CN113218715A - 一种海洋微塑料水样采集装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海洋微塑料水样采集装置，旨在提供一种能够有效解决现有技术中的微塑料采样方法中，利用采水器采集指定深度的水样时，因受到海水流动的影响，导致实际采集的水样所在海域的深度与指定深度存在很大偏差的问题的海洋微塑料水样采集装置。它包括浮架、配重套体及采集器，采集器包括竖直缸体、设置在竖直缸体的上端的竖直上阀套、设置在竖直缸体的下端的竖直下阀套与下缸筒、滑动设置在径向导向孔内的径向限位杆、滑动设置在竖直缸体内的浮动活塞、设置在浮动活塞上端的浮动套、设置在浮动活塞上的阀杆过孔、滑动设置在竖直下阀套内的阀杆、设置在阀杆上端的上活塞及滑动设置在下缸筒内的下活塞。
Description
技术领域
本发明涉及一种采集装置，具体涉及一种海洋微塑料水样采集装置。
背景技术
目前的微塑料采样方法主要包括拖网采样方法和采水器采样方法，其中采水器采样方法是利用采水器采集指定深度的水样，然后，对水样中的微塑料进行分析。目前的采水器指定深度的水样时，一般采用在采水器上端系一根牵引绳，从船上释放出牵引绳，采水器在自重作用下往下沉降；接着，通过控制牵引绳释放的长度来确定采水器的深度，在采水器沉降到指定深度后，停止释放牵引绳，通过采水器采集指定深度的水样。利用目前的这种采水器采集指定深度的水样，来对指定深度的水样进行微塑料分析，存在以下不足，由于受到海水流动的影响，使得海中牵引绳发生倾斜，导致实际采集的水样所在海域的深度与指定深度存在很大的偏差，从而影响对实际分析数据的准确性。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种海洋微塑料水样采集装置，其能够有效解决现有技术中的微塑料采样方法中，利用采水器采集指定深度的水样时，因受到海水流动的影响，导致实际采集的水样所在海域的深度与指定深度存在很大偏差，而影响实际分析数据的准确性的问题。
本发明的技术方案是：
一种海洋微塑料水样采集装置，包括：浮架、配重套体及采集器，所述采集器包括上压缩弹簧、下压缩弹簧、侧压缩弹簧、竖直缸体、设置在竖直缸体的上端的竖直上阀套、设置在竖直缸体的下端的竖直下阀套与下缸筒、设置在竖直缸体侧壁上的径向导向孔、滑动设置在径向导向孔内的径向限位杆、设置在竖直缸体内壁上的活塞上限位块、滑动设置在竖直缸体内的浮动活塞、设置在浮动活塞上端的浮动套、设置在浮动活塞上的阀杆过孔、滑动设置在竖直下阀套内的阀杆、设置在阀杆上端的上活塞、设置在阀杆下端的阀杆限位块及滑动设置在下缸筒内的下活塞，
所述竖直缸体的上部固定在浮架上，配重套体套设在竖直缸体上，配重套体位于浮架下方，且配重套体位于径向限位杆的上方，所述竖直上阀套的内径大于竖直下阀套的内径，所述阀杆穿过阀杆过孔与浮动套，阀杆与竖直下阀套之间设有下密封圈，阀杆与阀杆过孔之间设有上密封圈，径向限位杆与径向导向孔之间设有侧密封圈，
所述阀杆在上压缩弹簧的作用下往上移动，直至阀杆限位块抵在竖直下阀套的下端，此时，上活塞位于封竖直上阀套内并密封竖直上阀套；
所述浮动活塞在下压缩弹簧的作用下往上移动，直至浮动活塞抵在活塞上限位块上为止，此时，径向限位杆的内端在侧压缩弹簧的作用下抵在浮动套的外侧面上，并且径向限位杆的外端位于竖直缸体的外侧，用于限制配重套体沿竖直缸体下滑。
本方案的海洋微塑料水样采集装置，其能够有效解决现有技术中的微塑料采样方法中，利用采水器采集指定深度的水样时，因受到海水流动的影响，导致实际采集的水样所在海域的深度与指定深度存在很大偏差，而影响实际分析数据的准确性的问题。
作为优选，浮架的浮力大于采集器与浮架的重力之和，浮架的浮力小于浮架、配重套体与采集器的重力之和。
作为优选，浮动套的上端设有外径自下而上逐渐减小的锥形导套。
作为优选，浮动活塞、浮动套与阀杆过孔三者同轴分布。
作为优选，竖直缸体内壁上还设有内支架，内支架位于活塞上限位块的上方，上压缩弹簧套设在阀杆上，上压缩弹簧的下端抵在内支架上，上压缩弹簧的上端抵在上活塞上。
作为优选，竖直缸体侧壁上设有径向导套，径向导套的外端与竖直缸体的外侧面齐平，径向导套的内孔构成径向导向孔，所述径向限位杆包括滑动在径向导向孔内的滑动杆、设置在滑动杆外端的外限位块及设置滑动杆内端的内顶柱，所述侧密封圈位于滑动杆与径向导向孔之间，所述侧压缩弹簧套设在滑动杆上，侧压缩弹簧的一端抵在径向导套的内端，侧压缩弹簧的另一端抵在内顶柱上，所述径向导向孔朝向竖直缸体外侧的一端设有外限位块容纳口。
作为优选，竖直缸体内壁上的活塞下限位块，浮动活塞位于活塞上限位块与活塞下限位块之间。
作为优选，竖直缸体的下端还设有下接口，下接口上设有螺纹连接的下密封盖。
作为优选，竖直缸体的上端还设有上接口，上接口上设有螺纹连接的上密封盖。
本发明的有益效果是：能够有效解决现有技术中的微塑料采样方法，利用采水器采集指定深度的水样时，因受到海水流动的影响，导致实际采集的水样所在海域的深度与指定深度存在很大偏差，而影响实际分析数据的准确性的问题。
附图说明
图1是本发明的一种海洋微塑料水样采集装置的一种结构示意图。
图2是图1中A处的局部放大图。
图中：
浮架1；
配重套体2；
采集器3，竖直缸体3.1，竖直上阀套3.2，上活塞3.3，竖直下阀套3.4，下缸筒3.5，下活塞3.6，浮动活塞3.7，浮动套3.8，锥形导套3.9，阀杆3.10，上压缩弹簧3.11，下压缩弹簧3.12，阀杆限位块3.13，活塞上限位块3.14，活塞下限位块3.15，内支架3.16，径向限位杆3.17，滑动杆3.171，外限位块3.172，内顶柱3.173，侧压缩弹簧3.18，径向导套3.19，外限位块容纳口3.20，下接口3.21；
牵引绳4。
具体实施方式
为使本发明技术方案实施例目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明实施例的技术方案进行清楚地解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，而不是全部实施例。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本方案，而不能解释为对本发明方案的限制。
参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”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的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定，“若干”的含义是表示一个或者多个。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
具体实施例一：如图1 、图2所示，一种海洋微塑料水样采集装置，包括：浮架1、配重套体2及采集器3。浮架的浮力大于采集器与浮架的重力之和，浮架的浮力小于浮架、配重套体与采集器的重力之和。
采集器3包括上压缩弹簧3.11、下压缩弹簧3.12、侧压缩弹簧3.18、竖直缸体3.1、设置在竖直缸体的上端的竖直上阀套3.2、设置在竖直缸体的下端的竖直下阀套3.4与下缸筒3.5、设置在竖直缸体侧壁上的径向导向孔、滑动设置在径向导向孔内的径向限位杆3.17、设置在竖直缸体内壁上的活塞上限位块3.14、滑动设置在竖直缸体内的浮动活塞3.7、设置在浮动活塞上端的浮动套3.8、设置在浮动活塞上的阀杆过孔、滑动设置在竖直下阀套内的阀杆3.10、设置在阀杆上端的上活塞3.3、设置在阀杆下端的阀杆限位块3.13及滑动设置在下缸筒内的下活塞3.6。
竖直缸体的上部固定在浮架上。配重套体套设在竖直缸体上，配重套体位于浮架下方，且配重套体位于径向限位杆的上方。竖直上阀套、竖直下阀套与下缸筒均与竖直缸体的内腔连通。竖直上阀套的内径大于竖直下阀套的内径。阀杆穿过阀杆过孔与浮动套，本实施例中，浮动活塞、浮动套与阀杆过孔三者同轴分布。阀杆与竖直下阀套之间设有下密封圈，阀杆与阀杆过孔之间设有上密封圈，径向限位杆与径向导向孔之间设有侧密封圈。阀杆限位块位于竖直下阀套的下方。
阀杆在上压缩弹簧的作用下往上移动，直至阀杆限位块抵在竖直下阀套的下端，此时，上活塞位于封竖直上阀套内并密封竖直上阀套，且上活塞靠近竖直上阀套的下端。
侧压缩弹簧用于带去径向限位杆往竖直缸体内移动。
浮动活塞在下压缩弹簧的作用下往上移动，直至浮动活塞抵在活塞上限位块上为止，此时，径向限位杆的内端在侧压缩弹簧的作用下抵在浮动套的外侧面上，并且径向限位杆的外端位于竖直缸体的外侧，用于限制配重套体沿竖直缸体下滑；配重套体的下端抵在位于竖直缸体的外侧的径向限位杆上。
本实施例的海洋微塑料水样采集装置的具体工作如此：
在竖直缸体的上端系一根牵引绳4，从船上缓慢的释放出牵引绳，海洋微塑料水样采集装置在自重作用下往下沉降，当竖直缸体沉降到指定深度后，在外界水压的作用下，克服上压缩弹簧的作用力，将上活塞下压，使上活塞移动至竖直上阀套下方，从而指定深度的水样通过竖直上阀套进入竖直缸体内，以实现采集指定深度的水样；同时，在上活塞移动至竖直上阀套下方时，外界水压进入竖直缸体内并作用在浮动活塞上，从而克服下压缩弹簧的作用力，使浮动活塞往下移动；在浮动活塞往下移动的过程中，当浮动套移动至径向限位杆下方时，径向限位杆在侧压缩弹簧的作用下往竖直缸体内移动，当径向限位杆的外端移入径向导向孔内后，配重套体将在自重作用下沿竖直缸体下落，此时，竖直缸体将在浮架的浮力作用下往上浮，当竖直缸体上浮至指定深度的上方时，阀杆将再次在上压缩弹簧的作用下往上移动，使上活塞移动至封竖直上阀套内并密封竖直上阀套，以避免指定深度的上方的水样进入竖直缸体；此后，海洋微塑料水样采集装置在浮力作用下上浮至海面，完成指定深度的水样采集。
本申请的海洋微塑料水样采集装置利用指定深度的海水压，来克服上压缩弹簧的作用力，来采集指定深度的水样；同时，在采集水样的过程中释放配重套，使竖直缸体将在浮架的浮力作用下往上浮，并在竖直缸体上浮至指定深度的上方时，再次通过上活塞密封竖直上阀套，从而完成指定深度的水样采集；因而可以不受海水流动的影响，实际采集的水样所在海域的深度与指定深度高度一致；从而有效解决现有技术中的微塑料采样方法，利用采水器采集指定深度的水样时，因受到海水流动的影响，导致实际采集的水样所在海域的深度与指定深度存在很大偏差，而影响实际分析数据的准确性的问题。
竖直缸体内壁上还设有内支架3.16，内支架位于活塞上限位块的上方，上压缩弹簧套设在阀杆上，上压缩弹簧的下端抵在内支架上，上压缩弹簧的上端抵在上活塞上。
竖直缸体侧壁上设有径向导套3.19，径向导套的外端与竖直缸体的外侧面齐平，径向导套的内孔构成径向导向孔。径向限位杆包括滑动在径向导向孔内的滑动杆3.171、设置在滑动杆外端的外限位块3.172及设置滑动杆内端的内顶柱3.173。本实施例中，外限位块、滑动杆与内顶柱同轴分布，且外限位块与内顶柱的外径大于滑动杆的外径。侧密封圈位于滑动杆与径向导向孔之间。侧压缩弹簧套设在滑动杆上，侧压缩弹簧的一端抵在径向导套的内端，侧压缩弹簧的另一端抵在内顶柱上。径向导向孔朝向竖直缸体外侧的一端设有外限位块容纳口3.20，外限位块能够完全容纳在外限位块容纳口内。朝向竖直缸体中心的内顶柱的端部设有半球形凸起，本实施例中，径向限位杆的内端即为半球形凸起。
竖直缸体内壁上的活塞下限位块3.15，浮动活塞位于活塞上限位块与活塞下限位块之间。
下缸筒的内壁顶部设有下活塞限位块，下活塞限位块位于下活塞的上方。
浮动套的上端设有外径自下而上逐渐减小的锥形导套3.9。
竖直缸体的下端还设有下接口3.21，下接口与竖直缸体的内腔相连通。下接口上设有螺纹连接的下密封盖。竖直缸体的上端还设有上接口，上接口与竖直缸体的内腔相连通。上接口上设有螺纹连接的上密封盖。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (9)
1.一种海洋微塑料水样采集装置，其特征是，包括：浮架、配重套体及采集器，所述采集器包括上压缩弹簧、下压缩弹簧、侧压缩弹簧、竖直缸体、设置在竖直缸体的上端的竖直上阀套、设置在竖直缸体的下端的竖直下阀套与下缸筒、设置在竖直缸体侧壁上的径向导向孔、滑动设置在径向导向孔内的径向限位杆、设置在竖直缸体内壁上的活塞上限位块、滑动设置在竖直缸体内的浮动活塞、设置在浮动活塞上端的浮动套、设置在浮动活塞上的阀杆过孔、滑动设置在竖直下阀套内的阀杆、设置在阀杆上端的上活塞、设置在阀杆下端的阀杆限位块及滑动设置在下缸筒内的下活塞，
所述竖直缸体的上部固定在浮架上，配重套体套设在竖直缸体上，配重套体位于浮架下方，且配重套体位于径向限位杆的上方，所述竖直上阀套的内径大于竖直下阀套的内径，所述阀杆穿过阀杆过孔与浮动套，阀杆与竖直下阀套之间设有下密封圈，阀杆与阀杆过孔之间设有上密封圈，径向限位杆与径向导向孔之间设有侧密封圈，
所述阀杆在上压缩弹簧的作用下往上移动，直至阀杆限位块抵在竖直下阀套的下端，此时，上活塞位于封竖直上阀套内并密封竖直上阀套；
所述浮动活塞在下压缩弹簧的作用下往上移动，直至浮动活塞抵在活塞上限位块上为止，此时，径向限位杆的内端在侧压缩弹簧的作用下抵在浮动套的外侧面上，并且径向限位杆的外端位于竖直缸体的外侧，用于限制配重套体沿竖直缸体下滑。
2.根据权利要求1所述的一种海洋微塑料水样采集装置，其特征是，所述浮架的浮力大于采集器与浮架的重力之和，浮架的浮力小于浮架、配重套体与采集器的重力之和。
3.根据权利要求1所述的一种海洋微塑料水样采集装置，其特征是，所述浮动套的上端设有外径自下而上逐渐减小的锥形导套。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种海洋微塑料水样采集装置，其特征是，所述浮动活塞、浮动套与阀杆过孔三者同轴分布。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种海洋微塑料水样采集装置，其特征是，所述竖直缸体内壁上还设有内支架，内支架位于活塞上限位块的上方，上压缩弹簧套设在阀杆上，上压缩弹簧的下端抵在内支架上，上压缩弹簧的上端抵在上活塞上。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种海洋微塑料水样采集装置，其特征是，所述竖直缸体侧壁上设有径向导套，径向导套的外端与竖直缸体的外侧面齐平，径向导套的内孔构成径向导向孔，所述径向限位杆包括滑动在径向导向孔内的滑动杆、设置在滑动杆外端的外限位块及设置滑动杆内端的内顶柱，所述侧密封圈位于滑动杆与径向导向孔之间，所述侧压缩弹簧套设在滑动杆上，侧压缩弹簧的一端抵在径向导套的内端，侧压缩弹簧的另一端抵在内顶柱上，所述径向导向孔朝向竖直缸体外侧的一端设有外限位块容纳口。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种海洋微塑料水样采集装置，其特征是，所述竖直缸体内壁上的活塞下限位块，浮动活塞位于活塞上限位块与活塞下限位块之间。
8.根据权利要求1或2或3所述的一种海洋微塑料水样采集装置，其特征是，所述竖直缸体的下端还设有下接口，下接口上设有螺纹连接的下密封盖。
9.根据权利要求1或2或3所述的一种海洋微塑料水样采集装置，其特征是，所述竖直缸体的上端还设有上接口，上接口上设有螺纹连接的上密封盖。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210806 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |