CN112326338A - 一种悬移质泥沙采样器 - Google Patents
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Abstract
一种悬移质泥沙采样器，包括牵引绳、配重块、水样筒架、水样套和采样绳；水样筒架设有顶盖、底盘和支撑杆，牵引绳与顶盖相连接，配重块与底盘相连接；水样套包括套衣、提升杆、上端骨架、中端骨架和下端骨架，套衣由柔性的不透水材料制成，可折叠，下端骨架固定在底盘上，提升杆固定在上端骨架上，采样绳与提升杆相连接，拉动采样绳可以使得套衣将支撑杆和水样包裹。本发明采用框架结构，采样前受到的水流冲击力很小，不需要配有笨重的铅鱼来稳定采样器，具有结构简单、重量较轻、操作方便的优点。
Description
技术领域
本发明属于水文仪器技术领域，具体涉及一种悬移质泥沙采样器。
背景技术
悬移质泥沙为在水流中悬浮运动的泥沙，多为细沙和黏土颗粒，是河流输沙量的主要部分，它常给水利水电工程带来一系列的问题，如水库淤积、河道演变、引水渠首及渠系的淤积等，所以水文部门需要常年对河道的水文信息进行监测，其中悬移质泥沙测验是水文测验最基本的工作之一。悬移质采样器是水利工程中常用的泥沙采样器，水文工作人员通过悬移质泥沙采样器可以对河流中某一水域中不同区域的泥沙和水质进行采样，来进行数据收集和分析，为监控和解决悬移质泥沙对水利水电工程的影响提供数据支持。目前国内普遍采用的悬移质泥沙采样装置多为瓶式采样器和横式采样器，在使用该悬移质泥沙采样装置时，通常先将船划到指定的水域，然后将瓶状、桶状或筒状采样容器下沉到某个水深位置，获取一定量的泥沙水样。由于悬移质泥沙采样需要的水样较多，一次的水样一般在1L以上，因此现有的悬移质泥沙采样器大都体型较大。大体积又中空的采样容器在河流中容易被水流带跑，难以下沉到指定位置，为此，一般要配以一个上百公斤的铅鱼来稳定仪器，这样整套泥沙采样仪器就比较笨重，不便于携带和采样操作。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种悬移质泥沙采样器，以解决现有的悬移质泥沙采样器比较笨重，不便于携带和采样操作的问题。
为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：
一种悬移质泥沙采样器，包括牵引绳和配重块，还包括水样筒架、水样套和采样绳，所述水样筒架设有顶盖、底盘和支撑杆，所述牵引绳与所述顶盖相连接，所述配重块与所述底盘相连接，所述水样套包括套衣、提升杆、上端骨架、中端骨架和下端骨架，所述套衣由柔性的不透水材料制成，可折叠，所述下端骨架固定在所述底盘上，所述提升杆固定在所述上端骨架上，所述采样绳与所述提升杆相连接，拉动所述采样绳可以使得所述套衣将所述支撑杆和水样包裹。
优选的，所述顶盖和所述底盘均为圆盘形，所述上端骨架、中端骨架和下端骨架均为圆圈形。
优选的，所述上端骨架的直径小于所述顶盖的直径。
优选的，所述支撑杆有6根，其中4根支撑杆两两一组，每组的两根支撑杆靠得很近，中间构成一条竖缝。
优选的，所述提升杆位于所述上端骨架的中心线位置，并卡在所述支撑杆构成的竖缝中，所述提升杆在竖缝中可上下移动。
本发明的有益效果是：本发明采用框架结构，采样前受到的水流冲击力很小，不需要配有笨重的铅鱼来稳定采样器，本发明结构简单，重量较轻，操作方便。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：1-采样绳，2-水样筒架，3-提升杆，4-支撑杆，5-套衣，6-底盘，7-配重块，8-牵引绳，9-顶盖，10-上端骨架，11-水样套，12-中端骨架，13-下端骨架。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
参见图1，一种悬移质泥沙采样器，包括牵引绳8、配重块7、水样筒架2、水样套11和采样绳1。水样筒架2为圆柱型，设有顶盖9、底盘6和支撑杆4，位于顶盖9和底盘6之间的六根支撑杆4围成一个圆圈，其中四根支撑杆4两两一组，每组的两根支撑杆4靠得很近，中间构成一条竖缝，两条竖缝与水样筒架2的中心轴在同一平面上。水样筒架2的顶盖9与牵引绳8相连接，底盘6与配重块7相连接，配重块7起到保证整个仪器在水中稳定的作用。水样套11由套衣5、提升杆3、上端骨架10、中端骨架12和下端骨架13等部分构成，上端骨架10、中端骨架12和下端骨架13均为金属圈，均套在支撑杆4外面，下端骨架13与底盘6固定连接，提升杆3固定连接在上端骨架10的平分线位置，采样绳1连接在提升杆3的中间位置，套衣5连接在上端骨架10、中端骨架12和下端骨架13上。
本发明在实施例中的一些具体细节如下。
顶盖9和底盘6材质均为不锈钢板，顶盖9的直径为15cm，底盘6的直径为17cm，顶盖9和底盘6之间的间距为20cm。支撑杆4、提升杆3、上端骨架10、中端骨架12和下端骨架13的材质均为粗8mm的不锈钢实心棒材，六根支撑杆4固定在顶盖9和底盘6上，并围成外径为10cm的圆圈，四根支撑杆4构成两条竖缝，竖缝宽10mm，另两根支撑杆4所在平面与竖缝所在平面垂直。支撑杆4的固定方法：支撑杆4的两端进行螺纹加工，顶盖9和底盘6进行钻孔和攻丝，加工出与支撑杆4螺纹相配套的内螺纹孔，然后将支撑杆4接入内螺纹孔，并用螺母拧紧。下端骨架13的内径为15cm，固定在底盘6上，中端骨架12的内径为13cm，上端骨架10的内径为11cm，与上端骨架10连接的提升杆3卡在两条竖缝中。套衣5的材质选用PU涂层涤纶牛津布面料的防水布，上端骨架10、中端骨架12和下端骨架13均用细线缝在套衣5上，并在缝合处粘上防水胶带，进行防渗漏处理，中端骨架12位于套衣5的一半高度位置上。牵引绳8和采样绳1均选用5mm粗尼龙绳；配重块7重16kg，由四块4kg潜水配重铅块捆绑组成，配重块7重量远远小于铅鱼的重量。在底盘6中心设有直径15mm的强力磁铁，可吸住提升杆3。在顶盖9的中心开有一个直径10mm的小孔，采样绳1从该小孔中穿过。在下端骨架13与底盘6的连接处涂上胶水进行密封，防止渗漏。
下面说明本发明的采样过程。
本发明在下放过程中主要是控制牵引绳8，在提升过程中主要是控制采样绳1。下放之前，将上端骨架10、中端骨架12和下端骨架13这三个金属圈套在一起，并依靠金属圈的自身重力以及磁铁对提升杆3的吸力将套衣5压在底盘6上。下放时，拉着牵引绳8将采样器下放到水中某个指定的水深位置，根据牵引绳8的下放长度确定水样筒架2与水面的间距。下放过程中采样绳1在仪器自身重量牵引下自然下放，不要用力拉它，使得上端骨架10一直在底盘6上，套衣5处于折叠状态。这时，水样套11基本上是贴伏在底盘6上，采样器的迎水面积很小，水流能够顺畅地从顶盖9与底盘6之间穿过，因此，水流对采样器的冲击力很小。采样时，拉动采样绳1，带动提升杆3、上端骨架10、中端骨架12和套衣5上升，直至提升杆3和上端骨架10碰到顶盖9，套衣5逐渐将水样筒架2的支撑杆4包裹，同时，水样也被包裹和储存在套衣5内。完成采样后，继续用力拉升采样绳1，同时回收牵引绳8，最终将整个采样器提出水面，取得水样。
Claims (5)
1.一种悬移质泥沙采样器，包括牵引绳和配重块，其特征在于：还包括水样筒架、水样套和采样绳，所述水样筒架设有顶盖、底盘和支撑杆，所述牵引绳与所述顶盖相连接，所述配重块与所述底盘相连接，所述水样套包括套衣、提升杆、上端骨架、中端骨架和下端骨架，所述套衣由柔性的不透水材料制成，可折叠，所述下端骨架固定在所述底盘上，所述提升杆固定在所述上端骨架上，所述采样绳与所述提升杆相连接，拉动所述采样绳可以使得所述套衣将所述支撑杆和水样包裹。
2.根据权利要求1所述的一种悬移质泥沙采样器，其特征在于：所述顶盖和所述底盘均为圆盘形，所述上端骨架、中端骨架和下端骨架均为圆圈形。
3.根据权利要求1所述的一种悬移质泥沙采样器，其特征在于：所述上端骨架的直径小于所述顶盖的直径。
4.根据权利要求1所述的一种悬移质泥沙采样器，其特征在于：所述支撑杆有6根，其中4根支撑杆两两一组，每组的两根支撑杆靠得很近，中间构成一条竖缝。
5.根据权利要求1所述的一种悬移质泥沙采样器，其特征在于：所述提升杆位于所述上端骨架的中心线位置，并卡在所述支撑杆构成的竖缝中，所述提升杆在竖缝中可上下移动。
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