CN110823622A - 一种水体微表层漂浮物采样装置以及采样方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水体微表层漂浮物采样装置以及采样方法，包括浮体、收集转轴、以及设于浮体外侧的若干稳定片；并且，浮体为中空框体结构；稳定片设置有若干锥形孔，锥形孔的底面背离浮体；收集转轴水平设置于浮体内、并以浮体的轴线为中心旋转，收集转轴相对其运动方向依次设置有入口、容纳腔、以及出口，三者连通，出口处设置有拦截部，入口沿收集转轴的长度方向水平设置。本发明用于对漂浮生长在水体微表层的藻类和浮游生物进行取样，在浮体内部提供了一个相对平稳的取样水面，消除波峰波谷影响，通过收集转轴对取样范围内的微表层进行全面积收集，避免遗漏，以及减小非取样深度的影响，取样更精准。

Description

一种水体微表层漂浮物采样装置以及采样方法
技术领域
本发明涉及水体样本采集领域，尤其涉及一种水体微表层漂浮物采样装置以及采样方法。
背景技术
我国渔业产业发达，特别是淡水养殖面积和产量居世界首位。淡水养殖为提高养殖效率，大多采用高密度养殖，造成水体环境易变，并且现阶段大气污染较为严重，两者共同造成水体与空气之间的接触面特别容易形成污染聚集，即微表层遭到污染，进而加剧影响水体整体环境，影响养殖，甚至造成鱼虾类大量死亡。
水体微表层即水体表面微层，是界于大气和水体之间的一个薄层，是气-水界面间物质交换的必由之路，微表层中富集有大量金属离子、微生物、烷烃、醇类、多肽等有机物，漂浮生长有多种微型藻类和浮游生物。微表层的变化既是水体变化的表征，又会进一步加剧水体变化。
现有的水体漂浮物取样因取样量大、取样范围广，因此对取样条件要求不严格，直接随时取样即可。但水体微表层不仅厚度微小，同时较为宽广的水面长期存在波浪，微表层随之形成波峰段波谷段，此时不对取样条件约束，而仅从水体表面滑取，不仅会在波峰段取到大量非微表层物质，而且会遗漏波谷段微表层，遗漏大量取样面积。
因此，针对上述问题，有必要提出进一步地解决方案。
发明内容
本发明旨在提供一种水体微表层漂浮物采样装置，以克服现有技术中存在的不足。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种水体微表层漂浮物采样装置，包括浮体、收集转轴、以及设于所述浮体外侧的若干稳定片；并且，
所述浮体为中空框体结构；
所述稳定片设置有若干锥形孔，所述锥形孔的底面背离所述浮体，所述锥形孔为通孔；
所述收集转轴水平设置于所述浮体内、并以所述浮体的轴线为中心旋转，所述收集转轴相对其运动方向依次设置有入口、容纳腔、以及出口，三者连通，所述入口沿所述收集转轴的长度方向水平设置，所述出口处设置有拦截部。
优选地，若干所述稳定片沿所述浮体的周向均匀排布。
优选地，若干所述稳定片鱼鳞状排布于所述浮体外侧。
优选地，所述稳定片采用柔性材料制成。
优选地，所述收集转轴能够相对于水平面偏转一角度。
优选地，所述浮体为中空圆柱结构。优选地，所述拦截部为滤网，或单向透水膜，所述漂浮物能够由所述入口进入所述容纳腔，并经所述拦截部阻拦。
优选地，所述浮体内侧沿其周向设置有支撑导向部，所述收集转轴部分位于所述支撑导向部上，并沿其运动。
优选地，所述水体微表层漂浮物采样装置还包括调节架，所述调节架包括设置于所述浮体上方的三角支架、以及设置于所述三角支架正下方的伸缩杆，所述伸缩杆与所述收集转轴连接，并且所述收集转轴绕所述伸缩杆旋转。
优选地，所述收集转轴的运动方向为以所述浮体的轴线为中心的顺时针或逆时针。
优选地，所述入口高度为0.6cm～1cm。
本发明还提供了一种水体微表层漂浮物采样方法，采用本发明的水体微表层漂浮物采样装置；并且，
调节所述伸缩杆，使得所述入口与水平面的高度差为-0.5cm～0cm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明用于对漂浮生长在水体微表层的藻类、浮游生物以及其他漂浮物进行取样，在浮体内部提供了一个相对平稳的取样水面，消除波峰波谷影响，进行全面积收集，避免遗漏，以及减小非取样深度的影响，取样更精准。
(2)本发明通过在浮体外侧设置稳定片，波动水流撞击稳定片，进入锥形孔以及稳定片层之间，消耗其能量，保持浮体稳定，进而保证浮体内部水体表面基本水平稳定。
(3)本发明的收集转轴通过其旋转同时进行收集漂浮物，以及过滤水流；并进一步，通过偏转角度的调整其与水面的夹角，进而实现调整取样水面深度，以及抬高入口防止内部漂浮物散出。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例的立体示意图；
图2为本发明另一实施例的立体示意图(稳定片未示出)；
图3为本发明中收集转轴的剖视立体示意图；
图4为本发明中稳定片的剖视立体示意图；
图5为本发明中稳定片的剖视立体示意图。
具体地，1-浮体，11-支撑导向部；2-收集转轴，21-入口，22-容纳腔，23-出口，24-拦截部；3-稳定片，31-锥形孔；4-调节架，41-三角支架，42-伸缩杆。
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。
如图1所示，一种水体微表层漂浮物采样装置，包括浮体1、收集转轴2、以及设于浮体1外侧的若干稳定片3。浮体1为中空框体结构，以圈定一个取样范围，浮体1可以是截面为多种形状的中空结构，例如方形、圆形或其它多边形，本实施例中采用圆形以形成弧形外表面，即中空圆柱结构，以减弱水流波动对浮体1的冲击。稳定片3用以稳定取样范围内的水面，提供一基本稳定取样面，实现全面积取样，防止遗漏波谷位置，以及防止对波峰位置水体的过度取样，造成过多水流在容纳腔22内形成涡流，将容纳腔22内的漂浮物带出。浮体1内侧优选沿其周向设置有支撑导向部11，收集转轴2部分位于支撑导向部11上或内部，并沿其运动。具体地，支撑导向部11沿浮体内周向设置，可以为凹槽结构或支撑板结构。
如图2所示(本实施例中稳定片3结构未有改变，与图1相同，故未示出)，水体微表层漂浮物采样装置还可以包括调节架4，调节架4包括设置于浮体1上方的三角支架41、以及设置于三角支架41正下方的伸缩杆42，伸缩杆42与收集转轴2连接，并且收集转轴2绕伸缩杆42旋转。
如图1-2所示，收集转轴2水平设置于浮体1内、并以浮体1的轴线为中心旋转。收集转轴2的运动方向优选为固定单一方向，即以浮体1的轴线为中心的顺时针或逆时针旋转。
收集转轴2具体结构可以如图1所示，其与浮体1内直径基本相等，其两端抵接在浮体1内壁，以a方向旋转；或如图2所示，收集转轴2与浮体1内半径基本相等。收集转轴2通过浮体1内侧壁驱动或连接驱动电机，这是本领域技术人员通过本领域公知常识可以设置的。如图3所示，收集转轴2相对其运动方向依次设有入口21、容纳腔22、以及出口23，三者连通，入口21沿收集转轴2的长度方向水平设置，入口21高度优选为0.6cm～1cm。出口23处设置有拦截部24，拦截部24优选为滤网，或单向透水膜。收集转轴2在旋转运动时，漂浮物能够由入口21进入容纳腔22，并经拦截部24阻拦，多余水流从出口23排出。
优选实施例中，收集转轴2能够相对于水平面偏转一角度，调整其与水面的夹角，进而实现调整取样水面深度，以及抬高入口21防止内部漂浮物散出，特别是停止旋转时。调整结构可以设置在b位置(图1)，即浮体1侧壁(或支撑导向部11内)，当收集转轴2旋转至该b位置时，其前端被抬起，此时适用于收集旋转轴停止收集时；也可以设置在c位置(图2)，收集转轴2与伸缩杆42连接处设置有齿轮或其它能够使得收集转轴2相对水平面偏转的零件，此时适用于旋转轴旋转收集状态。
如图4-5，稳定片3设置有若干锥形孔31，并且优选锥形孔31为通孔，锥形孔31以线性阵列方式排布于稳定片3。将稳定片3设置在浮体1侧边时，将锥形孔31的底面(也就是锥形孔31较大的开口一侧)背离浮体1，即保证水流通过稳定片3时，流动通道逐渐变窄，波动水流能量通过锥形孔31以及稳定片3层片消耗，减弱对浮体1的冲击，进而保证浮体1内部水体表面基本水平稳定。进一步地，若干稳定片3可以沿浮体1的周向均匀排布，也可以鱼鳞状排布于浮体1外侧。稳定片3优选采用柔性材料制成，在水体内受冲击时有一定变形能力，减弱水流对浮体1的冲击，进而稳定浮体1内部水面，提供一稳定采样水面。
利用本装置进行水体微表层漂浮物采样时，优选调节伸缩杆42，使得入口21与水平面的高度差为-0.5cm～0cm。
综上所述，本发明用于对漂浮生长在水体微表层的藻类和浮游生物进行取样，在浮体内部提供了一个相对平稳的取样水面，消除波峰波谷影响，通过收集转轴对取样范围内的微表层进行全面积收集，避免遗漏，以及减小非取样深度的影响，取样更精准。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，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 (10)

1.一种水体微表层漂浮物采样装置，其特征在于，包括浮体(1)、收集转轴(2)、以及设于所述浮体(1)外侧的若干稳定片(3)；并且，
所述浮体(1)为中空框体结构；
所述稳定片(3)设置有若干锥形孔(31)，所述锥形孔(31)的底面背离所述浮体(1)，所述锥形孔(31)为通孔；
所述收集转轴(2)水平设置于所述浮体(1)内、并以所述浮体(1)的轴线为中心旋转，所述收集转轴(2)相对其运动方向依次设置有入口(21)、容纳腔(22)、以及出口(23)，三者连通，所述入口(21)沿所述收集转轴(2)的长度方向水平设置，所述出口(23)处设置有拦截部(24)。
2.根据权利要求1所述的水体微表层漂浮物采样装置，其特征在于，若干所述稳定片(3)沿所述浮体(1)的周向均匀排布。
3.根据权利要求1所述的水体微表层漂浮物采样装置，其特征在于，若干所述稳定片(3)鱼鳞状排布于所述浮体(1)外侧。
4.根据权利要求1所述的水体微表层漂浮物采样装置，其特征在于，所述稳定片(3)采用柔性材料制成。
5.根据权利要求1所述的水体微表层漂浮物采样装置，其特征在于，所述收集转轴(2)能够相对于水平面偏转一角度。
6.根据权利要求1所述的水体微表层漂浮物采样装置，其特征在于，所述浮体(1)为中空圆柱结构。
7.根据权利要求1所述的水体微表层漂浮物采样装置，其特征在于，所述拦截部(24)为滤网，或单向透水膜，所述漂浮物能够由所述入口(21)进入所述容纳腔(22)，并经所述拦截部(24)阻拦。
8.根据权利要求1所述的水体微表层漂浮物采样装置，其特征在于，所述浮体(1)内侧沿其周向设置有支撑导向部(11)，所述收集转轴(2)部分位于所述支撑导向部(11)上，并沿其运动。
9.根据权利要求1所述的水体微表层漂浮物采样装置，其特征在于，所述水体微表层漂浮物采样装置还包括调节架(4)，所述调节架(4)包括设置于所述浮体(1)上方的三角支架(41)、以及设置于所述三角支架(41)正下方的伸缩杆(42)，所述伸缩杆(42)与所述收集转轴(2)连接，并且所述收集转轴(2)绕所述伸缩杆(42)旋转。
10.一种水体微表层漂浮物采样方法，其特征在于，采用如权利要求9所述的水体微表层漂浮物采样装置；并且，
调节所述伸缩杆(42)，使得所述入口(21)与水平面的高度差为-0.5cm～0cm。
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