CN111855292B

CN111855292B - 一种无扰动的水体近底连续旋转取样装置

Info

Publication number: CN111855292B
Application number: CN202010701594.4A
Authority: CN
Inventors: 温琦; 刘作绩; 吕明东; 刘升发; 曹鹏; 吴斌
Original assignee: Qingdao Haiyan Electronics Co ltd; First Institute of Oceanography MNR
Current assignee: Qingdao Haiyan Electronics Co ltd; First Institute of Oceanography MNR
Priority date: 2020-07-20
Filing date: 2020-07-20
Publication date: 2021-07-23
Anticipated expiration: 2040-07-20
Also published as: CN111855292A

Abstract

本发明属于地学勘探领域，具体涉及一种无扰动的水体近底连续旋转取样装置，包括吊架、压盘、底部配重，还包括安装于压盘和底部配重之间的释放杆、若干个采集瓶模组和转动装置，每个采集瓶模组均包括外瓶和设置在外瓶内的内瓶；转动装置包括转轴、止动拨杆、涡轮和蜗杆，转轴包括用于固定内瓶的内轴和用于带动外瓶旋转的外转轴，止动拨杆一端与释放杆相连，另一端与蜗杆相接，蜗杆与蜗轮啮合，蜗轮套设在转轴上；蜗杆上安装有缆绳，缆绳一端连接有重力块。该取样装置能够在装置到达水体近底时自动进行水样收集，且在下放过程中能够保证水体流通性，采集到近底真实水样；该装置密封性良好，可操作性强。

Description

一种无扰动的水体近底连续旋转取样装置

技术领域

本发明属于地学勘探领域，具体涉及一种无扰动的水体近底连续旋转取样装置。

背景技术

在地学勘探，尤其是海洋地质学勘探等领域，经常需要对水体近底的水样进行水质进行取样和检测分析，检测分析结果的准确与否，不仅与实验室中各个测定环节有关，还与调查过程中的水样采集相关；其中，近底水样采集的准确与否，对于整个实验的测定结果的准确性起到至关重要的作用。在水样采集过程中，尤其是对水体近底的水样进行采集时，某些深度下的采集是无法进行人工干预的，这就对水体近底取样装置的连续性及可操作性提出了更严格的要求。

发明内容

本发明针对水体近底的水样采集过程中所存在的问题，提出了一种无扰动的水体近底连续旋转取样装置，能够在装置到达水体近底时自动进行水样收集，且在下放过程中能够保证水体流通性，采集到近底真实水样；该装置密封性良好，可操作性强。

本发明的技术方案是：

一种无扰动的水体近底旋转取样装置，包括吊架、压盘、底座配重，还包括安装于所述压盘和底座配重之间的释放杆、若干个采集瓶模组和转动装置，每个采集瓶模组均包括外瓶和设置在外瓶内的内瓶，所述外瓶紧贴内瓶并沿内瓶的外侧壁旋转转动，所述内瓶与外瓶构成一圆柱形封闭筒，配合所述内瓶上安装的密封圈构成密封容器；所述转动装置包括转轴、止动拨杆、涡轮和蜗杆，所述转轴包括用于固定内瓶的内轴和用于带动外瓶旋转的外转轴，所述止动拨杆一端与所述释放杆相连，另一端与所述蜗杆相接，所述蜗杆与蜗轮啮合，所述蜗轮套设在所述转轴上；所述蜗杆上安装有缆绳，所述缆绳连接有重力块。

进一步的，所述转轴与压盘之间设置有第一轴承，所述第一轴承套设于所述转轴上；所述转轴上端与蜗轮连接，所述转轴下端与外瓶相连接的位置套设有驱动板，所述外瓶与驱动板插接并随驱动板旋转。

进一步的，所述压盘上设有第二轴承，所述蜗杆两端台阶轴分别安装在所述第二轴承上；所述蜗杆通过外端齿槽与所述止动拨杆上的齿啮合，所述止动拨杆通过弹簧搭压在所述释放杆上，所述释放杆上端固定安装于所述压盘，下端穿过所述底座配重并延伸出一段距离；所述止动拨杆上设有定位销。

进一步的，所述取样装置还包括滑轮，所述缆绳一端绕过所述滑轮固定缠绕在所述蜗杆，另一端绕过所述滑轮并连接有重力块。

进一步的，所述内瓶上下端各设有凸凹套，所述内瓶之间通过凸凹套组装插接，所述内瓶上还设置有透气阀和水嘴；所述外瓶的上下端面设有3个凸凹套，所述外瓶之间通过凸凹套组装插接。

进一步的，所述压盘与底座配重之间设有导杆；所述重力块安装在所述导杆上并沿所述导杆上下滑动。

进一步的，所述内瓶与外瓶相接的位置安装的密封圈为O型圈，所述压盘与采集瓶模组之间、所述底座配重与采集瓶模组之间均设有护罩。

本发明的有益效果：

本发明提供的一种无扰动的水体近底连续旋转取样装置，适用于在水体近底处进行水样采集，该取样装置通过释放杆与转动装置和采集瓶模的相互配合，可以做到无扰动的、自动的取样，取样后的采集瓶模具有优异的密封性；该取样装置的结构简单，操作方便，密封性好，在下放取样过程中可以保证水体的流通性，采集到近底真实水样。

附图说明

图1为本发明提供的取样装置的主视图；

图2为本发明提供的取样装置的F-F截面图；

图3为本发明提供的取样装置的L-L截面图；

图4为本发明提供的取样装置的J-J截面图；

图5为本发明提供的取样装置的W部的局部放大图；

图6为本发明提供的取样装置的E部的局部放大图；

图7为本发明提供的取样装置的Q部的局部放大图；

以上各图中，1、底座配重；2、压盘；3、转轴；4、重力块；5、护罩；6、驱动板；7、止动拨杆；8、第一轴承；9、外瓶；10、内瓶；11、透气阀；12、水嘴；13、导杆；14、释放杆；15、大O型圈；16、小O型圈；17、弹簧；18、吊架；19、蜗轮；20、蜗杆；21、缆绳；22、滑轮；23、第二轴承。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，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的前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明进行详细说明。

如图1至图5所示，本发明涉及一种无扰动的水体近底旋转取样装置，包括吊架18、压盘2、底座配重1，还包括安装于压盘2和底座配重1之间的释放杆14、若干个采集瓶模组和转动装置，每个采集瓶模组均包括外瓶9和设置在外瓶9内的内瓶10，外瓶9紧贴内瓶10并沿内瓶10的外侧壁旋转转动，内瓶10与外瓶9构成一圆柱形封闭筒，配合内瓶10上安装的密封圈构成密封容器；转动装置包括转轴3、止动拨杆7、涡轮和蜗杆20，转轴3包括用于固定内瓶10的内轴和用于带动外瓶9旋转的外转轴，止动拨杆7一端与释放杆14相连，另一端与蜗杆20相接，蜗杆20与蜗轮19啮合，蜗轮19套设在转轴3上；蜗杆20上安装有缆绳21，缆绳21连接有重力块4。

在上述无扰动的水体近底旋转取样装置中，转动装置发挥动力作用，主要依靠重力块4的重力作用，给缆绳21施加一个拉拽蜗杆20转动的力，从而带动蜗轮19转动，与蜗轮19套接的外转轴3随之转动从而带动外瓶9旋转，将已采集到水样的采集瓶模组密封。蜗杆20主要受到两个作用力：与释放杆14相连的止动拨杆7给蜗杆20一个固定的作用力；而蜗杆20上所缠绕的缆绳21则给蜗杆20施加一个旋转的拉力。非工作状态时，蜗杆20外端的齿槽与止动拨杆7上的齿啮合，蜗杆20位置固定；工作状态时，释放杆14推动止动拨杆7与蜗杆20分离，蜗杆20在与缆绳21连接的重力块4的重力作用下转动，从而带动蜗轮19以及外转轴的转动，外瓶9在外转轴的驱动下旋转并与内瓶10密闭，内瓶10保持不动，外瓶9配合内瓶10以及内瓶10上安装的密封圈组成一个密封的采集瓶模组。本具体实施例中的取样装置由6组采样瓶模组组成，在具体的使用过程中可以根据实际需要的组数安装采集瓶模组。

进一步的，转轴3与压盘2之间设置有第一轴承8，第一轴承8套设于转轴3上；转轴3上套设有蜗轮19和驱动板6，驱动板6上设置有若干个插孔，外瓶9通过其上设置的凸台插到驱动板6的插孔中固定。蜗轮19转动带动驱动板6转动，从而可以使与驱动板6插接的外瓶9随着蜗轮19旋转。

需要说明的是，压盘2上设有第二轴承23，蜗杆20两端台阶轴分别安装在第二轴承23上，第二轴承23的设置可以保证蜗杆20的自由转动；从图1和图2可以看出，释放杆14上端固定安装于压盘2，下端穿过底座配重11并延伸出一段距离；而蜗杆20通过外端齿槽与止动拨杆7上的齿啮合，止动拨杆7通过弹簧17搭压在释放杆14上，止动拨杆7上设有定位销。在取样装置被下放到水底取样时，底座配重11接触到水底，从而将释放杆14压下，释放杆14向上运动，驱动止动拨杆7转动，由于止动拨杆7上的定位销的定位作用，可以使止动拨杆7另一端与蜗杆20分离，蜗杆20不受止动拨杆7的固定作用后，可以在重力块4的拉拽下转动。可以理解的是，取样装置还包括滑轮22，缆绳21一端绕过滑轮22固定缠绕在蜗杆20，另一端绕过滑轮22并连接有重力块4。

如图6所示，内瓶10上下端各设有凸凹套，内瓶10之间通过凸凹套组装插接，内瓶10上还设置有透气阀11和水嘴12；外瓶9的上下端面设有3个凸凹套，外瓶9之间通过凸凹套组装插接。

为了保证该取样装置的整体稳固性能，压盘2与底座配重1之间设有导杆13；本实施例中底座配重1通过3根导杆13与压盘2以及吊架18固定，吊架18安装压盘2上。其中一根导杆13上设置有重力块4，重力块4安装在导杆13上并沿导杆13上下滑动。

为了保证该取样装置的密封性，如图7所示，内瓶10与外瓶9相接的位置安装的密封圈为O型圈，本实施例中的内瓶10上装有3件小O型圈16和1件大O型圈15，能够充分保证内瓶10和外瓶9的密封性，保证采集瓶模中采集到的水样为无干扰的近底水样。本领域内技术人员也可以采用其他密封装置或密封方式，只要能够达到密封的效果即可。另外，压盘2与采集瓶模组之间、底座配重1与采集瓶模组之间均设有护罩5，护罩5起到支撑防护的作用，可以防止取样装置中的采集瓶模组被水底淤泥所覆盖。

上述无扰动的水体近底连续旋转取样装置的工作原理如下：

底座配重11触底，释放杆14同时被压下，释放杆14向上直线运动驱动止动拨杆7转动与蜗杆20分离，蜗杆20在重力块4拽拉缆绳21的作用下旋转，蜗轮19随之转动从而带动驱动板6转动，从而使外瓶9旋转，并与内瓶10闭合形成密封的采集瓶模组，采集完成；蜗杆20与蜗轮19啮合有自锁功能，在回收过程始终使外瓶9与内瓶10闭合，保证采集的水样不泄露。回收上岸后拆下压盘2，采集瓶模组可以从上到下依次拆卸，拧开透气阀11，按下水嘴12即可把采集到的水样取出。

上述说明仅为本发明的优选实施例，并非是对本发明的限制，凡在本发明的内容范围内所做出的任何修改、等同替换、改型等，均应包含在本发明的专利保护范围之内。

Claims

1.一种无扰动的水体近底连续旋转取样装置，包括吊架、压盘、底座配重，其特征在于，还包括安装于所述压盘和底座配重之间的释放杆、若干个采集瓶模组和转动装置，每个采集瓶模组均包括外瓶和设置在外瓶内的内瓶，所述外瓶紧贴内瓶并沿内瓶的外侧壁旋转转动，所述内瓶与外瓶构成一圆柱形封闭筒，配合所述内瓶上安装的密封圈构成密封容器；所述转动装置包括转轴、止动拨杆、蜗轮和蜗杆，所述转轴包括用于固定内瓶的内轴和用于带动外瓶旋转的外转轴，所述止动拨杆一端与所述释放杆相连，另一端与所述蜗杆相接，所述蜗杆与蜗轮啮合，所述蜗轮套设在所述转轴上；所述蜗杆上安装有缆绳，所述缆绳连接有重力块；所述压盘上设有第二轴承，所述蜗杆两端台阶轴分别安装在所述第二轴承上；所述蜗杆通过外端齿槽与所述止动拨杆上的齿啮合，所述止动拨杆通过弹簧搭压在所述释放杆上，所述释放杆上端固定安装于所述压盘，下端穿过所述底座配重并延伸出一段距离；所述止动拨杆上设有定位销。

2.根据权利要求1所述的无扰动的水体近底连续旋转取样装置，其特征在于，所述转轴与压盘之间设置有第一轴承，所述第一轴承套设于所述转轴上；所述转轴上端与蜗轮连接，所述转轴下端与外瓶相连接的位置套设有驱动板，所述外瓶与驱动板插接并随驱动板旋转。

3.根据权利要求1所述的无扰动的水体近底连续旋转取样装置，其特征在于，所述取样装置还包括滑轮，所述缆绳一端绕过所述滑轮固定缠绕在所述蜗杆，另一端绕过所述滑轮并连接有重力块。

4.根据权利要求1所述的无扰动的水体近底连续旋转取样装置，其特征在于，所述内瓶上下端各设有凸凹套，所述内瓶之间通过凸凹套组装插接，所述内瓶上还设置有透气阀和水嘴；所述外瓶的上下端面设有3个凸凹套，所述外瓶之间通过凸凹套组装插接。

5.根据权利要求1所述的无扰动的水体近底连续旋转取样装置，其特征在于，所述压盘与底座配重之间设有导杆；所述重力块安装在所述导杆上并沿所述导杆上下滑动。

6.根据权利要求1所述的无扰动的水体近底连续旋转取样装置，其特征在于，所述内瓶与外瓶相接的位置安装的密封圈为O型圈，所述压盘与采集瓶模组之间、所述底座配重与采集瓶模组之间均设有护罩。