二穿孔；

（6）再将二个手摇式拉线固定器7与顶板4螺纹连接，并将二根拉索8的第二端固定在对应的手摇式拉线固定器7上；

（7）在顶板4上依次螺纹连接传动杆3、传动圆板2、传动把手1；

（8）手摇二个手摇式拉线固定器7使二根拉索8处于松弛状态，取样钻头9在重力作用下，自然下垂；

（9）手持传动把手1，将污泥取样器缓慢插入污泥中，并使最后一级取样筒5的顶面与污泥的表面平齐；手摇二个手摇式拉线固定器7使二根拉索8处于拉紧状态；

（10）手提传动把手1取出污泥取样器，并水平放置，依次拆卸传动把手1、传动圆板2、传动杆3、二个手摇式拉线固定器7、取样钻头9、二根拉索8、顶板4，接着分级拆卸，打开取样筒中部夹环6，再打开取样筒5，取出污泥土样，做好深度记录。

上述污泥取样器用于现场取样时，包括如下步骤：

（1）根据取样深度的需要，提供一定数量的取样筒5；

（2）在一级取样筒5的底端铰接二个180°平分圆弧铲，提供二根拉索8，并将各拉索8的第一端与对应的圆弧铲内侧中部拉索固定点10连接，各拉索8的第二端穿过一级取样筒5上对应设置的第一穿孔并保证拉索8处于松弛状态，并在一级取样筒5的中部安装夹环6；

（3）利用夹具夹持一级取样筒5的上端，将一级取样筒5缓慢插入污泥中，通过夹具固定一级取样筒5的位置；

（4）提供二级取样筒5，将各拉索8的第二端继续对应穿过二级取样筒5的第一穿孔，将二级取样筒5的中部安装夹环6，然后将其下端与一级取样筒5螺纹连接，螺纹紧固后二级取样筒5的第一穿孔与一级取样筒5的第一穿孔位置一一对应；

（5）继续利用夹具夹持二级取样筒5的上端，将二级取样筒5缓慢插入污泥中，通过夹具固定二级取样筒5的位置；

（6）多次重复步骤（4）-（5）直至组装完成并插入全部的取样筒5；

（7）在最后一级取样筒5的顶部螺纹连接顶板4，并确保顶板4上的第二穿孔与最后一级取样筒5的第一穿孔的位置一一对应，将各拉索8的第二端穿过顶板4上对应设置的第二穿孔；

（8）再将二个手摇式拉线固定器7与顶板4螺纹连接，并将二根拉索8的第二端固定在对应的手摇式拉线固定器7上；

（9）在顶板4上依次螺纹连接传动杆3、传动圆板2、传动把手1；手摇二个手摇式拉线固定器7使二根拉索8处于拉紧状态；

（10）通过吊机提吊传动把手1取出污泥取样器，并水平放置，依次拆卸传动把手1、传动圆板2、传动杆3、二个手摇式拉线固定器7、取样钻头9、二根拉索8、顶板4，接着分级拆卸，打开取样筒中部夹环6，再打开取样筒5，取出污泥土样，做好深度记录。

实施例2

本实施例的不同深度的污泥取样器如图3和图4所示，包括取样筒5、取样钻头9，所述取样筒5在环壁上沿长度方向均匀预留有3个第一穿孔，所述取样筒5设置有N级（其中N为不小于1的自然数），所述多级取样筒5之间彼此密封螺纹连接，在N级取样筒5的上端设置有顶板4，所述顶板4上设置有3个第二穿孔，各级取样筒5内部的第一穿孔以及顶板上的各第二穿孔对应相互连通形成三个拉索孔道；所述取样钻头9包括三个圆弧铲，所述圆弧铲的连接端与最底部取样筒的底端铰接，各所述圆弧铲内侧的中部均连接有拉索8，各所述拉索8的另一端穿过对应的拉索孔道并与所述顶板4上的拉索固定装置连接，各所述拉索8拉紧后，所述三个圆弧铲闭合封堵所述取样筒5的底端。通过多级取样筒插入污泥中，可以对不同深度的污泥进行取样，且直插式可以减少对污泥的扰动，实现了原位取样。

进一步地，在所述顶板4上还设置有传动装置，所述传动装置包括三根传动杆3、传动圆板2和传动把手1；所述三根传动杆3的一端对称固定在所述顶板4上，所述三根传动杆3的另一端与传动圆板2固定连接，所述传动圆板2的圆心位置设置有传动把手1，所述顶板4的中部还设置有穿孔。传动装置使得取样时受力更均匀，防止污泥取样器在插入时倾斜，保证了土样深度的准确性。

进一步地，所述传动杆3呈三角梅花桩形布置，所述传动杆3与顶板4和传动圆板2均采用螺纹连接，所述传动把手1与所述传动圆板2之间也采用螺纹连接。通过上述方案，可以方便拆装，便于携带，便于野外作业，此外，还满足了深厚污泥不同深度的一次性取样。

进一步地，所述固定装置为手摇式拉线固定器7，所述手摇式拉线固定器7与所述顶板4之间采用螺纹连接，所述手摇式拉线固定器7的个数为三个。手摇式拉线固定器操作简单省力。

进一步地，所述圆弧铲为三个120°平分圆弧铲，一端与最底部取样筒5的底端铰接，这样可以保证在重力作用下，取样钻头9自然下垂，不会影响污泥进入取样筒内；同时，通过拉索8简单提拉即可封堵取样筒5的底部，取样方便、操作简单。此外，所述圆弧铲的边缘设置有橡胶密封条。通过设置橡胶密封条可以使得圆弧铲严丝合缝的封堵取样筒的底部，避免渗漏。

进一步地，所述取样筒5采用不锈钢非对称二开式圆筒，每级所述取样筒5的中部均设置有夹环6，所述夹环6夹设在所述取样筒5的外壁，所述取样筒5的长度为0.5m或1m。这样大大地方便了取样，避免土样的扰动。

当用于室内取样时，包括如下步骤：

（11）根据取样深度的需要，提供一定数量的取样筒5；

（12）在一级取样筒5的底端铰接三个120°平分圆弧铲，提供三根拉索8，并将各拉索8的第一端与对应的圆弧铲内侧中部连接，所述各拉索8的第二端穿过一级取样筒5上对应设置的第一穿孔，并在一级取样筒5的中部安装夹环6；

（13）提供二级取样筒5，将二级取样筒5的中部安装夹环6，然后将其下端与一级取样筒5螺纹连接，并确保所述二级取样筒5的第一穿孔与一级取样筒5的第一穿孔位置一一对应，将各所述拉索8的第二端继续对应穿过所述二级取样筒5的第一穿孔；

（14）多次重复步骤（3）直至组装完全部的取样筒5；

（15）在最后一级取样筒5的顶部螺纹连接顶板4，并确保顶板上的第二穿孔与最后一级取样筒的第一穿孔的位置一一对应，将各所述拉索的第二端穿过顶板4上对应设置的第二穿孔；

（16）再将三个手摇式拉线固定器7与所述顶板4螺纹连接，并将三根拉索8的第二端固定在对应的手摇式拉线固定器7上；

（17）在所述顶板4上依次螺纹连接传动杆3、传动圆板2、传动把手1；

（18）手摇三个手摇式拉线固定器7使三根拉索8处于松弛状态，所述取样钻头9在重力作用下，自然下垂；

（19）手持所述传动把手1，将污泥取样器缓慢插入污泥中，并使最后一级取样筒5的顶面与污泥的表面平齐；手摇三个手摇式拉线固定器7使三根拉索8处于拉紧状态；

（20）手提传动把手1取出污泥取样器，并水平放置，依次拆卸传动把手1、传动圆板2、传动杆3、三个手摇式拉线固定器7、取样钻头9、三根拉索8、顶板4，接着分级拆卸，打开取样筒中部夹环6，再打开取样筒5，取出污泥土样，做好深度记录。

当用于现场取样时，包括如下步骤：

（11）根据取样深度的需要，提供一定数量的取样筒5；

（12）在一级取样筒5的底端铰接三个120°平分圆弧铲，提供三根拉索8，并将各拉索8的第一端与对应的圆弧铲内侧中部连接，所述各拉索8的第二端穿过一级取样筒5上对应设置的第一穿孔并保证拉索8处于松弛状态，并在一级取样筒5的中部安装夹环6；

（13）利用夹具夹持一级取样筒5的上端，将一级取样筒5缓慢插入污泥中，通过夹具固定一级取样筒5的位置；

（14）提供二级取样筒5，将各所述拉索8的第二端继续对应穿过所述二级取样筒5的第一穿孔，将二级取样筒5的中部安装夹环6，然后将其下端与一级取样筒5螺纹连接，螺纹紧固后所述二级取样筒5的第一穿孔与一级取样筒5的第一穿孔位置一一对应；

（15）继续利用夹具夹持二级取样筒5的上端，将二级取样筒5缓慢插入污泥中，通过夹具固定二级取样筒5的位置；

（16）多次重复步骤（4）-（5）直至组装完成并插入全部的取样筒5；

（17）在最后一级取样筒5的顶部螺纹连接顶板4，并确保顶板4上的第二穿孔与最后一级取样筒5的第一穿孔的位置一一对应，将各所述拉索8的第二端穿过顶板4上对应设置的第二穿孔；

（18）再将三个手摇式拉线固定器7与所述顶板4螺纹连接，并将三根拉索8的第二端固定在对应的手摇式拉线固定器7上；

（19）在所述顶板4上依次螺纹连接传动杆3、传动圆板2、传动把手1；手摇三个手摇式拉线固定器7使三根拉索8处于拉紧状态；

（20）通过吊机提吊传动把手1取出污泥取样器，并水平放置，依次拆卸传动把手1、传动圆板2、传动杆3、三个手摇式拉线固定器7、取样钻头9、三根拉索8、顶板4，接着分级拆卸，打开取样筒中部夹环6，再打开取样筒5，取出污泥土样，做好深度记录。

实施例3：

本实施例的便携式污泥取样器如图5、图6和图7所示，包括取样筒5、取样钻头9和传动装置，所述取样筒5设置有多级，所述多级取样筒5之间彼此密封螺纹串接，在最上部取样筒5的上端设置有顶板4，所述顶板4上设置有传动装置；所述取样钻头9为与取样筒5直径相等的圆筒体，所述取样钻头9的下端为尖端，所述取样钻头9的上端与最下部取样筒5的底端螺纹连接；所述取样钻头9的一侧壁设置有安装孔，还设置有封底组件85，所述封底组件85包括传动导杆84、联动杆83和封堵钢板80，所述联动杆83呈“S”形，联动杆83的中部通过销轴81可转动地安装在所述安装孔内，所述联动杆83的内端固定连接封堵钢板80，所述联动杆83的外端铰接传动导杆84，所述传动导杆84提拉时，其能够带动联动杆83绕销轴81转动进而带动所述封堵钢板80封堵所述取样筒5的最底端。

进一步地，所述传动装置包括多个传动杆3、传动圆板2和传动把手1；所述多个传动杆3的一端对称固定在所述顶板4上，所述多个传动杆3的另一端与传动圆板2固定连接，所述传动圆板2的圆心位置设置有传动把手1，所述顶板4的中部还设置有第一穿孔。

进一步地，所述传动杆3设置有三根，呈三角梅花桩形布置，所述传动杆3与顶板4和传动圆板2均采用螺纹连接，所述传动把手1与所述传动圆板2之间也采用螺纹连接。

进一步地，所述传动导杆84由多根钢杆螺纹串接而成，所述传动导杆84沿竖向布置，所述顶板4在所述传动导杆84的位置设置有第二穿孔，所述顶板4在第二穿孔的位置固定设置有第一手摇加长式微型涡轮丝杆升降机13，所述传动导杆84的上端穿过所述第二穿孔后与所述第一手摇加长式微型涡轮丝杆升降机13的升降丝杆连接。

进一步地，所述取样筒5采用不锈钢非对称二开式圆筒，每级所述取样筒5的中部均设置有夹环6，所述夹环6夹设在所述取样筒5的外壁，所述取样筒5的长度为0.5m或1m。

进一步地，所述封堵钢板80的周面上复合有一层密封层82，与所述封堵钢板80连接端正对的一侧端设置有插孔，取样钻头9在所述插孔对应的位置设置有锁定装置11；当所述圆形钢板封堵所述取样筒5最底端时，所述锁定装置11能够插入所述插孔内锁定所述圆形钢板。

进一步地，所述锁定装置11为第二手摇加长式微型涡轮丝杆升降机，包括机身、伸缩丝杆、手摇杆、加长导杆12，所述机身固定在取样钻头9的外壁，取样钻头9上与所述插孔的位置对应设置有第三穿孔，所述伸缩丝杠穿设在所述第三穿孔内；所述加长导杆12的一端与手摇杆螺纹连接，另一端穿过所述第二穿孔并连接在顶板4上的手摇把手上。

进一步地，所述锁定装置11和传动导杆84的外侧均设置有外密封板71，所述外密封板7与所述取样筒5的外壁密封连接，并与取样筒5之间形成密封腔，所述锁定装置11和传动导杆84位于各自的密封腔内。

进一步地，所述加长导杆12以及传动导杆84与取样筒5外壁之间均等间距的设置有多个支撑件，所述支撑件的外端为直径大于加长导杆12的套环，所述加长导杆12及传动导杆84分别穿设在各自支撑件的套环内。

上述便携式污泥取样器的使用方法包括如下步骤：

（1）提供取样钻头9，并根据取样深度的需要，提供一定数量的取样筒5、加长导杆12和传动导杆84；

（2）将第二手摇加长式微型涡轮丝杆升降机固定在取样钻头9插孔位置对应的外壁，所述伸缩丝杆插设在所述插孔内；

（3）在一级取样筒5的中部安装夹环6，并将一级取样筒5的下端与取样钻头9的上端螺纹连接；在一级取样筒5的外壁与传动导杆84及锁定装置11对应的位置均设置有第一支撑件；

（4）提供第一节加长导杆12和第一节传动导杆84，将第一节加长导杆12穿过其对应的第一支撑件的套环后与手摇杆螺纹连接，将第一节传动导杆84穿过其对应的第一支撑件的套环后与联动杆83铰接；同时也在所述锁定装置11及传动导杆84的外侧分别螺纹设置第一节外密封板71；

（5）手动第一节传动导杆84，使其向上运动，带动联动杆83，进而使封堵钢板80更贴紧取样钻头9的内壁；再利用夹具夹持一级取样筒5的上端，将一级取样筒5缓慢插入污泥中，通过夹具固定一级取样筒5的位置；

（6）提供二级取样筒5，在二级取样筒5的中部安装夹环6，并将二级取样筒5的下端与一级取样筒5的上端螺纹连接；在二级取样筒5的外壁与传动导杆84及锁定装置11对应的位置均设置有第二支撑件；

（7）提供第二节加长导杆12和第二节传动导杆84，将第二节加长导杆12穿过其对应的第二支撑件的套环后与第一节加长导杆12的上端螺纹连接，将第二节传动导杆84穿过其对应的第二支撑件的套环后与第一节传动导杆84的上端螺纹连接；同时也在所述加长导杆12及传动导杆84的外侧分别螺纹设置第二节外密封板71；

（8）继续利用夹具夹持二级取样筒5的上端，将二级取样筒5缓慢插入污泥中，通过夹具固定二级取样筒5的位置；

（9）多次重复步骤（6）-（8）直至组装完最后一级全部的组件；

（10）提供顶板4，在最后一级取样筒5的顶部螺纹连接顶板4，再在所述顶板4的顶面螺纹连接第一手摇加长式微型涡轮丝杆升降机13和一手摇把手，并将传动导杆84的上端穿过所述顶板4的第二穿孔后与所述第一手摇加长式微型涡轮丝杆升降机13的升降丝杆连接；再提供一根加长导杆12，该加长导杆12的底端穿过所述顶板4与底部的加长导杆12螺纹连接，其上端与手摇把手固定连接；同时也在所述加长导杆12及传动导杆84的外侧分别使密封板7螺纹连接顶板4；

（11）在所述顶板4上依次螺纹连接传动杆3、传动圆板2、传动把手1；

（12）手摇第一手摇加长式微型涡轮丝杆升降机13，使升降丝杆向下伸出，带动联动杆83绕销轴81逆时针旋转，进而带动封堵钢板80逆时针转动封堵所述取样筒5的底端；手摇顶板4上的手摇把手，伸出所述丝杠并插入圆形钢板的插孔内；

（13）通过吊机提吊传动把手1取出便携式污泥取样器，并水平放置；手摇把手，缩回所述丝杠；手摇第一手摇加长式微型涡轮丝杆升降机13，使得封堵钢板80顺时针转动贴紧取样钻头9的内壁；然后，依次拆卸传动把手1、传动圆板2、传动杆3、第一手摇加长式微型涡轮丝杆升降机13、手摇把手、顶板4、传动导杆84、加长导杆12、第二手摇加长式微型涡轮丝杆升降机、支撑件、取样钻头9；

（14）最后分级拆卸取样筒5，打开取样筒5中部夹环6，再打开取样筒5，取出污泥土样，做好深度记录

本实施例的便携式污泥取样器通过巧妙地设置“S”形联动杆和传动杆，配合顶板上的第一手摇加长式微型涡轮丝杆升降机即可简单的实现取样筒底端的封闭和打开，取样方便且操作简单。

实施例4

本实施例的原位污泥取样器如图8，图9和图10所示，包括取样筒5、取样钻头9和传动装置，所述取样筒5设置有多级，所述多级取样筒5之间彼此密封螺纹串接，在最上部的取样筒5的上端设置有顶板4，所述顶板4上设置有传动装置；所述取样钻头9为与取样筒5直径相等的圆筒体，所述取样钻头9的下端为尖端，所述取样钻头9的上端与最下部的取样筒5的底端螺纹连接；所述取样钻头9的一侧壁上部还通过铰链87连接有封底组件85；还设置有拉索8，所述拉索8的一端固定连接在封底组件85的中部，所述拉索8的另一端穿过所述取样筒5的中部和顶板4，并与所述顶板4上的拉索8固定装置连接；所述拉索8能够拉着所述封底组件85绕其连接端转动并封堵所述取样筒5的最底端；通过铰链连接封底组件，这样可以保证在重力作用下，取样钻头自然下垂，不会影响污泥进入取样筒内；同时，通过在中部设置拉索，通过拉索简单提拉即可封堵取样筒的底部，取样方便、操作简单。此外，可以对不同深度的污泥进行取样，且直插式可以减少对污泥的扰动，实现了原位取样。

进一步地，所述传动装置包括多个传动杆3、传动圆板2和传动把手1；所述多个传动杆3的一端对称固定在所述顶板4上，所述多个传动杆3的另一端与传动圆板2固定连接，所述传动圆板2的圆心位置设置有传动把手1，所述顶板4的中部还设置有穿孔。传动装置使得取样时受力更均匀，防止原位污泥取样器在插入时倾斜，保证了土样深度的准确性。

进一步地，所述传动杆3设置有三根，呈三角梅花桩形布置，所述传动杆3与顶板4和传动圆板2均采用螺纹连接，所述传动把手1与所述传动圆板2之间也采用螺纹连接。

进一步地，所述拉索8固定装置为手摇式拉线固定器，所述手摇式拉线固定器与所述顶板4之间采用螺纹连接。

进一步地，所述取样筒5采用不锈钢非对称二开式圆筒，每级所述取样筒5的中部均设置有夹环6，所述夹环6夹设在所述取样筒5的外壁，所述取样筒5的长度为0.5m或1m。

进一步地，所述封底组件85为圆形钢板86，所述圆形钢板86的上侧面的圆心设置有连接环88，所述拉索8固定连接在所述连接环88上；所述圆形钢板86的周面上复合有一层密封层82，与所述圆形钢板86连接端正对的一侧端设置有插孔89，取样钻头9在所述插孔89对应的位置设置有锁定装置11；当所述圆形钢板86封堵所述取样筒5最底端时，所述锁定装置11能够插入所述插孔89锁定所述圆形钢板86。

进一步地，所述锁定装置11为手摇加长式微型涡轮丝杆升降机，包括机身、伸缩丝杆、手摇杆、加长导杆12，所述机身固定在取样钻头9的外壁，取样钻头9上与所述插孔89的位置对应设置有穿孔，所述伸缩丝杠穿设在所述穿孔内；所述加长导杆12的一端与手摇杆螺纹连接，另一端穿过所述穿孔并连接在顶板4上的手摇把手上。

进一步地，所述锁定装置11的外侧还设置有外密封板71，所述外密封板71与所述取样筒5的外壁密封连接，并与取样筒5之间形成密封腔，所述锁定装置11位于所述密封腔内，与设置外密封板71正对位置的取样筒5外壁还间隔设置有平衡块14，所述平衡块14与所述取样筒5的外壁采用可拆卸的方式连接。

进一步地，所述加长导杆12与取样筒5外壁之间还等间距的设置有多个支撑件，所述支撑件的外端为直径大于加长导杆12的套环，所述加长导杆12穿设在所述套环内。

实施例2：

一种实施例1所述的原位污泥取样器的使用方法，包括如下步骤：

（1）提供取样钻头9，并根据取样深度的需要，提供一定数量的取样筒5和加长导杆12；

（2）在取样钻头9的圆形钢板86的连接环88上固定连接拉索8的一端，将手摇加长式微型涡轮丝杆升降机固定在取样钻头9插孔89位置对应的外壁，所述伸缩丝杆插设在所述插孔89内；

（3）在一级取样筒5的中部安装夹环6，然后所述拉索8的另一端从一级取样筒5中部穿过，接着将一级取样筒5与取样钻头9的上端螺纹连接；在一级取样筒5的外壁与加长导杆12对应的位置设置有第一支撑件；将第一级加长导杆12穿过其对应的第一支撑件的套环后与手摇杆螺纹连接；同时在所述锁定装置11的外侧设置一级外密封板71，于设置一级外密封板71正对位置的取样筒5外壁设置一级平衡块14；

（4）所述圆形钢板86在重力作用下，自然下垂，使取样钻头9处于敞口状态；利用夹具夹持一级取样筒5的上端，将一级取样筒5缓慢插入污泥中，通过夹具固定一级取样筒5的位置；

（5）提供二级取样筒5，将二级取样筒5的中部安装夹环6，将拉索8的另一端再穿过所述二级取样筒5，然后，将其下端与一级取样筒5螺纹连接，在二级取样筒5的外壁设置第二支撑件，将第二级加长导杆12穿过所述第二支撑件的套环后与第一级加长导杆12的上端螺纹连接；同时也在所述加长导杆12的外侧设置二级外密封板71，于设置二级外密封板71正对位置的取样筒5外壁设置二级平衡块14；

（6）继续利用夹具夹持二级取样筒5的上端，将二级取样筒5缓慢插入污泥中，通过夹具固定二级取样筒5的位置；

（7）多次重复步骤（5）-（6）直至组装完全部的组件；

（8）提供顶板4，在最后一级取样筒5的顶部螺纹连接顶板4，再在所述顶板4的顶面螺纹连接一手摇式拉线固定器和一手摇把手，并将拉索8穿过所述顶板4固定在所述手摇式拉线固定器上；再提供一根加长导杆12，该加长导杆12的底端穿过所述顶板4与底部的加长导杆12螺纹连接，其上端与手摇把手固定连接；同时也在所述加长导杆12的外侧使密封板7螺纹连接顶板4和设置平衡块14；

（9）在所述顶板4上依次螺纹连接传动杆3、传动圆板2、传动把手1；

（10）手摇拉线固定器使拉索8处于拉紧状态；手摇把手，伸出所述丝杠并插入圆形钢板86的插孔89内；

（11）通过吊机提吊传动把手1取出原位污泥取样器，并水平放置；手摇把手，缩回所述丝杠；然后，依次拆卸传动把手1、传动圆板2、传动杆3、手摇式拉线固定器、手摇把手、顶板4；随后，拆除取样钻头9，抽出所述拉索8；

（12）最后分级拆卸，打开取样筒5中部夹环6，再打开取样筒5，取出污泥土样，做好深度记录。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种污泥取样器，包括取样筒和取样钻头，其特征在于：

所述取样筒具有若干级筒节，相邻筒节之间可拆卸地连接，各筒节在环壁上沿长度方向预留有两个第一穿孔，在取样筒的顶端设置顶板，所述顶板上具有两个第二穿孔，所述第二穿孔与各筒节内的第一穿孔对齐，相互连通形成两个贯通的拉索孔道；

所述取样钻头包括两个圆弧铲，所述圆弧铲一端铰接与取样筒的底端，各圆弧铲内侧设置拉索固定点，所述拉索固定点连接拉索的一端，各拉索的另一端穿过拉索孔道并与顶板上的拉索固定装置连接；当拉索拉紧时，两个圆弧铲闭合并封堵取样筒的底端。

2.根据权利要求1所述的污泥取样器，其特征在于：所述筒节之间的可拆卸连接是螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的污泥取样器，其特征在于：所述顶板上设有传动装置，所述传动装置包括若干传动杆、传动圆板和传动把手；所述传动杆的一端对称固定在所述顶板上，所述传动杆的另一端与传动圆板固定连接，所述传动圆板的圆心位置设置有传动把手，所述顶板的中部还设置有穿孔。

4.根据权利要求3所述的污泥取样器，其特征在于：所述传动杆设置有三根，三根传动杆位于正三角形的三个顶点上；所述传动杆两端与顶板和传动圆板均采用螺纹连接，所述传动把手与传动圆板之间采用螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的污泥取样器，其特征在于：所述拉索固定装置为手摇式拉线固定器，所述手摇式拉线固定器与顶板之间采用螺纹连接，所述手摇式拉线固定器的个数为两个。

6.根据权利要求5所述的污泥取样器，其特征在于：所述圆弧铲是180°平分的两个圆弧铲，在圆弧铲的边缘设置有橡胶密封条。

7.根据权利要求6所述的污泥取样器，其特征在于：所述取样筒是不锈钢非对称二开式圆筒，所述不锈钢非对称二开式圆筒是将圆形筒壁切分为第一半筒和第二半筒，所述第一半筒与第二半筒的截面积不同。

8.根据权利要求7所述的污泥取样器，其特征在于：在取样筒每级筒节的中部箍设有夹环，每级筒节的长度取0.5m~1m。

9.一种使用权利要求1-8之任一所述的污泥取样器的污泥取样方法，其特征在于，用于室内取样包括如下步骤：

根据取样深度的需要，提供一定数量的取样筒；

底端的筒节作为一级取样筒，其底端铰接两个180°平分圆弧铲，提供二根拉索，并将各拉索的第一端与对应的圆弧铲内侧中部连接，所述各拉索的第二端穿过一级取样筒上对应设置的第一穿孔，并在一级取样筒的中部安装夹环；

提供二级取样筒，将二级取样筒的中部安装夹环，然后将其下端与一级取样筒螺纹连接，并确保所述二级取样筒的第一穿孔与一级取样筒的第一穿孔位置一一对应，将各所述拉索的第二端继续对应穿过所述二级取样筒的第一穿孔；

多次重复步骤（3）直至组装完全部的取样筒；

在最后一级取样筒的顶部螺纹连接顶板，并确保顶板上的第二穿孔与最后一级取样筒的第一穿孔的位置一一对应，将各所述拉索的第二端穿过顶板上对应设置的第二穿孔；

再将二个手摇式拉线固定器与所述顶板螺纹连接，并将二根拉索的第二端固定在对应的手摇式拉线固定器上；

在所述顶板上依次螺纹连接传动杆、传动圆板、传动把手；

手摇二个手摇式拉线固定器使二根拉索处于松弛状态，所述取样钻头在重力作用下，自然下垂；

手持所述传动把手，将污泥取样器缓慢插入污泥中，并使最后一级取样筒的顶面与污泥的表面平齐；手摇二个手摇式拉线固定器使二根拉索处于拉紧状态；

手提传动把手取出污泥取样器，并水平放置，依次拆卸传动把手、传动圆板、传动杆、二个手摇式拉线固定器、取样钻头、二根拉索、顶板，接着分级拆卸，打开取样筒中部夹环，再打开取样筒，取出污泥土样，做好深度记录。

10.一种使用权利要求1-8之任一所述的污泥取样器的污泥取样方法，其特征在于，用于现场取样包括如下步骤：

根据取样深度的需要，提供一定数量的取样筒；

在一级取样筒的底端铰接二个180°平分圆弧铲，提供二根拉索，并将各拉索的第一端与对应的圆弧铲内侧中部连接，所述各拉索的第二端穿过一级取样筒上对应设置的第一穿孔并保证拉索处于松弛状态，并在一级取样筒的中部安装夹环；

利用夹具夹持一级取样筒的上端，将一级取样筒缓慢插入污泥中，通过夹具固定一级取样筒的位置；

提供二级取样筒，将各所述拉索的第二端继续对应穿过所述二级取样筒的第一穿孔，将二级取样筒的中部安装夹环，然后将其下端与一级取样筒螺纹连接，螺纹紧固后所述二级取样筒的第一穿孔与一级取样筒的第一穿孔位置一一对应；

继续利用夹具夹持二级取样筒的上端，将二级取样筒缓慢插入污泥中，通过夹具固定二级取样筒的位置；

多次重复步骤（4）-（5）直至组装完成并插入全部的取样筒；

在最后一级取样筒的顶部螺纹连接顶板，并确保顶板上的第二穿孔与最后一级取样筒的第一穿孔的位置一一对应，将各所述拉索的第二端穿过顶板上对应设置的第二穿孔；

再将二个手摇式拉线固定器与所述顶板螺纹连接，并将二根拉索的第二端固定在对应的手摇式拉线固定器上；

在所述顶板上依次螺纹连接传动杆、传动圆板、传动把手；手摇二个手摇式拉线固定器使二根拉索处于拉紧状态；

通过吊机提吊传动把手取出污泥取样器，并水平放置，依次拆卸传动把手、传动圆板、传动杆、二个手摇式拉线固定器、取样钻头、二根拉索、顶板，接着分级拆卸，打开取样筒中部夹环，再打开取样筒，取出污泥土样，做好深度记录。