CN114563206B - 一种潮间带藤壶采样工具及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种潮间带藤壶采样工具及方法，属于实验采样工具领域，包括支架，所述支架下部安装有用于将支架固定在石块上的支脚，所述支架上设有安装环，所述安装环内安装有可以在环形槽内转动的活动环，所述活动环上周向安装有穿孔组件和注液组件；所述穿孔组件可以在藤壶上穿透出一个小孔，而通过小孔可以将溶解液注入藤壶胶层与石块之间，注入的溶解液可以逐渐溶解藤壶底部的石块，直到藤壶与石块完全分离，从而实现藤壶完整采样，解决了现有技术中，一般通过铲子取下石块上附着的藤壶，过程中会破坏藤壶的结构，无法满足实验完整采样的目的。

Description

一种潮间带藤壶采样工具及方法

技术领域

本发明涉及一种实验采样工具，尤其是涉及一种潮间带藤壶采样工具。

背景技术

藤壶的幼虫无节幼体，经2-3周的发育，成为腺介幼体，腺介幼体在合适的附着物上吸附、固定。固定前腺介幼体用触角附着接触面，这种附着容易移动。故称为暂时粘附；此时若附着物表面适合附着。腺介幼体则会由暂时粘接转变为永久性粘接。固着后的腺介幼体发生变态成为藤壶成体，藤壶成体在附着基表面分泌出藤壶胶，使附着更加牢固。藤壶胶分泌初始为液态，通过自组装和交联，最后凝聚成耦合底板和基底材料的胶质层，期间经历了复杂而有序的过程。这种胶体与附着物基材表面发生粘接的聚合过程使该胶体具有较大的内聚强度和抗生物降解性。

根据研究，不同海域，不同种类的藤壶，其藤壶胶层结构以及形成藤壶胶的腺体结构也有所不同，为了具体研究藤壶胶结构的影响因素，需要对藤壶进行采样。

而现有技术中，一般通过铲子来取下附着在潮间带石块上的藤壶，由于藤壶胶与石块的连接强度甚至大于藤壶外壳的结构强度，因此用铲子只会破坏藤壶外壳，很难将藤壶连带藤壶胶层一起取下，需要一种特殊的采样工具和采样方法。

例如，在中国专利文献上公开的“一种海边礁石上藤壶贝类稳定自动采集车”，其公告号为CN112640860A，包括车体，所述车体内设有开口向下的工作腔，所述工作腔上侧设有链条腔，所述工作腔上壁相连通的设有螺杆槽，所述螺杆槽连通所述链条腔，所述链条腔左侧上壁内固设有电机，本发明用于自动在礁石上采集藤壶贝类，通过行进的小车行驶至藤壶贝类上方，使用弧形铲板将藤壶贝类铲下并捞起后倒入收集腔内做收集，并且当礁石地势过险以及风浪过大时，通过卡板卡入礁石地面的缝隙中以固定小车，以增强采集时的稳定，代替人工进行藤壶贝类采集的危险操作，确保了安全性，并且快捷高效；然而，该专利的不足之处在于，通过铲板铲下石块上的藤壶，会破坏藤壶的结构，只能用于以取肉为目的的场景，无法满足实验采样的需求。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中，一般通过铲子取下石块上附着的藤壶，过程中会破坏藤壶的结构，无法满足实验完整取样的目的的问题，提供一种潮间带藤壶采样工具及方法，可以在不破坏藤壶胶层和藤壶底部腺体结构的前提下，将藤壶完整从石块上取下。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明，一种潮间带藤壶采样工具，包括支架，所述支架下部安装有用于将支架固定在石块上的支脚，所述支架上设有安装环，所述安装环的内侧设有环形槽，所述环形槽内安装有可以在环形槽内转动的活动环，所述活动环上周向安装有用于在藤壶上打孔的穿孔组件，以及用于向藤壶底部的藤壶胶层与石块之间注入石块溶解液的注液组件。

所述穿孔组件可以在藤壶上穿透出一个小孔，小孔不会影响底部腺体结构和藤壶胶层结构的研究，可以尽可能确保采样的完整性，同时，小孔对藤壶外形和重量几乎没有影响，方便藤壶的实验数据记录；而通过小孔可以将溶解液注入藤壶胶层与石块之间，由于藤壶胶层与石块之间并不是完全充实的，而是存在一定的缝隙的，因此注入的溶解液可以逐渐溶解藤壶底部的石块，而藤壶胶具有很强的抗腐蚀性，几乎不会被一般的强酸强碱破坏，石块在溶解一部分后，石块与藤壶胶之间的缝隙增加，溶解效率逐渐提高，直到藤壶与石块完全分离，即可将藤壶连带藤壶胶层完整取下，该工具完全区别于现有的通过物理手段分离藤壶的工具。

作为优选，所述打孔组件包括安装在活动环上的钻头套筒，所述钻头套筒内安装有钻头，钻头套筒与钻头之间螺纹配合，所述钻头的上端设有手柄；通过拧动手柄可以将钻头不断钻入藤壶内，由于石块的硬度大于藤壶壳体的硬度，待钻头钻到石块处时，能明显感觉到拧动钻头所需的力增加，从而实现钻孔深度的控制。

作为优选，所述注液组件包括安装在活动环上的注液套筒，所述注液套筒内安装有注液管，所述注液管与钻头同时安装在活动环上，并且倾斜角度相同，在钻孔完成后，只需转动活动环，即可使得注液管正好对准小孔，无需适应性调整注液管位置，从而确保注液管位置的可靠性。

作为优选，所述注液套筒与注液管之间过盈配合，所述注液管的上部设有滑动把手；通过滑动把手可以将注液管向下伸入小孔中。

作为优选，所述支架上还安装有储液箱，所述储液箱与所述注液管通过输液管连通；由于溶解石块的过程所需时间较长，通过储液箱可以使得无需人工操作，持续进行溶解液的注入。

作为优选，所述储液箱内包括用于存放溶解液的溶解液腔，以及用于回收废液的废液腔，所述溶解液腔下方连接有用于单向流出溶解液的出液单向阀，所述废液腔下方连接有用于单向流入废液的进液单向阀；所述溶解液腔和废液腔上部均安装有上下往复运动的活塞；由于一定量溶解液所能溶解的石块的量是有上限的，因此需要不断将反应后的废液抽出，加入新的溶解液，通过活塞的往复运动可以循环实现溶解液的加入和废液的抽出。

作为优选，所述储液箱上侧安装由潮水驱动的水轮，所述水轮安装在水轮轴上，水轮轴上还偏心安装有用于带动活塞往复运动的驱动轮，通过该结构使得水轮可以在潮水的驱动下自动间隔运动。

一种潮间带藤壶采样方法，使用潮间带藤壶采样工具进行采样，包括以下步骤：

①选取外壳完整，体积合适的藤壶，通过钉头将支脚固定在目标藤壶周围，从而将支架安装在藤壶上方；

②通过用手拧动钻头在藤壶上进行打孔，待拧动钻头所需的力突然增加时，钻头底部与石块接触，此时停止打孔，将钻头退出；

③转动活动环后，使注液管对准打完的孔，并插入注液管，根据石块的类型向注液管内加入用于溶解石块的溶解液；

④通过拔出注液管、用手抓取藤壶来判断藤壶底部是否与石块分离，若可以用手抓起藤壶，则完成采样，若难以用手抓起，则插回注液管继续进行注液。

因此，本发明具有如下有益效果：（1）可以在不破坏藤壶胶层和藤壶底部腺体结构的前提下，将藤壶完整从石块上取下；（2）通过潮水提供的动力驱动工具，无需操作者持续操作。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

图2是本发明活动环的一种剖视结构示意图。

图3是本发明注液管的一种剖视结构示意图。

图4是本发明储液箱的一种结构示意图。

图中：1、支架 2、支脚 3、安装环 4、环形槽 5、活动环 6、藤壶 7、穿孔组件 8、注液组件 9、储液箱安装座 10、支撑杆 11、钉头 12、转动把手 13、顶丝 14、钻头套筒 15、钻头 16、手柄 17、注液套筒 18、注液管 19、滑动把手 20、储液箱 21、输液管 22、溶解液腔23、废液腔 24、出液单向阀 25、进液单向阀 26、活塞 27、水轮 28、水轮轴 29、驱动轮 30、水轮罩壳。

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。

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1-4所示的实施例中，一种潮间带藤壶采样工具，包括支架1，所述支架下部安装有用于将支架固定在石块上的支脚2，所述支架上设有安装环3，所述安装环的内侧设有环形槽4，所述环形槽内安装有可以在环形槽内转动的活动环5，所述活动环上周向安装有用于在藤壶6上打孔的穿孔组件7，以及用于向藤壶底部的藤壶胶层与石块之间注入石块溶解液的注液组件8，所述支架包括位于顶部的储液箱安装座9，所述储液箱与支脚通过支撑杆10连接，所述支脚转动连接在支撑杆的底部，所述支脚上设有钉头孔，通过将钉头11从钉头孔锤入，可以实现支脚的固定，支脚的数量至少为两个，将所有支脚固定后，支架的位置完全固定；活动环的内侧设有转动把手12，所述安装环上设有用于固定活动环的顶丝13。

所述打孔组件包括安装在活动环上的钻头套筒14，所述钻头套筒内安装有钻头15，钻头套筒与钻头之间螺纹配合，所述钻头的上端设有手柄16；所述钻头套筒倾斜安装，其与活动环所在平面的夹角为75°；所述注液组件包括安装在活动环上的注液套筒17，所述注液套筒内安装有注液管18，所述注液套筒倾斜安装，其与活动环所在平面的夹角也为75°；所述注液套筒与注液管之间过盈配合，所述注液管的上部设有滑动把手19。

所述支架的储液箱安装座上安装有储液箱20，所述储液箱与所述注液管通过输液管21连通；所述储液箱内包括用于存放溶解液的溶解液腔22，以及用于回收废液的废液腔23，所述溶解液腔下方连接有用于单向流出溶解液的出液单向阀24，所述废液腔下方连接有用于单向流入废液的进液单向阀25；所述溶解液腔和废液腔上部均安装有上下往复运动的活塞26；所述储液箱上侧安装由潮水驱动的水轮27，所述水轮安装在水轮轴28上，水轮轴上还偏心安装有用于带动活塞往复运动的驱动轮29；所述水轮的下部外侧安装有水轮罩壳30。

一种潮间带藤壶采样方法，使用潮间带藤壶采样工具进行采样，包括以下步骤：

①选取外壳完整，体积合适的藤壶，通过钉头将支脚固定在目标藤壶周围，从而将支架安装在藤壶上方；

②通过用手拧动钻头在藤壶上进行打孔，待拧动钻头所需的力突然增加时，钻头底部与石块接触，此时停止打孔，将钻头退出；

③转动活动环后，使注液管对准打完的孔，并插入注液管，根据石块的类型向注液管内加入用于溶解石块的溶解液；

④通过拔出注液管、用手抓取藤壶来判断藤壶底部是否与石块分离，若可以用手抓起藤壶，则完成采样，若难以用手抓起，则插回注液管继续进行注液。

待钻孔和插入注液管完成后，操作者可以离开操作现场，潮水提供的动力可以持续驱动工具，由于水轮的下部被水轮罩壳阻挡，只露出上部，因此可在潮水的冲击下，水轮会不断转动，在水轮转动过程中，当偏心轮的上端向下移动时，活塞也向下移动，从而使得溶解液腔内的溶解液通过注液管注入石块与藤壶胶层之间，而由于废液腔下方设有进液单向阀，因此废液不会进入注液管，而当偏心轮的上端向上移动时，活塞也向上移动，从而使得石块与藤壶胶层之间反应后的废液被抽回到废液腔中，由于溶解液腔下方设有出液单向阀，因此废液不会抽回到溶解液腔中；之后每次退潮后观察一次藤壶底部是否完全分离，由于注液管插在小孔内，即使藤壶底部已经完全分离，藤壶也不会被潮水冲走。

Claims (8)

1.一种潮间带藤壶采样工具，其特征是，包括支架，所述支架下部安装有用于将支架固定在石块上的支脚，所述支架上设有安装环，所述安装环的内侧设有环形槽，所述环形槽内安装有可以在环形槽内转动的活动环，所述活动环上周向安装有用于在藤壶上打孔的穿孔组件，以及用于向藤壶底部的藤壶胶层与石块之间注入石块溶解液的注液组件。

2.根据权利要求1所述的一种潮间带藤壶采样工具，其特征是，所述打孔组件包括安装在活动环上的钻头套筒，所述钻头套筒内安装有钻头，钻头套筒与钻头之间螺纹配合，所述钻头的上端设有手柄。

3.根据权利要求1所述的一种潮间带藤壶采样工具，其特征是，所述注液组件包括安装在活动环上的注液套筒，所述注液套筒内安装有注液管。

4.根据权利要求3所述的一种潮间带藤壶采样工具，其特征是，所述注液套筒与注液管之间过盈配合，所述注液管的上部设有滑动把手。

5.根据权利要求3所述的一种潮间带藤壶采样工具，其特征是，所述支架上还安装有储液箱，所述储液箱与所述注液管通过输液管连通。

6.根据权利要求5所述的一种潮间带藤壶采样工具，其特征是，所述储液箱内包括用于存放溶解液的溶解液腔，以及用于回收废液的废液腔，所述溶解液腔下方连接有用于单向流出溶解液的出液单向阀，所述废液腔下方连接有用于单向流入废液的进液单向阀；所述溶解液腔和废液腔上部均安装有上下往复运动的活塞。

7.根据权利要求6所述的一种潮间带藤壶采样工具，其特征是，所述储液箱上侧安装由潮水驱动的水轮，所述水轮安装在水轮轴上，水轮轴上还偏心安装有用于带动活塞往复运动的驱动轮。

8.一种潮间带藤壶采样方法，其特征是，使用权利要求1所述的工具进行采样，包括以下步骤：

①选取外壳完整，体积合适的藤壶，通过钉头将支脚固定在目标藤壶周围，从而将支架安装在藤壶上方；

②通过用手拧动钻头在藤壶上进行打孔，待拧动钻头所需的力突然增加时，钻头底部与石块接触，此时停止打孔，将钻头退出；

③转动活动环后，使注液管对准打完的孔，并插入注液管，根据石块的类型向注液管内加入用于溶解石块的溶解液；

④通过拔出注液管、用手抓取藤壶来判断藤壶底部是否与石块分离，若可以用手抓起藤壶，则完成采样，若难以用手抓起，则插回注液管继续进行注液。