CN113340662B - 一种分层分时取样装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分层分时取样装置，属于测量测试技术领域，其包括框架和动力旋转机构，框架上设置中轴，动力旋转机构能使框架和中轴产生相对转动，特征在于：所述框架上设置有自上而下依次分布的两层以上的层取样机构；层取样机构包括连接板和压轮楔块，压轮楔块呈上下倾斜状设置，压轮楔块与中轴相固定联接，连接板固定在框架上，连接板中安装两个以上的取样瓶，取样瓶沿框架周向分布，取样瓶的端口上盖装有端盖，端盖能绕连接板相对转动，端盖上连接有复位弹性体，端盖上安装滚轮，滚轮能压接在压轮楔块上。此取样装置能够完成水体的不同层在不同时间的样品提取。
Description
技术领域
本发明属于测量测试技术领域，具体涉及一种分层分时取样装置。
背景技术
在风暴等作用下，海洋底床容易发生冲刷、液化等工程地质灾害，从而导致海洋近底出现高浓度含沙浑水层。该浑水层具有沉积物含量高、流动能力强的特点，是陆源沉积物向深海运移起源之一。通常通过对浑水层的检测作为反应运移情况的指标，由于受现场环境和检测仪器等因素的限制，致使检测参数比较单一，不能全面反应海洋底床情况。于是，人们就想用不同的高精度仪器检测水体的样品，以便实现全面检测。
中国实用新型专利202020255519.5公开了一种水质检测用分层取样装置，其在电机盒的内部安装有伺服电机，所述伺服电机的轴端转动嵌入固定盒内，且嵌入端端部固定设置有内六角筒，固定盒的下表面开设有内螺纹槽，内螺纹槽的顶端开设有通孔，取水管的外表面上端开设有外螺纹，取水管与内螺纹槽通过螺纹旋合连接，且取水管的内部转动设置有圆杆，圆杆上套设有活塞和圆环，相邻两个活塞之间形成储水腔，储水腔对应取水管的外表面贯穿开设有进水孔，圆环的外表面固定设置有半圆环橡胶圈，半圆环橡胶圈与进水孔相配合，圆杆的上端固定设置有固定筒，固定筒的内部固定设置有第一复位弹簧，所述第一复位弹簧的上端固定设置有六棱柱，六棱柱的上端转动贯穿通孔并与内六角筒相配合。通过伺服电机的转动，即可控制取水管同时对不同深度的水层进行水样。
上述取样装置虽然实现了水体的分层取样，但每层仅能一次取样，不能反应水体随时间的变化情况，不能反映其变化态势。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种分层分时取样装置，能够完成水体的不同层在不同时间的样品提取。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：设计一种分层分时取样装置，包括框架和动力旋转机构，框架上设置中轴，动力旋转机构能使框架和中轴产生相对转动，其特征在于：所述框架上设置有自上而下依次分布的两层以上的层取样机构；
层取样机构包括连接板和压轮楔块，压轮楔块呈上下倾斜状设置，压轮楔块与中轴相固定联接，连接板固定在框架上，连接板中安装两个以上的取样瓶，取样瓶沿框架周向分布，取样瓶的端口上盖装有端盖，端盖能绕连接板相对转动，端盖上连接有复位弹性体，端盖上安装滚轮，滚轮能压接在压轮楔块上。
进一步的，所述取样瓶上固定有防护架，防护架通过快卸销连接在连接板上，连接板为上下依次分布的上连接板和下连接板，防护架的上部与上连接板连接、下部与下连接板连接。
进一步的，所述取样瓶为取样筒，取样筒的两端均设置端盖，复位弹性体对拉两端盖。
进一步的，所述端盖铰接在各自所在侧的防护架上，压轮楔块为呈扩口状分布的上压轮楔块和下压轮楔块，端盖上的滚轮与各自所在侧的压轮楔块相压接。
进一步的，所述框架包括顶盘和底座，底座上连接有防沉降板，顶盘和底座间固定连接有立柱，连接板固定在立柱上。
进一步的，所述框架上还连接有密封浮标，密封浮标内设有无线控制器，无线控制器接收无线指令，无线控制器根据接收的无线指令控制动力旋转机构启停。
进一步的，所述动力旋转机构为电机，电机和中轴间设置传动机构在顶盘上设置防水壳，电机和传动机构位于防水壳内。
进一步的，所述传动机构包括主动轮，主动轮安装在电机的转轴上，中轴上安装从动轮，主动轮和从动轮通过传动体相连接。
进一步的，所述中轴上固定连杆，连杆上连接立杆，压轮楔块固定在立杆上。
进一步的，所述中轴开设有空腔，空腔连通中轴的两端，空腔中设置拉结件，拉结件的下端连接重力锚、上端伸出中轴设置。
进一步的，所述弹性体为弹簧或者橡皮筋。
进一步的，所述传动体为传动带或者传动链。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明可以利用两层以上的层取样机构完成不同层取样，并在层取样机构中设置了连接板和压轮楔块，压轮楔块呈上下倾斜状设置，压轮楔块与中轴相固定联接，连接板固定在框架上，连接板中安装两个以上的取样瓶，取样瓶沿框架周向分布，取样瓶的端口上盖装有端盖，端盖铰接在连接板上，端盖上连接有复位弹性体，端盖上安装滚轮，滚轮能压接在压轮楔块上，可以通过中轴和框架间的相对转动，使得压轮楔块轮流压接不同的端盖，打开不同的取样瓶进行取样，完成同层在不同时间的取样，从而实现分层分时取样。
2、由于取样瓶上固定有防护架，防护架通过快卸销连接在连接板上，可以便于取样瓶整体装卸操作，便于其所装样品的倒取；而连接板为上下依次分布的上连接板和下连接板，防护架的上部与上连接板连接、下部与下连接板连接，则利于取样瓶的稳固安装。
3、由于取样瓶为取样筒，取样筒的两端均设置端盖，复位弹性体对拉两端盖，能够实现两端盖的对拉式安装，为打开两端盖取样奠定基础。
4、由于端盖与各自所在侧的连接板相铰接，压轮楔块为呈扩口状分布的上压轮楔块和下压轮楔块，端盖上的滚轮与各自所在侧的压轮楔块相压接，可以同时打开两端盖进行取样，并利于维持取样瓶内外气压一致，便于样体流入，加快取样速度。
5、由于框架上连接了防沉降板，可以防止取样装置陷入底床的泥层中，从而可靠完成水体的取样，而连接板固定在顶盘和底座间的立柱上，进一步提高取样瓶的相对稳固固定，便于取样瓶的准确开启取样。
6、由于框架上还连接有密封浮标，密封浮标内设有无线控制器，无线控制器接收无线指令，无线控制器根据接收的无线指令控制动力旋转机构启停，便于控制取样装置的取样操作。
7、由于电机和中轴间设置传动机构，在顶盘上设置防水壳，电机和传动机构位于防水壳内，便于对电机和传动机构进行防护，利于延长其使用寿命。
8、由于中轴上固定连杆，连杆上连接立杆，从而可以将各层取样机构中的压轮楔块均固定在立杆上，使得各层同时取样，更能反映水体不同层在同一时间的变化情况，并便于取样的统一控制操作。
9、由于中轴开设有空腔，空腔连通中轴的两端，空腔中设置拉结件，拉结件的下端连接重力锚、上端伸出中轴设置，便于通过重力锚固定取样装置的取样位置。
10、本发明结构简单，能够利用中轴和框架间的相对转动，在不同时间轮流开启同层中的不同的取样品，完成分层分时取样，便于在行业内推广应用。
附图说明
图1是本发明的立体结构图(未示出防水壳)；
图2是采样瓶的结构示意图；
图3是图1的剖视图。
图中附图标记为：1、框架；1-1、顶盘；1-2、立柱；1-3、；2、中轴；3、从动轮；4、电机；5、主动轮；6、层取样机构；6-1、取样筒；6-2、端盖；6-3、合页；6-4、防护架；6-5、上连接板；6-6、下连接板；6-7、快卸销；6-8、滚轮；6-9、压轮楔块；6-10、复位橡皮筋；7、连杆；8、立杆；9、密封浮标。
图中附图标记为
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
本发明将处于使用状态时，靠近水面的一端定义为顶端或者上端，相应地将远离水面的另一端定义为底端或者下端。
如图1所示，本发明的框架1由顶盘1-1、底座1-3和连接顶盘1-1与底座1-3的立柱1-2构成，在框架1上设置中轴2，中轴2的上部安装从动轮3，在顶盘1-1上固定电机4，电机4的转轴上安装主动轮5，主动轮5和从动轮3间通过传动带相连接，如此通过电机4带动中轴2转动，使得中轴2与框架1间能够产生相对转动。在框架1上设置有自上而下依次分布的三层层取样机构6，如图3所示，每层的层取样机构6均设置固定在立柱1-2上的连接板，连接板中安装18个取样瓶，取样瓶沿框架1周向分布。取样瓶采用筒状结构的取样筒6-1，在取样筒6-1的两端口上均设置端盖6-2，两端盖6-2的内壁上对拉有复位橡皮筋6-10。
为了实现取样筒6-1的快速装卸与稳固安装，如图2所示，在取样瓶上固定有防护架6-4，端盖6-2通过合页6-3连接在防护架6-4上，连接板分为上下依次分布的上连接板6-5和下连接板6-6，防护架6-4的上部通过快卸销6-7与上连接板6-5连接、下部通过快卸销6-7与下连接板6-6连接，实现防护架6-4与上连接板6-5和下连接板6-6的相对固定安装。两端盖6-2与各自所在侧的防护架6-4相铰接，使得端盖6-2能相对于防护架6-4、上连接板6-5和下连接板6-6产生相对转动，每个端盖6-2上均安装滚轮6-8。在中轴2上固定连接连杆7，连杆7上连接立杆8，在立杆8上固定与层取样机构6相对应的压轮楔块6-9组，压轮楔块组分为呈扩口状分布的上压轮楔块和下压轮楔块，滚轮6-8能与各自所在侧的压轮楔块6-9相压接，使得压轮楔块6-9只能压接在一个滚轮6-8上。
为了便于固定取样装置的取样位置，还在中轴2开设有空腔，空腔连通中轴2的两端，空腔中设置拉绳，拉绳的下端连接重力锚、上端伸出中轴2设置，以便通过重力锚固定取样装置的取样位置。还在底座1-3上连接有防沉降板，可以防止取样装置陷入底床的泥层中，从而可靠完成水体的取样。还在在顶盘1-1上设置防水壳，将电机4、主动轮5、从动轮3和传动带放置在防水壳内，利于对电机4和传动机构进行防护，利于延长其使用寿命。还在框架1上还连接有密封浮标9，密封浮标9内设有无线控制器，无线控制器接收无线指令，无线控制器根据接收的无线指令控制动力旋转机构启停。
本发明的工作过程如下：
将本取样装置放入欲取样处的海水中，通过重力锚固定在底床中。然后对无线控制器发送无线控制指令，使得电机4启动。电机4带动中轴2转动，并带动每层的压轮楔块6-9一同转动，转动一定角度后，使得前侧的取样筒6-1的两端盖6-2的滚轮6-8从扩口处进入上压轮楔块和下压轮楔块之间，随着中轴2的转动，压轮楔块6-9迫使复位橡皮筋6-10发生弹力拉伸，使得端盖6-2转动，失去对取样筒6-1的封堵作用，从而打开取样筒6-1，使得不同高度的海水进入对应位置处的取样筒6-1中。随着中轴2的转动，待压轮楔块6-9失去对滚轮6-8的约束作用时，端盖6-2在复位橡皮筋6-10的拉力作用下复位，恢复对取样筒6-1的封堵作用。此时电机4停转，完成一次分层取样，带取样时间间隔结束后，再次启动电机4，如此往复，完成多个不同时间的取样，从而完成对同一处海水在不同深度上的不同时间的取样。待取样结束，将整个取样装置从海水中捞出，可以将各个取样筒6-1取下，倒出该取样筒6-1内的海水样本，便于对样本的不同检测分析。当海水样本被倒出后，再将取样筒6-1装回框架1中，以便于下次取样。
除采用上述电机4作为动力旋转机构外，还可以采用其它的动力装置，只要能够带动中轴2实现转动即可，对其结构不做具体要求。当然，可以是电机4带动框架1转动，使得中轴2与框架1间产生相对转动，压轮楔块6-9轮流压接不同的取样筒6-1的端盖6-2上电机4和中轴2间设置传动机构电机4和传动机构位于防水壳内。除采用橡皮筋作为端盖6-2的复位弹性体外，还可以选用弹簧或者橡胶体。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (8)
1.一种分层分时取样装置，包括框架和动力旋转机构，框架上设置中轴，动力旋转机构能使框架和中轴产生相对转动，其特征在于：所述框架上设置有自上而下依次分布的两层以上的层取样机构；
层取样机构包括连接板和压轮楔块，压轮楔块呈上下倾斜状设置，压轮楔块与中轴相固定联接，连接板固定在框架上，连接板中安装两个以上的取样瓶，取样瓶沿框架周向分布，取样瓶的端口上盖装有端盖，端盖能绕连接板相对转动，端盖上连接有复位弹性体，端盖上安装滚轮，滚轮能压接在压轮楔块上；
所述中轴上固定连杆，连杆上连接立杆，压轮楔块固定在立杆上；
所述中轴开设有空腔，空腔连通中轴的两端，空腔中设置拉结件，拉结件的下端连接重力锚、上端伸出中轴设置。
2.根据权利要求1所述的分层分时取样装置，其特征在于：所述取样瓶上固定有防护架，防护架通过快卸销连接在连接板上，连接板为上下依次分布的上连接板和下连接板，防护架的上部与上连接板连接、下部与下连接板连接。
3.根据权利要求2所述的分层分时取样装置，其特征在于：所述取样瓶为取样筒，取样筒的两端均设置端盖，复位弹性体对拉两端盖。
4.根据权利要求3所述的分层分时取样装置，其特征在于：所述端盖铰接在各自所在侧的防护架上，压轮楔块为呈扩口状分布的上压轮楔块和下压轮楔块，端盖上的滚轮与各自所在侧的压轮楔块相压接。
5.根据权利要求1至4任一所述的分层分时取样装置，其特征在于：所述框架包括顶盘和底座，底座上连接有防沉降板，顶盘和底座间固定连接有立柱，连接板固定在立柱上。
6.根据权利要求5所述的分层分时取样装置，其特征在于：所述框架上还连接有密封浮标，密封浮标内设有无线控制器，无线控制器接收无线指令，无线控制器根据接收的无线指令控制动力旋转机构启停。
7.根据权利要求6所述的分层分时取样装置，其特征在于：所述动力旋转机构为电机，电机和中轴间设置传动机构在顶盘上设置防水壳，电机和传动机构位于防水壳内。
8.根据权利要求7所述的分层分时取样装置，其特征在于：所述传动机构包括主动轮，主动轮安装在电机的转轴上，中轴上安装从动轮，主动轮和从动轮通过传动体相连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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