CN111765815A - 一种非船载便携抛投式样品精准采集装备及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及环境整治技术领域，具体涉及一种非船载便携抛投式样品精准采集装备，可采集沉积物样品或水体样品；包括高稳定性气动精准抛投装备和采样装置回收装备和水体样品同步采集装备；采集沉积物样品时还包括沉积物自动抓取装备，采集水体样品时还包括水体样品同步采集装备。本发明为可应用于多种特定水域、能够精准布点的无需船载的便携抛投式沉积物或水体样品精准采集装备，该装备操作便捷、定位精准，主要应用于多种水域沉积物或底泥和水体样品的采集，尤其适用于河流、湖泊、近岸海域及浅滩等较浅水域以及水域淤泥较深或存在其他风险而使工作人员无法到达区域的样品采集。

Description

一种非船载便携抛投式样品精准采集装备及其工作方法

技术领域

本申请涉及环境整治技术领域，具体涉及一种非船载便携抛投式样品精准采集装备及其工作方法。

背景技术

近年来，随着国家“水十条”的落实及大江大河与近岸海域生态环境整治的逐步推进，沉积物的污染治理引起了广泛关注。沉积物或底泥作为水体中各类污染物的“源”和“汇”，能够通过多种途径与上覆水进行物质交换，对水环境质量演变以及底栖生物的生境安全发挥着重要作用。特别是表层沉积物(0～20cm)，由于其同时受到污染蓄积、水力扰动、溶氧缺乏和氧化还原电位降低等多重胁迫，环境演变过程及其对上覆水的影响机制更趋复杂。准确认识表层沉积物的物理、化学和生物特征，对于开展水域生态环境质量评估、污染防治与修复、综合管理措施制定等均具有重要的现实意义。

然而，由于沉积物所处环境的特殊性，人们对于沉积物的认识还非常有限，其中主要原因之一就是部分区域的沉积物样品难以获取。对于沉积物样品的采集，往往局限于船舶能够到达的较深水域(>2m)，浅水或近岸区域往往无法采集，而该区域通常是污染更重或者是更能反映沉积物污染现状的区域。由于抓斗采样器一般需要垂直放入水中，否则易造成采样器出现提前脱钩闭合导致采样失败，因此无法将其抛投至距离较远区域进行采样。对于该区域的沉积物采集，有人直接采用铁锹等在水域边坡挖取，但这种方法由于水域边缘效应、沿岸侵蚀、边坡硬化等原因，所采集样品往往不具有代表性，甚至会使研究结果失真。也有人借助桥梁采用传统抓斗进行沉积物样品采集，但由于桥梁下方多已做了桥基硬化，而且桥下水流速度往往较快使得淤积底泥难以留存，所采集的沉积物也不能客观反映沉积物质量。尽管科研人员对沉积物采集装置进行了多种尝试或优化，但依然存在诸多缺陷，且均无法实现陆基徒手操作(岸上人工操作)。当前，对于水深2米左右的较浅水域(包括河流、湖泊、近岸海域及浅滩等)，以及水域淤泥较深或存在其他风险而使工作人员无法到达区域，沉积物的研究工作尚无法开展，该区域沉积物的环境演变过程已经成为同领域研究的一个“黑箱”。此外，对于一些深水区域，由于征用船舶采集沉积物所需成本较高，因此在很大程度上也制约了采样频次，进而影响研究结果的可靠性。因此，研制能够克服采样区域局限，实现便捷高效、精准定位的样品采集装置具有重要的现实意义。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种非船载便携抛投式样品精准采集装备及其工作方法。

具体技术方案如下：

一种非船载便携抛投式样品精准采集装备，所述样品精准采集装备可采集沉积物样品或水体样品；包括高稳定性气动精准抛投装备、采样装置回收装备和水体样品同步采集装备；采集沉积物样品时还包括沉积物自动抓取装备，采集水体样品时还包括水体样品同步采集装备；

所述高稳定性气动精准抛投装备包括抛投器主体、枪托后端、枪托前端、手柄、扳机、气瓶箱、绳索箱、前握把、可伸缩支架、转轴、控制器和发射管；所述枪托后端通过转轴与枪托前端转动连接，枪托前端与抛投器主体的后端铰接，可进行折叠；抛投器主体前端设有发射管、前握把和可伸缩支架；发射管通过螺纹拧紧固定于抛射器主体的前端，发射管内装填待发射的沉积物自动抓取装备和水体样品同步采集装备；前握把通过锁环套接在抛射器主体的前部，前握把上设有挂绳钩，可伸缩支架通过锁环套接在抛射器主体的前部，可展开起支撑作用；所述抛投器主体的中部下端通过锁环套接气瓶箱和绳索箱，用于存放气瓶和牵引绳，牵引绳从绳索箱出来后经挂绳钩，在发射管外部与采样器相连；抛投器主体后端底部设有手柄、扳机；抛投器主体后端上部设有控制器，控制器与调节进入抛投器主体内部的工作气腔气体压力的调节装置相连，采样器的投掷靠工作气腔气体压力推动，控制器可根据风向、风力、距离及高度差参量自动计算修正发射压力、发射方位角与俯仰角，控制器上设有数字按键，可输入风向、风力、距离参数，实现采样器的精准投掷；

所述采样装置回收装备包括气囊、阀件、小体积高压气瓶、固定环、触发开关；所述通过固定环连接在沉积物自动抓取装备或水体样品同步采集装备上；所述气囊存放于气囊盒中，小体积高压气瓶存放于气瓶舱中，气瓶舱与气囊盒呈垂向分布，小体积高压气瓶和气囊通过阀件贯通连接，阀件由配有保险栓的触发开关控制的；

所述沉积物自动抓取装备包括采样器和金属杆；采样器包括八根金属骨架、尼龙布兜、骨架箍、电机，尼龙布兜通过塑料连接扣与金属骨架连接，八根金属骨架分别通过八根撑杆与骨架箍相连，骨架箍通过传动拉索与电机相连，金属杆在骨架箍的上下两侧各设置一个限位开关，分别为顶部限位开关和底部限位开关，骨架箍可在顶部限位开关和底部限位开关之间沿金属杆滑动，分别对应尼龙布兜完全打开和完全闭合位置；采样器闭合时呈流线型的弹体外形，打开后呈伞形；金属骨架的尾端向内侧弯形成弯钩，可根据采样深度及采样量调节弯钩的弯折角度和弯折深度；金属骨架靠前端位置安装高灵敏度压力开关，高灵敏度压力开关与电机相连，控制电机开启；金属杆顶端安装控制电机开启高灵敏度压力开关，靠近尾端处锁环套接采样装置回收装备，尾端设置圆环连接牵引绳；

所述水体样品同步采集装备为弹体外形采水器，材质为不锈钢，包括采水器主体、连接杆、翻盖、出水孔和进出水挡板；所述采水器下端比上端重，采样时下端优先沉入水体；牵引绳上系有浮子，浮子与采水器之间的距离根据水深调节，获取不同所需深度的水样。

一种非船载便携抛投式样品精准采集装备的工作方法，具体包括如下步骤：

(1)将非船载便携抛投式沉积物/水体样品精准采集装备各组件相互连接，根据采样深度及采样量调整沉积物采样器金属骨架尾端弯钩的角度和深度，并将回收装置的保险栓打开，然后将采样器装入抛投器发射管，牵引绳穿过挂绳钩，固定在绳索箱中；

(2)在抛投器控制器上输入风向、风力、距离等参数，调整完毕后；当采样器重量较小时将枪托后端置于肩膀，调整射姿，扣动扳机，朝设定位置投射采样器；当采样器重量较大时，展开可伸缩支架，并调节适当高度，将枪托后端置于地面，并调节转轴将枪托后端与地面贴合，用脚踩在枪托后端，扣动扳机，朝设定位置投射采样器；

(3)采样器顶端接触水面后，触动金属杆顶端的高灵敏度压力开关，金属杆顶端的压力开关开启，电机处于工作状态，通过传动拉索将骨架箍向金属杆顶端方向推动，使得采样器逐渐打开，当骨架箍触碰到顶部限位开关后，电机停止工作，并锁定位置，此时采样器的尼龙布兜处于完全打开状态，呈雨伞形，在重力作用下沉入水体，然后通过牵引绳拉动采样器，处在水底的采样器金属杆受到一个水平力的作用，同时采样器自身的重力作用于金属骨架的弯钩与水底的接触点，两力合力使得金属骨架尾端弯钩向斜下方运动，使得沉积物进入尼龙布兜；

(4)当采集的沉积物达到一定量后触动金属骨架靠前端位置安装的高灵敏度压力开关，电机反向开启，通过传动拉索将骨架箍向金属杆尾端方向拉动，使得采样器逐渐闭合，当骨架箍触碰到底部限位开关后，电机停止工作，并锁定位置，采样器处于完全闭合状态，沉积物样品封存在尼龙布兜中；骨架箍在触碰到底部限位开关的同时，触碰回收装置的触发开关，气囊迅速被小体积高压气瓶内的高压气体充气，产生较大浮力将沉积物采样器拉升至水面；

(5)将漂浮于水面上的采样器通过牵引绳人工拉回，将采集样品收集并存放于现场冰箱带回实验室进行分析；拆卸部分组件，清洗相关设备并运回实验室封存；

(6)如果需要采集水样将上述沉积物采集装置更换为采水器。

所述锁环包括两个半圆形锁块、转轴和锁杆，两个锁块的一端通过转轴铰接，另一端通过带有螺纹的锁杆拧紧固定。

所述电机可正向或反向启动，骨架箍通过传动拉索与电机相连，传动拉索可在电机正向或反向启动的带动下实现推动和拉动。

所述高灵敏度压力开关与电机相连，控制电机正向或反向开启；所述金属杆顶端的高灵敏度压力开关触发后电机正向开启，使得采样器逐渐打开；金属骨架靠前端位置安装的高灵敏度压力开关触发后电机反向开启，使得采样器逐渐闭合。

所述顶部限位开关触发后电机停止工作，并锁定位置；底部限位开关触发后电机停止工作，并锁定位置，同时触发回收装置的触发开关。

与现有技术相比，本发明具有如下有益技术效果：

(1)沉积物自动抓取装备形状巧妙，采用流线型的弹体外形，在飞行过程中所受空气阻力较小、稳定性高，且可任意角度抛投均能实现沉积物的有效抓取，采样成功率、采样量和操作便捷性等均远超传统采样器；

(2)高稳定性气动精准抛投装备使得沉积物样品的获取几乎不受采样区域所处环境的限制，且可实现采样位点的精准定位，并显著削减采样成本或增加采样频次，可任意角度抛投；

(3)回收装备可实现采样装备与采集样品的简便回收，不用借助绞车等机械工具，可实现岸上人工操作轻松回收；

(4)本装备可实现特定区域水体与沉积物的同步采集，适用于河流、湖泊、近岸海域等多种水域样品的采集，易于推广应用。

(5)本发明实现了自动控制，电机可正向或反向启动，骨架箍通过传动拉索与电机相连，传动拉索可在电机正向或反向启动的带动下实现推动和拉动。高灵敏度压力开关与电机相连，控制电机正向或反向开启；所述金属杆顶端的高灵敏度压力开关触发后电机正向开启，使得采样器逐渐打开；金属骨架靠前端位置安装的高灵敏度压力开关触发后电机反向开启，使得采样器逐渐闭合。顶部限位开关触发后电机停止工作，并锁定位置；底部限位开关触发后电机停止工作，并锁定位置，同时触发回收装置的触发开关。此外，第一道保险为保险栓156，保险栓旋转打开后触碰触发开关方能打开，气瓶往气囊充气；保险栓关闭后触发开关无法摁动。第二道保险是触发开关，只有保险栓打开，触动开关才能摁下，启动回收装置。进一步保证人身安全以及正常采集工作。

(6)本发明可伸缩支架通过锁环套接在抛射器主体上，当待发射采样器较重时将可伸缩支架展开起到支撑作用，并调节至适当高度，将枪托置于地面，并调节转轴将枪托后端与地面贴合，用脚踩在枪托1后端，扣动扳机，更加省力。

附图说明

图1为本发明精准采集装备结构示意图；

图2为本发明高稳定性气动精准抛投装备结构示意图；

图3为本发明沉积物自动抓取装备结构示意图；

图4为本发明锁环结构示意图；

图5为本发明采样装置回收装备结构示意图；

图6为本发明水体样品同步采集装备结构示意图；

图中，1—枪托后端；2—枪托前端；3—手柄；4—扳机；5—气瓶箱；6—绳索箱；7—前握把；8—可伸缩支架；9—转轴；10—控制器；11—抛投器主体；12—发射管；13—采样器；131—高灵敏压力开关；132—金属骨架；133—尼龙布兜；134—弯钩；135—骨架箍；136—撑杆；137—限位开关；138—金属杆；139—电机；140—圆环；141—牵引绳；15—回收装置；151—气囊；152—阀件；153—小体积高压气瓶；154—固定环；155—触发开关；156—保险栓；161—浮子；162—连接杆；163—翻盖；164—采水器主体；165—出水孔；166—进出水挡板；167—锁杆；168—锁块；169—转轴。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明，但本发明的保护范围不受附图和实施例所限。

图1为本发明精准采集装备结构示意图，如图所示，非船载便携抛投式样品精准采集装备，可采集沉积物样品或水体样品；包括高稳定性气动精准抛投装备、采样装置回收装备和水体样品同步采集装备；采集沉积物样品时还包括沉积物自动抓取装备，采集水体样品时还包括水体样品同步采集装备；

图2为本发明高稳定性气动精准抛投装备结构示意图，如图所示，高稳定性气动精准抛投装备包括抛投器主体11、枪托后端1、枪托前端2、手柄3、扳机4、气瓶箱5、绳索箱6、前握把7、可伸缩支架8、转轴9、控制器10和发射管12；所述枪托后端1通过转轴9与枪托前端2转动连接，枪托前端2与抛投器主体11的后端铰接，可进行折叠；抛投器主体11前端设有发射管12、前握把7和可伸缩支架8；发射管12通过螺纹拧紧固定于抛射器主体11的前端，发射管12内装填待发射的沉积物自动抓取装备和水体样品同步采集装备；前握把7通过锁环套接在抛射器主体11的前部，前握把7上设有挂绳钩，可伸缩支架8通过锁环套接在抛射器主体11的前部，可展开起支撑作用；所述抛投器主体11的中部下端通过锁环套接气瓶箱5和绳索箱6，用于存放气瓶和牵引绳141，牵引绳141从绳索箱6出来后经挂绳钩，在发射管12外部与采样器13相连；抛投器主体11后端底部设有手柄3、扳机4；抛投器主体11后端上部设有控制器10，控制器10与调节进入抛投器主体11内部的工作气腔气体压力的调节装置相连，采样器的投掷靠工作气腔气体压力推动，控制器10可根据风向、风力、距离及高度差参量自动计算修正发射压力、发射方位角与俯仰角，控制器10上设有数字按键，可输入风向、风力、距离参数，实现采样器的精准投掷；

图5为本发明采样装置回收装备结构示意图，如图所示，采样装置回收装备15包括气囊151、阀件152、小体积高压气瓶153、固定环154、触发开关155；所述通过固定环154连接在沉积物自动抓取装备或水体样品同步采集装备上；所述气囊151存放于气囊盒中，小体积高压气瓶153存放于气瓶舱中，气瓶舱与气囊盒呈垂向分布，小体积高压气瓶153和气囊151通过阀件152贯通连接，阀件152由配有保险栓156的触发开关155控制的；

图3为本发明沉积物自动抓取装备结构示意图，如图所示，沉积物自动抓取装备包括采样器13和金属杆138；采样器13包括八根金属骨架132、尼龙布兜133、骨架箍135、电机139，尼龙布兜133通过塑料连接扣与金属骨架132连接，八根金属骨架132分别通过八根撑杆136与骨架箍135相连，骨架箍135通过传动拉索与电机139相连，金属杆138在骨架箍135的上下两侧各设置一个限位开关137，分别为顶部限位开关和底部限位开关，骨架箍135可在顶部限位开关和底部限位开关之间沿金属杆138滑动，分别对应尼龙布兜133完全打开和完全闭合位置；采样器13闭合时呈流线型的弹体外形，打开后呈伞形；金属骨架132的尾端向内侧弯形成弯钩134，可根据采样深度及采样量调节弯钩134的弯折角度和弯折深度；金属骨架132靠前端位置安装高灵敏度压力开关131，高灵敏度压力开关131与电机139相连，控制电机139开启；金属杆138顶端安装控制电机139开启高灵敏度压力开关131，靠近尾端处锁环套接采样装置回收装备15，尾端设置圆环140连接牵引绳141；

图6为本发明水体样品同步采集装备结构示意图，如图所示，所述水体样品同步采集装备为弹体外形采水器，材质为不锈钢，包括采水器主体164、连接杆162、翻盖163、出水孔165和进出水挡板166；所述采水器下端比上端重，采样时下端优先沉入水体；牵引绳141上系有浮子161，浮子161与采水器之间的距离根据水深调节，获取不同所需深度的水样。

一种非船载便携抛投式样品精准采集装备的工作方法，具体包括如下步骤：

(1)将非船载便携抛投式沉积物/水体样品精准采集装备各组件相互连接，根据采样深度及采样量调整沉积物采样器金属骨架132尾端弯钩134的角度和深度，并将回收装置15的保险栓156打开，然后将采样器13装入抛投器发射管12，牵引绳141穿过挂绳钩，固定在绳索箱6中；

(2)在抛投器控制器10上输入风向、风力、距离等参数，调整完毕后；当采样器13重量较小时将枪托后端1置于肩膀，调整射姿，扣动扳机4，朝设定位置投射采样器13；当采样器13重量较大时，展开可伸缩支架8，并调节适当高度，将枪托后端1置于地面，并调节转轴9将枪托后端1与地面贴合，用脚踩在枪托后端1，扣动扳机4，朝设定位置投射采样器13；

(3)采样器13顶端接触水面后，触动金属杆138顶端的高灵敏度压力开关131，金属杆138顶端的压力开关131开启，电机139处于工作状态，通过传动拉索将骨架箍135向金属杆138顶端方向推动，使得采样器13逐渐打开，当骨架箍135触碰到顶部限位开关137后，电机139停止工作，并锁定位置，此时采样器13的尼龙布兜133处于完全打开状态，呈雨伞形，在重力作用下沉入水体，然后通过牵引绳141拉动采样器13，处在水底的采样器金属杆138受到一个水平力的作用，同时采样器13自身的重力作用于金属骨架132的弯钩134与水底的接触点，两力合力使得金属骨架132尾端弯钩134向斜下方运动，使得沉积物进入尼龙布兜133；

(4)当采集的沉积物达到一定量后触动金属骨架132靠前端位置安装的高灵敏度压力开关131，电机139反向开启，通过传动拉索将骨架箍135向金属杆138尾端方向拉动，使得采样器13逐渐闭合，当骨架箍135触碰到底部限位开关137后，电机139停止工作，并锁定位置，采样器13处于完全闭合状态，沉积物样品封存在尼龙布兜133中；骨架箍135在触碰到底部限位开关137的同时，触碰回收装置15的触发开关155，气囊151迅速被小体积高压气瓶153内的高压气体充气，产生较大浮力将沉积物采样器13拉升至水面；

(5)将漂浮于水面上的采样器13通过牵引绳141人工拉回，将采集样品收集并存放于现场冰箱带回实验室进行分析；拆卸部分组件，清洗相关设备并运回实验室封存；

(6)如果需要采集水样将上述沉积物采集装置更换为采水器。

图4为本发明锁环结构示意图，如图所示，所述锁环包括两个半圆形锁块168、转轴169和锁杆167，两个锁块168的一端通过转轴169铰接，另一端通过带有螺纹的锁杆167拧紧固定。

所述电机139可正向或反向启动，骨架箍135通过传动拉索与电机139相连，传动拉索可在电机139正向或反向启动的带动下实现推动和拉动。

所述高灵敏度压力开关131与电机139相连，控制电机139正向或反向开启；所述金属杆138顶端的高灵敏度压力开关131触发后电机139正向开启，使得采样器13逐渐打开；金属骨架132靠前端位置安装的高灵敏度压力开关131触发后电机139反向开启，使得采样器13逐渐闭合。

所述顶部限位开关触发后电机139停止工作，并锁定位置；底部限位开关触发后电机139停止工作，并锁定位置，同时触发回收装置15的触发开关155。

Claims (6)

1.一种非船载便携抛投式样品精准采集装备，其特征在于：所述样品精准采集装备可采集沉积物样品或水体样品；包括高稳定性气动精准抛投装备、采样装置回收装备和水体样品同步采集装备；采集沉积物样品时还包括沉积物自动抓取装备，采集水体样品时还包括水体样品同步采集装备；

所述高稳定性气动精准抛投装备包括抛投器主体、枪托后端、枪托前端、手柄、扳机、气瓶箱、绳索箱、前握把、可伸缩支架、转轴、控制器和发射管；所述枪托后端通过转轴与枪托前端转动连接，枪托前端与抛投器主体的后端铰接，可进行折叠；抛投器主体前端设有发射管、前握把和可伸缩支架；发射管通过螺纹拧紧固定于抛射器主体的前端，发射管内装填待发射的沉积物自动抓取装备和水体样品同步采集装备；前握把通过锁环套接在抛射器主体的前部，前握把上设有挂绳钩，可伸缩支架通过锁环套接在抛射器主体的前部，可展开起支撑作用；所述抛投器主体的中部下端通过锁环套接气瓶箱和绳索箱，用于存放气瓶和牵引绳，牵引绳从绳索箱出来后经挂绳钩，在发射管外部与采样器相连；抛投器主体后端底部设有手柄、扳机；抛投器主体后端上部设有控制器，控制器与调节进入抛投器主体内部的工作气腔气体压力的调节装置相连，采样器的投掷靠工作气腔气体压力推动，控制器可根据风向、风力、距离及高度差参量自动计算修正发射压力、发射方位角与俯仰角，控制器上设有数字按键，可输入风向、风力、距离参数，实现采样器的精准投掷；

所述采样装置回收装备包括气囊、阀件、小体积高压气瓶、固定环、触发开关；所述通过固定环连接在沉积物自动抓取装备或水体样品同步采集装备上；所述气囊存放于气囊盒中，小体积高压气瓶存放于气瓶舱中，气瓶舱与气囊盒呈垂向分布，小体积高压气瓶和气囊通过阀件贯通连接，阀件由配有保险栓的触发开关控制的；

所述沉积物自动抓取装备包括采样器和金属杆；采样器包括八根金属骨架、尼龙布兜、骨架箍、电机，尼龙布兜通过塑料连接扣与金属骨架连接，八根金属骨架分别通过八根撑杆与骨架箍相连，骨架箍通过传动拉索与电机相连，金属杆在骨架箍的上下两侧各设置一个限位开关，分别为顶部限位开关和底部限位开关，骨架箍可在顶部限位开关和底部限位开关之间沿金属杆滑动，分别对应尼龙布兜完全打开和完全闭合位置；采样器闭合时呈流线型的弹体外形，打开后呈伞形；金属骨架的尾端向内侧弯形成弯钩，可根据采样深度及采样量调节弯钩的弯折角度和弯折深度；金属骨架靠前端位置安装高灵敏度压力开关，高灵敏度压力开关与电机相连，控制电机开启；金属杆顶端安装控制电机开启高灵敏度压力开关，靠近尾端处锁环套接采样装置回收装备，尾端设置圆环连接牵引绳；

所述水体样品同步采集装备为弹体外形采水器，材质为不锈钢，包括采水器主体、连接杆、翻盖、出水孔和进出水挡板；所述采水器下端比上端重，采样时下端优先沉入水体；牵引绳上系有浮子，浮子与采水器之间的距离根据水深调节，获取不同所需深度的水样。

2.一种非船载便携抛投式样品精准采集装备的工作方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

(1)将非船载便携抛投式沉积物/水体样品精准采集装备各组件相互连接，根据采样深度及采样量调整沉积物采样器金属骨架尾端弯钩的角度和深度，并将回收装置的保险栓打开，然后将采样器装入抛投器发射管，牵引绳穿过挂绳钩，固定在绳索箱中；

(2)在抛投器控制器上输入风向、风力、距离等参数，调整完毕后；当采样器重量较小时将枪托后端置于肩膀，调整射姿，扣动扳机，朝设定位置投射采样器；当采样器重量较大时，展开可伸缩支架，并调节适当高度，将枪托后端置于地面，并调节转轴将枪托后端与地面贴合，用脚踩在枪托后端，扣动扳机，朝设定位置投射采样器；

(3)采样器顶端接触水面后，触动金属杆顶端的高灵敏度压力开关，金属杆顶端的压力开关开启，电机处于工作状态，通过传动拉索将骨架箍向金属杆顶端方向推动，使得采样器逐渐打开，当骨架箍触碰到顶部限位开关后，电机停止工作，并锁定位置，此时采样器的尼龙布兜处于完全打开状态，呈雨伞形，在重力作用下沉入水体，然后通过牵引绳拉动采样器，处在水底的采样器金属杆受到一个水平力的作用，同时采样器自身的重力作用于金属骨架的弯钩与水底的接触点，两力合力使得金属骨架尾端弯钩向斜下方运动，使得沉积物进入尼龙布兜；

(4)当采集的沉积物达到一定量后触动金属骨架靠前端位置安装的高灵敏度压力开关，电机反向开启，通过传动拉索将骨架箍向金属杆尾端方向拉动，使得采样器逐渐闭合，当骨架箍触碰到底部限位开关后，电机停止工作，并锁定位置，采样器处于完全闭合状态，沉积物样品封存在尼龙布兜中；骨架箍在触碰到底部限位开关的同时，触碰回收装置的触发开关，气囊迅速被小体积高压气瓶内的高压气体充气，产生较大浮力将沉积物采样器拉升至水面；

(5)将漂浮于水面上的采样器通过牵引绳人工拉回，将采集样品收集并存放于现场冰箱带回实验室进行分析；拆卸部分组件，清洗相关设备并运回实验室封存；

(6)如果需要采集水样将上述沉积物采集装置更换为采水器。

3.根据权利要求1所述的非船载便携抛投式样品精准采集装备，其特征在于：所述锁环包括两个半圆形锁块、转轴和锁杆，两个锁块的一端通过转轴铰接，另一端通过带有螺纹的锁杆拧紧固定。

4.根据权利要求1所述的非船载便携抛投式样品精准采集装备，其特征在于：所述电机可正向或反向启动，骨架箍通过传动拉索与电机相连，传动拉索可在电机正向或反向启动的带动下实现推动和拉动。

5.根据权利要求1所述的非船载便携抛投式样品精准采集装备，其特征在于：所述高灵敏度压力开关与电机相连，控制电机正向或反向开启；所述金属杆顶端的高灵敏度压力开关触发后电机正向开启，使得采样器逐渐打开；金属骨架靠前端位置安装的高灵敏度压力开关触发后电机反向开启，使得采样器逐渐闭合。

6.根据权利要求1所述的非船载便携抛投式样品精准采集装备，其特征在于：所述顶部限位开关触发后电机停止工作，并锁定位置；底部限位开关触发后电机停止工作，并锁定位置，同时触发回收装置的触发开关。

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