CN113740111B - 一种防漏多管采泥器及其使用方法 - Google Patents

一种防漏多管采泥器及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防漏多管采泥器及其使用方法，包括第一限位块、推板、滤网、封板和采泥管，所述的推板对称设置在采泥管外侧，所述的滤网设置在采泥管内侧的顶部，所述的封板对称设置在采泥管外侧的顶部和底部，且与推板相连，所述的第一限位块间隔均匀地设置在采泥管外侧顶部，相邻的第一限位块之间为封板，所述采泥管的下部对称设有封闭装置，采泥管的顶部连接有延长杆。本发明能够解决采集底泥后，在采泥器提升过程中的泥样流失问题，可手动或自动封闭采泥管，对泥样扰动小，保障了原位的底泥层次结构，提高了采样成功率；相邻两次采集过程中，在采泥器提升和下降两个阶段，水流会对空管进行冲刷，免去了采样后的清洗过程，提高了采样效率。

Description

一种防漏多管采泥器及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种采泥器及其使用方法，尤其涉及一种防漏多管采泥器及其使用方法。
背景技术
底泥是自然水域的重要组成部分，是底栖生物的活动场所，水体中的污染物会通过沉淀或吸附作用而蓄存在底泥中，因此分析研究底泥的分布特征十分重要，这使得采泥器在底泥的采集中得到了广泛应用。现有的采泥器主要为抓斗式采泥器和柱状采泥器两种。抓斗式采泥器仅能采集到底泥表层，破坏了原位的底泥层次结构，且在采集完底泥后的提升过程中因为颚板封闭不严使得泥样从缝隙中漏出，特别是在底泥含水率较高时，泥样流失更为严重。柱状采泥器的设计结构往往较为复杂，现较为多用的为负压式和活塞式，且一根采泥管仅可采集到一管柱状泥样，缺乏平行样的对比，往往又会在采集完离开水面后因为泥样较稀而从采泥管中漏出而导致重复操作，采样效率较低且成功率不高。
为了保证底泥离开水面后不会因为过稀而漏出，大多会在采泥管底部中间处设置闭合装置，这会在采样过程中破坏泥样结构，而少数在采泥管底部同一水平面上设置了水平挡板用于采集后封闭开口，这会使得采集过程中受到较大阻力。在泥样采集完毕后，采泥管内往往会附着较多泥样，需要进行冲洗才能进行下一次采样，较为费时费力。
采集柱状泥样是为了更好地研究底泥自然层次的化学成分和底栖生物的垂直分布状况。因此，为保证研究的科学性、严谨性和普遍性，发明一款可针对不同底泥性状快速且有效采集多管泥样，并能进行原位封闭、自动清洗的采泥器尤为必要，以解决上述所提到的问题。
发明内容
发明目的：本发明目的是提供一种防漏多管采泥器及其使用方法，可实现快速采集泥样，可手动或自动封闭采泥管，防止泥样流失，不破坏底泥的自然分层结构，且免去了采样后的清洗过程。
技术方案：本发明包括第一限位块、推板、滤网、封板和采泥管，所述的推板对称设置在采泥管外侧，所述的滤网设置在采泥管内侧的顶部，所述的封板对称设置在采泥管外侧的顶部和底部，且与推板相连，所述的第一限位块间隔均匀地设置在采泥管外侧顶部，相邻的第一限位块之间为封板，所述采泥管的下部对称设有封闭装置，采泥管的顶部连接有延长杆。
所述封闭装置的上部设有第一固定块，第一固定块的一端固定在采泥管外侧，另一端通过第一扭簧与第二限位块连接，所述第一固定块内侧的顶部通过伸缩弹簧与第二固定块连接，第二固定块的内侧穿过第三限位块，其伸出端的末端通过第二扭簧与活动封板连接。
所述的第三限位块位于第二限位块下方，且固定在采泥管外侧。
所述的采泥管内部对称设有多块隔板，隔板顶部的交点处与延长杆相连。
所述采泥管顶部的封板通过空心圆环相连，该空心圆环套在延长杆上，从而绕延长杆旋转。
一种防漏多管采泥器的使用方法，包括以下步骤：
(1)根据水深，调整延长杆的长度，将采泥器放入水中；
(2)在底泥进入采泥管内部对称的中空管后，根据底泥厚度及底质硬度采用不同的封闭方式；
(3)封闭完采泥管后将采泥器从水体中提出，采泥器在提升阶段以及下一次采集前的下降阶段，水流会自动对中空的采泥管和滤网进行冲刷。
所述步骤(2)中不同的封闭方式包括：
S1、当底泥较厚且活动封板难以触碰到硬质底泥启动封闭装置时，采用推板和封板的旋转封闭方式；
S2、当底泥较薄，难以产生足够的压力推动推板转动，但此时活动封板易触碰到硬质底泥，则可采用封闭装置的封闭方式。
所述S1的封闭方式具体为：采集完底泥后，旋转采泥器，由于底泥的挤压作用，推板会沿采泥管外壁作与旋转方向相反的转动，从而带动封板旋转，当触碰到第一限位块时停止旋转，将采集完泥样的采泥管封闭。
所述S2的封闭方式具体为：采泥器垂直下落后，底泥不断进入采泥管，同时活动封板在触碰到硬质底泥后压缩伸缩弹簧，第二限位块通过第一扭簧向第一固定块内侧旋转，当完成底泥采集时，采泥器上升，第二固定块通过第三限位块在伸缩弹簧的拉伸下垂直向下移动，在触碰到第三限位块后停止移动，此时第二扭簧与采泥管底部处于同一水平面，活动封板通过第二扭簧向采泥管内部旋转，从而封闭采泥管。
有益效果：
(1)本发明能够解决采集底泥后，在采泥器提升过程中的泥样流失问题，可手动或自动封闭采泥管，对泥样扰动小，保障了原位的底泥层次结构，提高了采样成功率；
(2)可实现快速采集两管泥样，提高了采样效率，并可开展平行样的对比分析；
(3)相邻两次采集过程中，在采泥器提升和下降两个阶段，水流会对相同的对称空管进行冲刷，免去了采样后的清洗过程，提高了采样效率；
(4)能够适应不同的水深环境，且能针对不同的底泥厚度及底质硬度采用不同的封闭方式，适应性较强且操作简单、携带方便、制造成本低，易于市场推广，切实为水利、环保等多个部门以及广大科研工作者顺利开展研究提供有力保障。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的内部结构示意图；
图3为本发明的俯视图；
图4为本发明的旋转封闭装置结构示意图；
图5为本发明的侧边封闭装置封底前的结构示意图；
图6为本发明的侧边封闭装置封底后的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1至图3所示，本发明包括延长杆1、第一限位块2、推板3、滤网4、封板5、封闭装置6、采泥管7和隔板8，采泥管7内部对称设有四块隔板8，隔板8将采泥管7内部垂直对称分割为四个部分，采集过程中对称打开状态的两部分采集泥样，后由封闭装置进行封闭。隔板8顶部的交点处与延长杆1相连。
如图1和图2所示，推板3对称设置在采泥管7外侧，一共为两个，上下两端均与封板5相连，在采泥器旋转过程中会由于底泥的挤压而沿着采泥管7外壁在相邻两个第一限位块2之间转动；滤网4设置在采泥管7内侧的顶部，形状为圆形，用于溢出底泥上覆水，减少阻力，并防止底泥漏出采泥管7；封板5对称设置在采泥管7外侧的顶部和底部，且与推板3相连，封板5一共有四个，形状为对称的1/4圆，其中采泥管7外侧顶部的封板5通过空心圆环相连，如图4所示，该空心圆环套在延长杆1上，能以延长杆1为轴做90度水平旋转，以封闭采集完底泥的采泥管。如图3所示，滤网4始终有两个1/4圆处于中空状态，采泥器在完成底泥采集后的提升阶段以及进行下一次采集前的下降阶段，水流会自动对中空的采泥管7和滤网4进行冲刷，免去了采样后的清洗过程。
第一限位块2间隔90度设置在采泥管7外侧顶部，共为四个，用于限制推板3的转动范围，保证采集完泥样后精准封闭采泥管7。
如图5和图6所示，封闭装置6的上部设有第一固定块601，第一固定块601的一端固定在采泥管7外侧，另一端通过第一扭簧607与第二限位块602连接，第二限位块602可通过第一扭簧607向第一固定块601内侧旋转90度，在触碰到第一固定块601后停止旋转。第一固定块601内侧的顶部通过伸缩弹簧606与第二固定块603连接，第二固定块603的内侧穿过第三限位块604，其伸出端的末端通过第二扭簧608与活动封板605连接，其中，第三限位块604位于第二限位块602下方，且固定在采泥管7外侧。第二固定块603可通过第三限位块604在伸缩弹簧606的伸缩下垂直移动，垂直向下移动时，当外侧触碰到第三限位块604后停止移动。活动封板605可通过第二扭簧608向采泥管7内部旋转90度，在封闭采泥管7底部后停止旋转。
封闭装置6一共为两套，在采泥管7下部对称分布，与推板3之间互不干扰。活动封板605形状为1/4圆，在触碰到硬质底泥时会压缩伸缩弹簧606，在离开硬质底泥后会拉伸伸缩弹簧606。
本发明的采泥器使用过程如下：
(1)根据水深，调整延长杆1的长度，双手握住延长杆1将采泥器垂直放入水中；
(2)在底泥进入采泥管7内部两个对称中空管后，根据底泥厚度及底质硬度采用不同的封闭方式；
(3)当底泥较厚且活动封板605难以触碰到硬质底泥启动封闭装置时，采用推板3和封板5的旋转封闭方式，即采集完底泥后，顺时针或逆时针旋转采泥器，由于底泥的挤压作用，推板3会沿采泥管7外壁作与旋转方向相反的转动，从而带动封板5旋转，当触碰到第一限位块时停止旋转，此时便将采集完泥样的采泥管封闭；
(4)当底泥较薄，难以产生足够的压力推动推板3转动，但此时活动封板605易触碰到硬质底泥，则可采用封闭装置6的封闭方式，即采泥器垂直下落后，底泥不断进入采泥管，同时活动封板605在触碰到硬质底泥后压缩伸缩弹簧606，当压缩到一定程度时第二限位块602通过第一扭簧607向第一固定块601内侧旋转90度，当完成底泥采集时，采泥器上升，第二固定块603通过第三限位块604在伸缩弹簧606的拉伸下垂直向下移动，在触碰到第三限位块604后停止移动，此时第二扭簧608与采泥管底部处于同一水平面，活动封板605通过第二扭簧608向采泥管7内部旋转90度，从而封闭采泥管；
(5)在封闭完采泥管后逐步将采泥器从水体中提出，此时滤网4始终有两个1/4圆处于中空状态，采泥器在提升阶段以及下一次采集前的下降阶段，水流会自动对中空的采泥管7和滤网4进行冲刷，免去了采样后的清洗过程。
本发明采用纯机械方法设计，避免用电导致短路等故障发生，操作简单、携带方便、适应性强，解决了当前采集底泥后底泥易于流失、平行样缺失、泥管清洗不便等问题，提高了采样成功率和效率。

Claims (5)

1.一种防漏多管采泥器，其特征在于，包括第一限位块（2）、推板（3）、滤网（4）、封板（5）和采泥管（7），所述的推板（3）对称设置在采泥管（7）外侧，所述的滤网（4）设置在采泥管（7）内侧的顶部，所述的封板（5）对称设置在采泥管（7）外侧的顶部和底部，且与推板（3）相连，所述的第一限位块（2）间隔均匀地设置在采泥管（7）外侧顶部，相邻的第一限位块（2）之间为封板（5），所述采泥管（7）的下部对称设有封闭装置（6），采泥管（7）的顶部连接有延长杆（1）；
所述封闭装置（6）的上部设有第一固定块（601），第一固定块（601）的一端固定在采泥管（7）外侧，另一端通过第一扭簧（607）与第二限位块（602）连接，所述第一固定块（601）内侧的顶部通过伸缩弹簧（606）与第二固定块（603）连接，第二固定块（603）的内侧穿过第三限位块（604），其伸出端的末端通过第二扭簧（608）与活动封板（605）连接。
2.根据权利要求1所述的一种防漏多管采泥器，其特征在于，所述的第三限位块（604）位于第二限位块（602）下方，且固定在采泥管（7）外侧。
3.根据权利要求1所述的一种防漏多管采泥器，其特征在于，所述的采泥管（7）内部对称设有多块隔板（8），隔板（8）顶部的交点处与延长杆（1）相连。
4.根据权利要求1或3所述的一种防漏多管采泥器，其特征在于，所述采泥管（7）顶部的封板（5）通过空心圆环相连，该空心圆环套在延长杆（1）上。
5.基于权利要求1~4任一项所述的一种防漏多管采泥器的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）根据水深，调整延长杆的长度，将采泥器放入水中；
（2）在底泥进入采泥管内部对称的中空管后，根据底泥厚度及底质硬度采用不同的封闭方式，所述的封闭方式包括：
S1、当底泥较厚且活动封板难以触碰到硬质底泥启动封闭装置时，采用推板和封板的旋转封闭方式，具体为：采集完底泥后，旋转采泥器，由于底泥的挤压作用，推板会沿采泥管外壁作与旋转方向相反的转动，从而带动封板旋转，当触碰到第一限位块时停止旋转，将采集完泥样的采泥管封闭；
S2、当底泥较薄，难以产生足够的压力推动推板转动，但此时活动封板易触碰到硬质底泥，则采用封闭装置的封闭方式，具体为：采泥器垂直下落后，底泥不断进入采泥管，同时活动封板在触碰到硬质底泥后压缩伸缩弹簧，第二限位块通过第一扭簧向第一固定块内侧旋转，当完成底泥采集时，采泥器上升，第二固定块通过第三限位块在伸缩弹簧的拉伸下垂直向下移动，在触碰到第三限位块后停止移动，此时第二扭簧与采泥管底部处于同一水平面，活动封板通过第二扭簧向采泥管内部旋转，从而封闭采泥管；
（3）封闭完采泥管后将采泥器从水体中提出，采泥器在提升阶段以及下一次采集前的下降阶段，水流会自动对中空的采泥管和滤网进行冲刷。
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