CN112414752A - 一种河海水底用柱状采泥器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及取样设备技术领域，且公开了一种河海水底用柱状采泥器，包括取样管，取样管的顶部通过法兰固定安装有上盖，取样管的底部活动安装有三角块，所述取样管的中部开设有取样腔，所述取样管环壁的内部开设有环腔，所述上盖中圈的内部开设有气腔，所述上盖的中心开设有与取样腔顶部连通的排水孔，所述排水孔内圈的底部位置固定安装有单向水阀，所述三角块内侧开设有弧形凹槽，所述三角块位于弧形凹槽最深处固定安装有单向泥阀，所述环腔内侧的顶部活动安装有气塞柱，所述气塞柱底部与三角块中心对应处固定连接有顶管，该采泥器通过形状的设计和压力块的设计，可以保证取样的精度和质量更高。

Description

一种河海水底用柱状采泥器

技术领域

本发明涉及取样设备技术领域，具体为一种河海水底用柱状采泥器。

背景技术

对于河海的检测中会进行各种的取样，其中对于水底的淤泥也需要进行采样检测，常用柱状采泥器进行采泥，原理是利用取样管插入到淤泥层中，然后顶部隔绝空气底部用端盖或者阀球进行封堵住，之后提出水面即可完成采泥取样，但是现在的采泥器在使用时就会存在一些问题：

1、在进行取样时利用阀球进行封堵取样管的底端口会一方面在阀球从顶部释放运动到底部的过程中会造成淤泥部位体积增加从而造成取样管内已经取样的部分受到挤压力的影响，另一方面其还会造成淤泥的单向流动性，进而将取样管内的淤泥带出来了，影响到取样的精确度，而且利用这些阀球类的封口也还会在底部留有横穿取样管口的导线，这对于淤泥中的固体物也会造成取样时的干扰，导致取样出来的位置与实际位置发生了偏移；

2、进行采泥取样的时候是根据深度来取样的，而且为了保证可以得到不同层次的生物质和化学成分等情况，取样时需保证垂直度足够才可以得到较准确的数据，但是实际中到达一定深度后直接释放阀球或者通过控制直接封口完成取样，这样造成的误差就比较大，不利于用来进行研究，精确度低。

发明内容

针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种河海水底用柱状采泥器，具备取样质量高、精度高的优点，解决了背景技术提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种河海水底用柱状采泥器，包括取样管，取样管的顶部通过法兰固定安装有上盖，上盖的顶部固定连接有挂环，取样管的底部活动安装有三角块，所述取样管的中部开设有取样腔，所述取样管环壁的内部开设有环腔，所述上盖中圈的内部开设有气腔，所述上盖的中心开设有与取样腔顶部连通的排水孔，所述排水孔内圈的底部位置固定安装有单向水阀，所述三角块内侧开设有弧形凹槽，所述三角块位于弧形凹槽最深处固定安装有单向泥阀，所述三角块内侧的三角边处固定安装有密封条，所述上盖顶部的一侧开设有充气口，所述环腔内侧的顶部活动安装有气塞柱，所述气塞柱底部与三角块中心对应处固定连接有顶管，所述气塞柱的内部固定连接有减振弹簧，所述气腔底部的中部呈环状均匀安装有限位套，所述限位套内腔的底部活动套接有压力块且压力块的一端伸出到上盖的外侧，所述压力块的中部开设有通气孔，所述压力块的内端部与限位套之间固定连接有限位弹簧。

优选的，所述限位套内腔的顶部位置活动安装有转动顶杆，所述转动顶杆的中部通过轴承活动吊接在限位套上，所述转动顶杆的长度与限位弹簧在未受到压力情况下的长度相等。

优选的，所述取样管呈正方形，所述三角块为等腰直角三角形，所述三角块与取样管的活动铰接处套接有扭簧，所述环腔的上半部开口大于下半部，所述顶管为中空薄管。

优选的，所述压力块的外侧端面与取样管的端面处于同一平面，所述通气孔的直径小于上盖的壁厚。

本发明具备以下有益效果：

1、通过将取样管设置成方形结构，并且在底部设置了三角块，相较于现有技术来说，通过利用方形的取样管直接插入到淤泥中，并且利用内部的气塞柱顶动顶管将三角块合并，三角块合并可以形成方形恰好将取样管底部闭合，同时其设置有单向泥阀还可以保证不会将淤泥在取样管内形成积累聚集的情况，保证取样出来的淤泥精度更高，同时这样的设计也去除了取样管底面的遮挡物，保证取样的质量更高，不会造成误差。

2、通过在上盖内部设置限位套并且套接有压力块，同时在限位套的顶部设置有转动顶杆，相较于现有技术来说，当整个采泥器的垂直度不够的话，即使在压力块受到水压的作用也无法向内部收缩，因为转动顶杆恰好可以将其抵住，只有当转动顶杆保持水平即取样管处于铅直状态才能保证压力块可以向内部收缩并释放气压控制三角块收合，因此可以利用平衡性的原理进行控制取样的精度，更利于得出更精确的研究结果。

附图说明

图1为本发明结构整体正视图；

图2为本发明结构整体俯视图；

图3为本发明结构纵向半剖图；

图4为本发明结构横向半剖图；

图5为本图3中A处放大图；

图6为本图3中B处放大图。

图中：1、取样管；101、取样腔；102、环腔；2、上盖；201、气腔；202、排水孔；3、挂环；4、三角块；401、弧形凹槽；402、单向泥阀；5、充气口；6、压力块；601、通气孔；7、气塞柱；8、顶管；9、减振弹簧；10、限位套；11、密封条；12、限位弹簧；13、转动顶杆；14、单向水阀。

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。

请参阅图1-6，一种河海水底用柱状采泥器，包括取样管1，取样管1的顶部通过法兰固定安装有上盖2，上盖2的顶部固定连接有挂环3，取样管1的底部活动安装有三角块4，取样管1的中部开设有取样腔101，取样管1环壁的内部开设有环腔102，上盖2中圈的内部开设有气腔201，上盖2的中心开设有与取样腔101顶部连通的排水孔202，排水孔202内圈的底部位置固定安装有单向水阀14，三角块4内侧开设有弧形凹槽401，三角块4位于弧形凹槽401最深处固定安装有单向泥阀402，三角块4内侧的三角边处固定安装有密封条11，上盖2顶部的一侧开设有充气口5，环腔102内侧的顶部活动安装有气塞柱7，气塞柱7底部与三角块4中心对应处固定连接有顶管8，气塞柱7的内部固定连接有减振弹簧9，气腔201底部的中部呈环状均匀安装有限位套10，限位套10内腔的底部活动套接有压力块6且压力块6的一端伸出到上盖2的外侧，压力块6的中部开设有通气孔601，压力块6的内端部与限位套10之间固定连接有限位弹簧12。

其中，限位套10内腔的顶部位置活动安装有转动顶杆13，转动顶杆13的中部通过轴承活动吊接在限位套10上，转动顶杆13的长度与限位弹簧12在未受到压力情况下的长度相等，转动顶杆13就是用来控制水平度的，当整个采泥器处于竖直状态即可保证转动顶杆13水平即压力块6可以向内部收缩释放空气压力，但是当处于未竖直的状态时就会造成倾斜阻挡，限制了压力块6的移动，从而保证了取样的质量和精确度。

其中，取样管1呈正方形，三角块4为等腰直角三角形，三角块4与取样管1的活动铰接处套接有扭簧，利用三角块4进行闭合形成一个正方形来封口的作用，同时还可以根据扭簧进行控制转动的角度情况实现限位，环腔102的上半部开口大于下半部，顶管8为中空薄管，开口由大到小可以实现气塞柱7的限位作用，同时顶管8采用中空薄管是为了减少插入到淤泥中的体积，避免影响到淤泥的体积变化从而导致取样误差大。

其中，压力块6的外侧端面与取样管1的端面处于同一平面，通气孔601的直径小于上盖2的壁厚，压力块6保证可以受到一定深度的水压，同时其还需要不能超出取样管1顶部外圈的位置，以免造成淤泥或者杂物干扰的情况，同时通气孔601是为了释放压力，但是为了保证气腔201和环腔102内部不会进入水等杂物，其不能超出到上盖2的外侧位置。

工作原理，使用前先向气腔201内充入一定量的压缩空气，将整个采泥器通过提拉设备连接住并插入到水底的淤泥层中，当取样管1向下移动时会将一部分竖直淤泥都储存在内部，同时顶部的水会通过单向水阀14从排水孔202流过，之后当达到所需取样的深度之后，压力块6会受到水压的作用向内部运动，之后将气腔201与环腔102接通，由于压缩气体的存在会迅速向底部运动并且推动气塞柱7向下运动，气塞柱7向下运动的过程中会带动顶管8向下运动，并且将与其对应的三角块4向内侧顶动直至四个三角块4合并到一起构成一个正方形将取样管1的底部封堵住，之后只需向上抬升采泥器即可完成取样过程；

在取样的过程中当取样管1不是竖直状态的话就会造成转动顶杆13倾斜，这样就会抵在压力块6的内侧边，此时压力块6无法移动，即不能进行封堵取样管1底部进行取样，当调整好取样管1的竖直位置时可完成取样。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种河海水底用柱状采泥器，包括取样管(1)，取样管(1)的顶部通过法兰固定安装有上盖(2)，上盖(2)的顶部固定连接有挂环(3)，取样管(1)的底部活动安装有三角块(4)，其特征在于：所述取样管(1)的中部开设有取样腔(101)，所述取样管(1)环壁的内部开设有环腔(102)，所述上盖(2)中圈的内部开设有气腔(201)，所述上盖(2)的中心开设有与取样腔(101)顶部连通的排水孔(202)，所述排水孔(202)内圈的底部位置固定安装有单向水阀(14)，所述三角块(4)内侧开设有弧形凹槽(401)，所述三角块(4)位于弧形凹槽(401)最深处固定安装有单向泥阀(402)，所述三角块(4)内侧的三角边处固定安装有密封条(11)，所述上盖(2)顶部的一侧开设有充气口(5)，所述环腔(102)内侧的顶部活动安装有气塞柱(7)，所述气塞柱(7)底部与三角块(4)中心对应处固定连接有顶管(8)，所述气塞柱(7)的内部固定连接有减振弹簧(9)，所述气腔(201)底部的中部呈环状均匀安装有限位套(10)，所述限位套(10)内腔的底部活动套接有压力块(6)且压力块(6)的一端伸出到上盖(2)的外侧，所述压力块(6)的中部开设有通气孔(601)，所述压力块(6)的内端部与限位套(10)之间固定连接有限位弹簧(12)。

2.根据权利要求1所述的一种河海水底用柱状采泥器，其特征在于：所述限位套(10)内腔的顶部位置活动安装有转动顶杆(13)，所述转动顶杆(13)的中部通过轴承活动吊接在限位套(10)上，所述转动顶杆(13)的长度与限位弹簧(12)在未受到压力情况下的长度相等。

3.根据权利要求1所述的一种河海水底用柱状采泥器，其特征在于：所述取样管(1)呈正方形，所述三角块(4)为等腰直角三角形，所述三角块(4)与取样管(1)的活动铰接处套接有扭簧，所述环腔(102)的上半部开口大于下半部，所述顶管(8)为中空薄管。

4.根据权利要求1所述的一种河海水底用柱状采泥器，其特征在于：所述压力块(6)的外侧端面与取样管(1)的端面处于同一平面，所述通气孔(601)的直径小于上盖(2)的壁厚。

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