CN113514271A - 一种便携嵌入式采集器及防蚀漏取样方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种便携嵌入式采集器及防蚀漏取样方法，包括取样钻头、取样管以及柔性封闭薄膜，取样钻头呈中空设置，取样钻头包括护翼和钻齿，钻齿在取样钻头的周侧绕取样钻头的中心轴线间隔设置有多个，钻齿与护翼相互背离；取样管呈中空设置，取样管的两端均呈敞开设置，取样管的任意一端同轴嵌设在取样钻头背离钻齿的一侧并与其滑移配合，取样管的滑移方向与取样管的中心轴的轴向同向；柔性封闭薄膜贴附在取样管的外侧壁上，柔性封闭薄膜靠近钻齿的一侧固定有细绳，细绳自柔性封闭薄膜所在的一侧穿入取样管和取样钻头之间，细绳自取样管远离柔性封闭薄膜的一侧穿出。有助于减少蚀漏的情况产生，且有助于提高工作人员进行多次取样的便捷性。

Description

一种便携嵌入式采集器及防蚀漏取样方法

技术领域

本发明涉及潮滩沉积物采样装置技术领域，具体地，涉及一种便携嵌入式采集器及防蚀漏取样方法。

背景技术

潮滩沉积物是河口海岸演变、盐沼植被生长等领域的重要研究对象之一。且潮滩是海水、泥沙充裕的自然环境，因此采样装置的设计需要考虑海水腐蚀、细颗粒泥沙干扰、潮滩表层质地松软、植物根系复杂、底层质地坚硬和渗水等问题。

现有公开号为CN204389213U的中国专利，其公开了一种滨海潮滩未扰动土壤柱样取样器,本实用新型提供一种滨海潮滩未扰动土壤柱样取样器，包括由树脂玻璃管或PVC管构成的筒体、密封的封口袋和可用于密封筒口的密封体，所述筒体一端具有倾斜尖端，所述封口袋可套在筒体上。所述筒体为内径为75-100mm，长度为60-120cm，所述密封体为密封的封口袋或者与筒体管径配套的管盖。

发明人认为，现有技术中的采集器缺乏有效应对潮滩采样过程中的蚀漏现象，即将样品从地下抽出时，地下渗水使采集容器内的样品发生侵蚀和泄露的现象，导致采样过程中容易出现样品不完整和采集失败的情况。在实际潮滩采样工作中，需要采集的样品数量往往较多，而容许采集的时间较短，多次采样失败意味着在限定时间内不能完成采样工作，存在待改进之处。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种便携嵌入式采集器及防蚀漏取样方法。

根据本发明提供的一种便携嵌入式采集器及防蚀漏取样方法,包括取样钻头、取样管以及柔性封闭薄膜，所述取样钻头呈中空设置，且所述取样钻头包括护翼和钻齿，所述钻齿在取样钻头的周侧绕取样钻头的中心轴线间隔设置有多个，且所述钻齿与护翼相互背离；所述取样管呈中空设置，所述取样管的两端均呈敞开设置，所述取样管的任意一端同轴嵌设在取样钻头背离钻齿的一侧并与其滑移配合，且所述取样管的滑移方向与取样管的中心轴的轴向同向；所述柔性封闭薄膜贴附在取样管的外侧壁上，所述柔性封闭薄膜靠近钻齿的一侧固定有细绳，所述细绳自柔性封闭薄膜所在的一侧穿入取样管和取样钻头之间，且所述细绳自取样管远离柔性封闭薄膜的一侧穿出。

优选地，所述护翼与钻齿之间开设有凸台，所述凸台位于护翼的内测，且所述凸台绕取样钻头的中心轴线开设有一周。

优选地，任一相邻两所述护翼之间均设置有台阶，所述台阶位于凸台的外侧，且所述台阶的高度小于护翼的高度。

优选地，所述细绳在柔性封闭薄膜靠近钻齿的一侧对称设置有两根，两根所述细绳呈交错设置，且两个细绳位于取样管与取样钻头之间的部分均被取样管压紧在凸台上。

优选地，所述护翼上开设有腰型槽，所述腰型槽的长度方向与取样钻头的中心轴轴向同向，所述取样钻头上设置有铆钉，所述铆钉的端部穿设腰型槽并于取样管固定连接。

优选地，任一相邻两所述钻齿之间均连接有凹槽，所述凹槽呈等腰三角形，且所述凹槽的底边呈敞开设置。

优选地，所述钻齿的齿尖采用钝式设计；当在无植被潮滩上作业时，保留所述钝式的钻齿；当在植被根系复杂的潮滩上作业时，将所述钻齿和凹槽的侧壁均打磨锋利。

根据本发明提供的一种便携嵌入式采集器防蚀漏取样方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、选定取样地点，将取样钻头结合取样管竖直插入取样点，之后再按压或敲击取样管的顶端，并将所述取样管和取样钻头缓慢的钻入潮滩的泥沙中，直至达到足够的深度；S2、挖开采集器周围表层约15厘米的泥沙，再将所述取样管的顶部密封，之后再轻轻左右转动所述取样管，并将所述取样管稍微抽起一小段距离，使所述取样管与取样钻头分离出一小段空间；S3、拉动所述细绳，所述细绳带动柔性封闭薄膜切开柱状样，且所述柔性封闭薄膜从取样管的一侧进入取样管和凸台之间并沿着细绳拉扯的方向运动，直至所述柔性封闭薄膜完全封闭取样管的下端开口；S4、固定好所述细绳，然后将所述取样管继续抽出，直至所述取样管和取样钻头完全抽出潮滩泥沙中。

优选地，采集器适用的采样深度为0.5米至2米。

优选地，S1中的足够深度为所述取样管插入潮滩泥沙中，直至所述取样管的顶部与潮滩表面齐平的深度。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明通过将取样管嵌设在取样钻头中，并通过按压或敲击的方式将取样管和取样钻头的组合钻入潮滩泥沙中进行取样，并使用柔性封闭薄膜封闭取样管下端的管口，有助于减少蚀漏的情况产生，进而有助于提高样品采集的完整性；

2、本发明通过将取样管嵌设在取样钻头中，且取样管和取样钻头拆装简便、易携带，有助于提高工作人员进行多次取样的便捷性；

3、本发明通过粗放式设计的取样钻头，使得采样过程中即使泥沙渗入采集器结构中亦不会带来干扰，提高了采样器对泥沙环境的适应性，钻齿采用钝式设计，一方面可以适用于无植被潮滩，采样过程中有利于拨开、击碎地下的石块、贝壳等物体，另一方面为有植被潮滩预留钻齿打磨余地，锋利的钻齿有利于切开地下植被根系。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明主要体现采样器整体安装结构的示意图；

图2为本发明主要体现取样钻头整体结构的示意图；

图3为本发明主要体现细绳在取样钻头上安装结构的示意图。

附图标记：1、取样钻头；11、护翼；111、腰型槽；12、钻齿；13、凹槽；14、凸台；15、台阶；2、取样管；3、柔性封闭薄膜；31、细绳；4、铆钉。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1所示，根据本发明提供的一种便携嵌入式采集器，包括取样钻头1、取样管2以及柔性封闭薄膜3，取样钻头1和取样管2均呈中空设置，取样管2为圆柱状，取样管2的两端均呈敞开设置，且取样管2同轴嵌设在取样钻头1内并与其滑移配合。柔性封闭薄膜3贴附在取样管2的外侧壁上，且柔性封闭薄膜3上还固定有用于拉动柔性封闭薄膜3封闭取样管2下端口的细绳31。

取样时，将取样钻头1和取样管2缓慢的钻入潮滩泥沙中，达到一定深度时，先封闭取样管2上端的开口，再利用柔性封闭薄膜3切开柱状样，并完全封闭取样管2下端的开口，之后再将取样钻头1和取样管2从潮滩泥沙中取出，从而完成一次取样作业。

如图2所示，取样钻头1为圆环形，取样钻头1包括一体成型的护翼11和钻齿12，护翼11和钻齿12二者相互背离。护翼11为弧形薄金属板，护翼11在取样钻头1的周侧绕取样钻头1的中心轴线等间隔成型有两个，任一护翼11的弧度均与其对应的取样钻头1的弧度相等。

钻齿12在取样钻头1的周侧绕取样钻头1的中心轴线等间隔成型有多个，任一钻齿12的远离护翼11的一端均采用钝式设计，且任一相邻两钻齿12之间均开设有凹槽13，凹槽13的形状为等腰三角形，且凹槽13的底边呈敞开设置。借助钝式设计的钻齿12，提高了取样钻头1拨开埋藏在泥沙下的贝壳、石头等硬质物体的便捷性；当取样地点的植被根系复杂时，将钻齿12和凹槽13的侧壁均打磨锋利，有助于提高取样钻头1切断植被根系的能力。

取样钻头1的内壁上还开设有凸台14，凸台14位于护翼11和钻齿12之间，凸台14呈圆环状，且凸台14的中心轴线与取样钻头1的中心轴线共线。由护翼11和凸台14配合嵌设取样管2，一方面提高了取样管2嵌设在取样钻头1内的稳定性，另一方面位于取样管2下方的凸台14，减少了在取样管2钻入潮滩泥沙的过程中因泥沙渗入而导致取样管2下端错位和变形的情况发生。

进一步的，两个呈间隔设置的护翼11之间一体成型有台阶15，台阶15位于凸台14的外侧，且台阶15的高度高于凸台14的高度、低于护翼11的高度。从而提高了取样管2嵌设在取样钻头1内的稳定性。

如图1和图2所示，两个护翼11上均开设有腰型槽111，腰型槽111的长度方向与取样钻头1的中心轴向同向，且腰型槽111分别在两个护翼11上水平间隔设置有两个。取样钻头1上还安装有铆钉4，铆钉4与腰型槽111呈对应设置，任一铆钉4的端部均穿设与之对应的腰型槽111并铆接固定在取样管2的外侧壁上，且任一铆钉4均与对应的腰型槽111滑移配合，任一铆钉4的滑移方向均与腰型槽111的长度方向同向。由四个铆钉4和四个腰型槽111配合，提高了取样管2在取样钻头1内沿取样钻头1轴向滑移的稳定性。

如图1和图3所示，柔性封闭薄膜3位于两个护翼11之间，细绳31在柔性封闭薄膜3靠近钻齿12的一侧间隔拴紧固定有两根，两根细绳31呈交错设置，两根细绳31均自柔性封闭薄膜3所在的一侧穿入取样管2和凸台14之间，且两根细绳31均自取样管2远离柔性封闭薄膜3的一侧穿出。两根细绳31位于取样管2和凸台14之间的部分交叉环绕在凸台14上，且取样管2将两根细绳31同时压紧在凸台14上。

根据本发明提供的一种便携嵌入式采集器防蚀漏取样方法，采集器适用的采样深度为0.5米至2米，包括如下步骤，

S1、选定取样地点，将取样管2结合取样钻头1竖直插入取样点，之后再按压或敲击取样管的顶端，从而将取样管2和取样钻头1缓慢的钻入潮滩的泥沙中，直至取样管2的顶部与潮滩表面齐平；

S2、挖开采集器周围表层约15厘米的泥沙，再将取样管2的顶部密封，之后再轻轻左右转动取样管2，并将所述取样管2稍微抽起一小段距离，使取样管2与取样钻头1分离出一小段空间。并由腰型槽111和铆钉4配合的限位作用，从而使取样管2沿取样管2的轴向向上运动，而取样钻头1留在原处；

S3，同时拉动两根细绳31，两根细绳31带动柔性封闭薄膜3切开柱状样，且柔性封闭薄膜3从取样管2的一侧进入取样管2和凸台14之间并沿着细绳31拉扯的方向运动，直至柔性封闭薄膜3完全封闭取样管2的下端开口；

S4、固定好两根细绳31，然后将取样管2继续抽出，当铆钉4运动到腰型槽111的最上端时，继续将取样管2抽出，取样管2带动取样钻头1向上运动，直至取样管2和取样钻头1完全抽出潮滩泥沙中。

工作原理：

装配时，先将两根细绳31拴紧在柔性封闭薄膜3上，再将两根细绳31交叉环绕在凸台14上，然后再将取样管2插入取样钻头1的两个护翼11之间，并将两根细绳31压紧在凸台14上，之后再将四根铆钉4安装在四个腰型槽111中间靠下的位置，然后再将薄膜贴附在取样管2的外侧壁上，最好将两根细绳31固定在取样管2的顶部位置；使用时，将取样管2和取样钻头1缓慢的插入待取样点，直至取样管2的顶部与潮滩表面齐平，再挖开取样管2周围表层约15厘米的泥沙，然后再将取样管2的上端开口密封，之后将取样管2稍微抽起一小段距离。然后再同时抽拉两根细绳31，直至柔性封闭薄膜3完全封闭取样管2底部开口，最后再向上抽出取样管2和取样钻头1完成取样作业；之后再将取样管2从取样钻头1上拆卸，然后再清洗取样钻头1，之后再安装新的取样管2即可进行再次取样作业。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种便携嵌入式采集器，其特征在于，包括取样钻头(1)、取样管(2)以及柔性封闭薄膜(3)，所述取样钻头(1)呈中空设置，且所述取样钻头(1)包括护翼(11)和钻齿(12)，所述钻齿(12)在取样钻头(1)的周侧绕取样钻头(1)的中心轴线间隔设置有多个，且所述钻齿(12)与护翼(11)相互背离；

所述取样管(2)呈中空设置，所述取样管(2)的两端均呈敞开设置，所述取样管(2)的任意一端同轴嵌设在取样钻头(1)背离钻齿(12)的一侧并与其滑移配合，且所述取样管(2)的滑移方向与取样管(2)的中心轴的轴向同向；

所述柔性封闭薄膜(3)贴附在取样管(2)的外侧壁上，所述柔性封闭薄膜(3)靠近钻齿(12)的一侧固定有细绳(31)，所述细绳(31)自柔性封闭薄膜(3)所在的一侧穿入取样管(2)和取样钻头(1)之间，且所述细绳(31)自取样管(2)远离柔性封闭薄膜(3)的一侧穿出。

2.如权利要求1所述的一种便携嵌入式采集器，其特征在于，所述护翼(11)与钻齿(12)之间开设有凸台(14)，所述凸台(14)位于护翼(11)的内测，且所述凸台(14)绕取样钻头(1)的中心轴线开设有一周。

3.如权利要求2所述的一种便携嵌入式采集器，其特征在于，任一相邻两所述护翼(11)之间均设置有台阶(15)，所述台阶(15)位于凸台(14)的外侧，且所述台阶(15)的高度小于护翼(11)的高度。

4.如权利要求2所述的一种便携嵌入式采集器，其特征在于，所述细绳(31)在柔性封闭薄膜(3)靠近钻齿(12)的一侧对称设置有两根，两根所述细绳(31)呈交错设置，且两个细绳(31)位于取样管(2)与取样钻头(1)之间的部分均被取样管(2)压紧在凸台(14)上。

5.如权利要求1所述的一种便携嵌入式采集器，其特征在于，所述护翼(11)上开设有腰型槽(111)，所述腰型槽(111)的长度方向与取样钻头(1)的中心轴轴向同向，所述取样钻头(1)上设置有铆钉(4)，所述铆钉(4)的端部穿设腰型槽(111)并与取样管(2)固定连接，且所述铆钉(4)与腰型槽(111)滑移配合。

6.如权利要求1所述的一种便携嵌入式采集器，其特征在于，任一相邻两所述钻齿(12)之间均连接有凹槽(13)，所述凹槽(13)呈等腰三角形，且所述凹槽(13)的底边呈敞开设置。

7.如权利要求6所述的一种便携嵌入式采集器，其特征在于，所述钻齿(12)的齿尖采用钝式设计；当在无植被潮滩上作业时，保留所述钝式的钻齿(12)；当在植被根系复杂的潮滩上作业时，将所述钻齿(12)和凹槽(13)的侧壁均打磨锋利。

8.一种便携嵌入式采集器防蚀漏取样方法，其特征在于，包括如下步骤，

S1、选定取样地点，将取样钻头(1)结合取样管(2)竖直插入取样点，之后再按压或敲击取样管(2)的顶端，并将所述取样管(2)和取样钻头(1)缓慢的钻入潮滩的泥沙中，直至达到足够的深度；

S2、挖开采集器周围表层约15厘米的泥沙，再将所述取样管(2)的顶部密封，之后再轻轻左右转动所述取样管(2)，并将所述取样管(2)稍微抽起一小段距离，使所述取样管(2)与取样钻头(1)分离出一小段空间；

S3、拉动所述细绳(31)，所述细绳(31)带动柔性封闭薄膜(3)切开柱状样，且所述柔性封闭薄膜(3)从取样管(2)的一侧进入取样管(2)和凸台(14)之间并沿着细绳(31)拉扯的方向运动，直至所述柔性封闭薄膜(3)完全封闭取样管(2)的下端开口；

S4、固定好所述细绳(31)，然后将所述取样管(2)继续抽出，直至所述取样管(2)和取样钻头(1)完全抽出潮滩泥沙中。

9.如权利要求8所述的一种便携嵌入式采集器防蚀漏取样方法，其特征在于，采集器适用的采样深度为0.5米至2米。

10.如权利要求8所述的一种便携嵌入式采集器防蚀漏取样方法，其特征在于，S1中的足够深度为所述取样管(2)插入潮滩泥沙中，直至所述取样管(2)的顶部与潮滩表面齐平的深度。

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