CN111649994A - 一种自动控深的底泥采样器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动控深的底泥采样器，包括动力源、带螺旋取样管、钻杆、锯齿状钻头、压力传感器和控制器芯片，所述钻杆的一端与所述动力源相连，由动力源驱动自转；另一端通过取样管变径接头与所述带螺旋取样管相连；所述锯齿状钻头设于所述带螺旋取样管的下部；所述压力传感器设于所述带螺旋取样管下部；所述控制器芯片的输入端通过模数转换电路与压力传感器相连，输出端与所述动力源的控制端相连。本发明依靠锯齿状钻头切土，旋转时靠带螺旋取样管上的螺旋凸起的自攻力将土样压入取样管内，同时利用压力传感器进行深度的自动测量和反馈，实现了高准确度的深度恒定和自动控制。

Description

一种自动控深的底泥采样器

技术领域

本发明属于底泥采样设备技术领域，具体涉及一种自动控深的底泥采样器。

背景技术

底泥采样是指为了研究排入水体的污染物在底泥中的积累、分布、转化和迁移的规律，需要采集的底泥样品。通常是黏土、泥沙、有机质及各种矿物的混合物，经过长时间物理、化学及生物等作用及水体传输而沉积于水体底部所形成。采样深度较深和采样要求较高时，需要使用到自动采样器，以节省人力。

现有的底泥采样装置主要分为两类：一类是抓斗式采样器；另一类是钻取式(又称圆筒式)采样器。抓斗式采样器的工作原理是通过抓取的方式将底泥存入抓斗，这类的采样器对底泥采集厚度有限，一般为375px以内的表层底泥，采样时破坏了底泥的分层结构，泥样为混合泥样，取样过程中泥样容易流失，无法在取得泥样的同时采集上覆水。钻取式采样器的工作原理是通过外力作用于取样器，使得采样器垂直插入底泥中，从而底泥得以在采样器中保存，这类取样器的采样深度有限，限制了其使用范围；样品不便保存；无法同时采集底泥上覆水，同时自动化程度低，操作不便。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种自动控深的底泥采样器，依靠锯齿状钻头切土，旋转时靠螺旋的自攻力将土样压入取样管，同时利用压力传感器进行深度的自动测量和反馈，实现了高准确度的深度恒定和自动控制。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种自动控深的底泥采样器，包括：

动力源；

带螺旋取样管；

钻杆，一端与所述动力源相连，由动力源驱动自转；另一端通过所述取样管变径接头与所述带螺旋取样管相连；

锯齿状钻头，设于所述带螺旋取样管的下部；

压力传感器，设于所述带螺旋取样管下部；

控制器芯片，其输入端通过模数转换电路与压力传感器相连，输出端与所述动力源的控制端相连。

可选地，所述动力源为发动机。

可选地，所述动力源为汽油发动机。

可选地，所述带螺旋取样管包括管体，所述管体上设有沿着管体螺旋设置的凸起，且所述管体上设有取样孔，所述管体的一端用作植入端，深入样品采集区；所述管体的另一端用作抽取端，用于施加抽取所需作用力。

可选地，所述自动控深的底泥采样器还包括显示器和键盘，所述显示器和键盘均与控制器芯片相连。

可选地，所述发动机的上表面设有扶手，所述扶手的侧表面设有防滑纹。

可选地，所述钻杆内安装有使水流可沿钻杆向上流动的单向阀。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明依靠锯齿状钻头切土，旋转时靠螺旋的自攻力将土样压入取样管，并保持土样的原状结构，同时利用压力传感器进行深度的自动测量和反馈。

进一步地，本发明通过设置单向阀可使钻杆中的水流自由向上流动，但不能向下流动，上提土样时，能切断钻杆中向下的水流避免土样上提时的向下水流对土样的冲刷，提高土样的采取率。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1为本发明一种实施例的自动控深的底泥采样器的结构示意图；

其中：

1、动力源；2、扶手；3、动力轴；4、钻杆；5、单向阀；6、联通管路；7、取样管变径接头；8、带螺旋取样管；9、锯齿状钻头；10、单向阀；11、插销；12、模数转换电路；13、显示器；14、键盘；15、压力传感器。

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，以下结合实施例，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例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。

在本发明专利的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明专利的限制。

在本发明专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

实施例1

如图1所示，本发明实施例中提供了一种自动控深的底泥采样器，包括：

动力源1；

带螺旋取样管8；

钻杆4，一端与所述动力源1相连，由动力源1驱动自转；另一端通过所述取样管变径接头7与所述带螺旋取样管8相连；

锯齿状钻9，设于所述带螺旋取样管8的下部；

压力传感器15，设于所述带螺旋取样管8下部；

控制器芯片(图中未示出)，其输入端通过模数转换电路12与压力传感器相连，输出端与所述动力源1的控制端相连。

在本发明的一种具体实施例中，所述动力源1为发动机，所述钻杆4与发动机的动力轴3相连。优选地，所述动力源1为汽油发动机。

在本发明的一种具体实施例中，所述带螺旋取样管8包括管体801，所述管体上设有沿着管体螺旋设置的凸起802，且所述管体上设有取样孔(图中未示出)，所述管体的一端用作植入端，深入样品采集区；所述管体的另一端用作抽取端，用于施加抽取所需作用力。

在本发明的一种具体实施例中，为了便于显示实时压力传感器采集到的压力数据，以及基于所述压力数据计算获得的深度数据，所述自动控深的底泥采样器还包括显示器13，所述显示器13与控制器芯片相连。

在本发明的一种具体实施例中，为了便于进行参数设置，所述自动控深的底泥采样器还包括键盘14，所述键盘14与控制器芯片相连。

在本发明的一种具体实施例中，为了便于操作本发明中的自动控深的底泥采样器，所述发动机的上表面设有扶手2，所述扶手2的侧表面设有防滑纹。

在本发明的一种具体实施例中，所述钻杆4内安装有使水流可沿钻杆4向上流动的单向阀5，可使钻杆4中的水流自由向上流动，但不能向下流动，上提土样时，能切断钻杆 4中向下的水流避免土样上提时的向下水流对土样的冲刷，提高土样的采取率。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种自动控深的底泥采样器，其特征在于，包括：

动力源；

带螺旋取样管；

钻杆，一端与所述动力源相连，由动力源驱动自转；另一端通过所述取样管变径接头与所述带螺旋取样管相连；

锯齿状钻头，设于所述带螺旋取样管的下部；

压力传感器，设于所述带螺旋取样管下部；

控制器芯片，其输入端通过模数转换电路与压力传感器相连，输出端与所述动力源的控制端相连。

2.根据权利要求1所述的一种自动控深的底泥采样器，其特征在于：所述动力源为发动机。

3.根据权利要求2所述的一种自动控深的底泥采样器，其特征在于：所述动力源为汽油发动机。

4.根据权利要求1所述的一种自动控深的底泥采样器，其特征在于：所述带螺旋取样管包括管体，所述管体上设有沿着管体螺旋设置的凸起，且所述管体上设有取样孔，所述管体的一端用作植入端，深入样品采集区；所述管体的另一端用作抽取端，用于施加抽取所需作用力。

5.根据权利要求1所述的一种自动控深的底泥采样器，其特征在于：所述自动控深的底泥采样器还包括显示器和键盘，所述显示器和键盘均与控制器芯片相连。

6.根据权利要求1所述的一种自动控深的底泥采样器，其特征在于：所述发动机的上表面设有扶手，所述扶手的侧表面设有防滑纹。

7.根据权利要求1所述的一种自动控深的底泥采样器，其特征在于：所述钻杆内安装有使水流可沿钻杆向上流动的单向阀。

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