CN110242302A - 一种全自动近海底质定位采掘装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动近海底质定位采掘装置，包括：圆柱状的气室、套在气室上方外侧的膨胀袋、固定在气室底部的采集筒，以及安装在气室内部的空气腔；所述气室外壁位于所述膨胀袋内的位置设置有至少一个出气孔；所述采集筒底部设置有复数个挡板，当采集筒插入海底底质内时，挡板打开，此时会有海水进入采集筒，当采集筒内的水进入气室浸泡堵块时，堵块变软，所述空气腔内的压缩空气喷出进入膨胀袋，所述膨胀袋带动所述采集筒上升至海水面。

Description

一种全自动近海底质定位采掘装置

技术领域

本发明涉及水下获取矿物设备领域，特别是一种全自动近海底质定位采掘装置。

背景技术

近年来，随着对海洋湖沼水域底结构特征和沉积物环境质量的研究，需要对海洋水域的底质进行取样，目前，随着我国科学技术的发展，采集器日新月异不断更新，其最终目的是在海洋底部能够顺利采集泥沙，在对某一近海域进行水质研究时，往往需要对海底的土壤和矿物等物质进行抽样检验，但是传统的采集设备，只能通过人工收集岸边的土壤进行研究，且在采集过程中无法做到自动化，并且采集完成后，需要通过外力将采掘装置取出，操作过程比较繁琐，实用性不强。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种全自动近海底质定位采掘装置。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种全自动近海底质定位采掘装置，包括：圆柱状的气室、套在气室上方外侧的膨胀袋、固定在气室底部的采集筒，以及安装在气室内部的空气腔；所述气室外壁设置有至少一个出气孔，所述出气孔位于所述膨胀袋内侧；所述采集筒底部设置有复数个挡板，所述挡板能够开合；当采集筒插入海底底质内时，挡板打开，此时会有海水进入采集筒，当采集筒内的水进入气室浸泡堵块时，堵块变软，所述空气腔内的空气喷出进入膨胀袋，所述膨胀袋带动所述采集筒上升至海水面。

本发明一个较佳实施例中，所述膨胀袋与所述气室连接处通过密封环密封。

本发明一个较佳实施例中，当所述出气孔为多个时，多个所述出气孔沿所述气室外壁周向分布，且所述出气孔为凹槽孔结构。

本发明一个较佳实施例中，所述挡板与所述采集筒通过滚轮活动连接。

本发明一个较佳实施例中，所述采集筒内壁上固定安装有若干个倒刺。

本发明一个较佳实施例中，所述采集筒底部设置有限位板。

本发明一个较佳实施例中，所述限位板能够使所述采集筒在海水内上升过程中，使得所述挡板处于水平关闭状态。

本发明一个较佳实施例中，所述气室与所述采集筒连接处设置有过滤网。

本发明一个较佳实施例中，所述采集筒内侧顶部设置有至少一个摄像头。

本发明一个较佳实施例中，还包括发射机构，所述发射机构能够将所述气室与所述采集筒弹射插入海底底质内部。

本发明一个较佳实施例中，所述发射机构一端设置有与所述气室相对应的炮筒。

本发明一个较佳实施例中，所述气室与所述采集筒为密封卡接方式固定连接。

本发明一个较佳实施例中，所述采集筒内部底端设置有圆环型配重块。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

(1)通过发射机构将采集筒弹射至海底，插入海底底质一定的距离，使得海底底质进入采集筒，此时，挡板被海底底质推开，会有部分海水渗透进入采集筒，海水浸泡堵块后，会使空气腔内的压缩空气喷出，用于撑开膨胀袋，膨胀袋的浮力能够带动采掘装置上升，采集实现自动化。

(2)采掘装置上升过程中，采集筒内的海底底质的重力挤压挡板，挡板关闭，限位块能够防止挡板再次打开，造成采集的海底底质流失，采集效果较好。

(3)采集筒上升过程中，通过采集筒内部的倒刺能够阻挡部分海底底质贝海水带离，采集筒上升至海水面进行收集分析时不会造成海底底质完全流失。

(4)在空气腔喷射出压缩空气时，此时气孔流速较快，凹槽孔结构的形状布置，能够防止出气孔处被紧贴的膨胀袋阻挡，造成气体流通较差，压缩空气不能快速进入膨胀袋，造成气室内压力较大，影响采掘装置的使用寿命，或造成膨胀袋的损坏。

(5)当采掘装置插入海底底质较深或插入海底底质的深度超过出气孔时，空气腔内喷出的压缩空气穿过出气孔冲击外侧膨胀袋，膨胀袋向外挤压外部的海底底质，对采集筒或气室外部的海底底质进行若干次的冲击后，此时采掘装置与海底底质之间出现一定的缝隙，在压缩空气进入膨胀袋后，通过膨胀袋能够轻松的将采掘装置从海底底质内拔出。

(6)气室与采集筒连接处有过滤网，过滤网只能通过水，并隔离海底底质，不会造成气室内具有海底底质，膨胀袋膨胀时也不会进入海底底质，使得膨胀袋具有较大的浮力，从而使采掘装置在插入海底底质较深处时，依然能够通过膨胀袋的浮力带出至海水表面。

(7)采集筒与气室通过密封卡接方式连接，采集完成后可将采集筒单独取下，进行收集海底底质，使用方便。

(8)摄像头能够在采集筒采集过程中实时观察采集进度，摄像头通过罩体罩住，不会使摄像头进水，提高摄像头的使用寿命。

(9)采集筒内壁底部设置有圆环型的配重块，通过配重块一方面在采掘装置下降插入海底底质过程中，增加采掘装置下部的重量，使得采掘装置具有较大的下降的冲击力，能够使采掘装置插入较深的海底底质，另一方面，能够保证采掘装置上升或下降过程中，使采掘装置保持竖直，不会发生倾斜或平卧，不会造成采掘装置无法插入海底底质或无法使用的情况。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明；

图1是本发明的优选实施例的局部结构示意图；

图2是本发明的优选实施例的采集完成后上升状态示意图；

图中：

1、气室，2、滤网，3、倒刺，4、采集筒，5、限位板，6、挡板，7、滚轮，8、堵块，9、出气孔，10、空气腔，11、膨胀袋，12、配重块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-2所示，一种全自动近海底质定位采掘装置，包括：圆柱状的气室1、套在气室1上方外侧的膨胀袋11、固定在气室1底部的采集筒4，以及安装在气室1内部的空气腔10；所述气室1外壁设置有至少一个出气孔9，所述出气孔9位于所述膨胀袋11内侧；所述采集筒4底部设置有复数个挡板6，所述挡板6能够开合；当采集筒4插入海底底质内时，挡板6打开，此时会有海水进入采集筒4，当采集筒4内的水进入气室1浸泡堵块8时，堵块8变软，所述空气腔10内的空气喷出进入膨胀袋11，所述膨胀袋11带动所述采集筒4上升至海水面。

所述膨胀袋11与所述气室1连接处通过密封环密封，当所述出气孔9为多个时，多个所述出气孔9沿所述气室1外壁周向分布，且所述出气孔9为凹槽孔结构，在空气腔10喷射出压缩空气时，此时气孔流速较快，凹槽孔结构的形状布置，能够防止出气孔9处被紧贴的膨胀袋11阻挡，造成气体流通较差，压缩空气不能快速进入膨胀袋11，造成气室1内压力较大，影响采掘装置的使用寿命，或造成膨胀袋11的损坏。

所述挡板6与所述采集筒4通过滚轮7活动连接，所述采集筒4底部设置有限位板5，所述限位板5能够使所述采集筒4在海水内上升过程中，使得所述挡板6处于水平关闭状态。

采掘装置上升过程中，采集筒4内的海底底质的重力挤压挡板6，挡板6关闭，限位块能够防止挡板6再次打开，造成采集的海底底质流失，采集效果较好，所述采集筒4内壁上固定安装有若干个倒刺3，采集筒4上升过程中，通过采集筒4内部的倒刺3能够阻挡部分海底底质贝海水带离，采集筒4上升至海水面进行收集分析时不会造成海底底质完全流失。

所述气室1与所述采集筒4连接处设置有过滤网2，过滤网2只能通过水，并隔离海底底质，不会造成气室1内具有海底底质，膨胀袋11膨胀时也不会进入海底底质，使得膨胀袋11具有较大的浮力，从而使采掘装置在插入海底底质较深处时，依然能够通过膨胀袋11的浮力带出至海水表面。

所述采集筒4内侧顶部设置有至少一个摄像头，摄像头能够在采集筒4采集过程中实时观察采集进度，使用灵活。

在本发明的又一实施例中，还包括发射机构，所述发射机构一端设置有与所述气室1相对应的炮筒，所述发射机构能够将所述气室1与所述采集筒4弹射至海底底质内，通过发射机构将采集筒4弹射至海底，插入海底底质一定的距离，使得海底底质进入采集筒4，此时，挡板6被海底底质推开，会有部分海水渗透进入采集筒4，海水浸泡堵块8后，会使空气腔10内的压缩空气喷出，用于撑开膨胀袋11，膨胀袋11的浮力能够带动采掘装置上升，采集实现自动化。

当采掘装置插入海底底质较深或插入海底底质的深度超过出气孔时，空气腔内喷出的压缩空气穿过出气孔冲击外侧膨胀袋，膨胀袋向外挤压外部的海底底质，对采集筒或气室外部的海底底质进行若干次的冲击后，此时采掘装置与海底底质之间出现一定的缝隙，在压缩空气进入膨胀袋后，通过膨胀袋能够轻松的将采掘装置从海底底质内拔出。

所述气室1与所述采集筒4为密封卡接方式固定连接，采集完成后可将采集筒4单独取下，进行收集海底底质，使用方便。

采集筒内壁底部设置有圆环型的配重块，通过配重块一方面在采掘装置下降插入海底底质过程中，增加采掘装置下部的重量，使得采掘装置具有较大的下降的冲击力，能够使采掘装置插入较深的海底底质，另一方面，能够保证采掘装置上升或下降过程中，使采掘装置保持竖直，不会发生倾斜或平卧，不会造成采掘装置无法插入海底底质或无法使用的情况。

以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (10)

1.一种全自动近海底质定位采掘装置，包括：圆柱状的气室、套在气室上方外侧的膨胀袋、固定在气室底部的采集筒，以及安装在气室内部的空气腔；其特征在于，

所述气室外壁设置有至少一个出气孔，所述出气孔位于所述膨胀袋内侧；

所述采集筒底部设置有复数个挡板，所述挡板能够开合；

当采集筒插入海底底质内时，挡板打开，此时会有海水进入采集筒，当采集筒内的水进入气室浸泡堵块时，堵块变软，所述空气腔内的空气喷出进入膨胀袋，

所述膨胀袋带动所述采集筒上升至海水面。

2.根据权利要求1所述的一种全自动近海底质定位采掘装置，其特征在于，

所述膨胀袋与所述气室连接处通过密封环密封。

3.根据权利要求1所述的一种全自动近海底质定位采掘装置，其特征在于，

当所述出气孔为多个时，多个所述出气孔沿所述气室外壁周向分布，且所述出气孔为凹槽孔结构。

4.根据权利要求3所述的一种全自动近海底质定位采掘装置，其特征在于，所述挡板与所述采集筒通过滚轮活动连接。

5.根据权利要求1所述的一种全自动近海底质定位采掘装置，其特征在于，所述采集筒内壁上固定安装有若干个倒刺。

6.根据权利要求1所述的一种全自动近海底质定位采掘装置，其特征在于，所述采集筒底部设置有限位板。

7.根据权利要求6所述的一种全自动近海底质定位采掘装置，其特征在于，所述限位板能够使所述采集筒在海水内上升过程中，使得所述挡板处于水平关闭状态。

8.根据权利要求7所述的一种全自动近海底质定位采掘装置，其特征在于，所述气室与所述采集筒连接处设置有过滤网。

9.根据权利要求1所述的一种全自动近海底质定位采掘装置，其特征在于，所述采集筒内侧顶部设置有至少一个摄像头。

10.根据权利要求1所述的一种全自动近海底质定位采掘装置，其特征在于，还包括发射机构，所述发射机构能够将所述气室与所述采集筒弹射插入海底底质内部。