CN115901357B - 一种海底软质泥层沉积物自动采样装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及海底沉积物采样技术领域，且公开了一种海底软质泥层沉积物自动采样装置，包括底板、采样泵和多个采样筒，所述底板的上表面固定连接有挡板和密封箱，多个所述采样筒均设置于底板的上表面且依次接触连接，所述密封箱的内部固定连接有气缸，所述气缸的输出端贯穿至密封箱的外部且固定连接有卡板，多个所述采样筒的内部卡接设置于挡板以及卡板之间，每个所述采样筒的内部均固定安装有过滤板，每个所述采样筒都右端均开设有通孔，所述采样泵固定连接于密封箱的顶部，所述采样泵的左端固定连接有吸水管。该海底软质泥层沉积物自动采样装置及方法，能够对采集的沉积物分级收纳，便于对不同尺寸范围内的沉积物进行检测。
Description
技术领域
本发明涉及海底沉积物采样技术领域，具体为一种海底软质泥层沉积物自动采样装置及方法。
背景技术
海洋底质沉积物是指各种海洋沉积作用所形成的海底沉积物的总称,其中，深海沉积通常以浮游生物遗体为主，而极少陆源物质，并通常以各种生物软泥为主，有效获取此类生物软泥深海沉积物样品对海洋地质学、海洋生物学、古气候学研究具有极其重要的意义。
目前，对于海底软质泥层沉积物的采样过程大多采用泵吸的方式进行操作，但是多数采集装置在泵吸后是将沉积物留存在收纳盒的内部，这样导致的问题是采集的沉积物聚集在一起，不便于对不同尺寸范围的沉积物进行检测，具有一定的局限性。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种海底软质泥层沉积物自动采样装置及方法具备能够对采集的沉积物分级收纳的优点，解决了现有的采样装置在采样后沉积物堆在一起，不便于对不同尺寸范围内的沉积物进行检测的问题。
(二)技术方案
为实现上述的目的，本发明提供如下技术方案：一种海底软质泥层沉积物自动采样装置，包括底板、采样泵和多个采样筒，所述底板的上表面固定连接有挡板和密封箱，多个所述采样筒均设置于底板的上表面且依次接触连接，所述密封箱的内部固定连接有气缸，所述气缸的输出端贯穿至密封箱的外部且固定连接有卡板，多个所述采样筒的内部卡接设置于挡板以及卡板之间，每个所述采样筒的内部均固定安装有过滤板，每个所述采样筒都右端均开设有通孔，所述采样泵固定连接于密封箱的顶部，所述采样泵的左端固定连接有吸水管，所述吸水管的另一端与卡板固定套接且延伸至最右侧的采样筒的内部，所述采样泵的右端固定连接有出水管，所述挡板的内部固定套接有套管，所述套管的左端固定连接有采样罩，所述套管的内部设置有自动封堵机构。
优选的，所述自动封堵机构包括固定板、连接杆、连接板和第一密封板，所述固定板固定连接于套管的内部，所述固定板的内部开设有通孔，所述连接杆活动穿设于通孔的内部且左端与连接板固定连接，所述第一密封板固定连接于连接杆的右端且与挡板的右侧壁贴合，所述连接杆的杆壁活动套接有弹簧，所述弹簧的两端分别与固定板以及连接板固定连接。
优选的，所述气缸的输出端固定套接有环形板，所述环形板的右侧固定连接有与气缸的输出端活动套接的波纹管，所述波纹管的右端与密封箱的侧壁固定连接。
优选的，所述挡板以及每个采样筒的左端均固定连接有密封圈，每个所述密封圈均与对应的采样筒以及挡板的侧壁接触连接。
优选的，所述底板的上表面对称固定连接有多个固定块，每个所述固定块的内部均开设有插孔，每个所述采样筒的侧壁均对称固定连接有L形插杆，每个所述L形插杆均与对应的插孔的活动插接。
优选的，密封箱的内部固定安装有蓄电池，所述蓄电池与气缸和采样泵电性连接。
优选的，所述密封箱的前侧开设有开口，所述开口的内部铰接有第二密封板。
优选的，所述密封箱的顶部固定连接有挂环。
一种海底软质泥层沉积物自动采样方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1，将多个采样筒安装后装满水并用卡板和气缸对三个采样筒进行卡接固定，将牵引绳与密封箱顶部的挂环固定连接，然后将整个装置放入海中，利用牵引绳避免整个装置丢失；
S2，在整个装置沉入海底时远程启动采样泵，采样泵工作的过程中利用海水挤压第一密封板，从而能够使沉积物进入最左侧的采样筒的内部，每个采样筒内部的过滤板进行不同级别的过滤，从而能够将不同尺寸的沉积物留存在对应的采样筒的内部；
S3，在采样完成后远程关闭采样泵，弹簧通过自身的弹力挤压连接板，连接板通过连接杆带动第一密封板对套管的右端进行封堵，从而能够避免沉积物流失；
S4，通过牵引绳将整个装置从海中取出，并将整个装置旋转至采样罩向上的方向，启动气缸，气缸的输出端带动挡板向下移动，从而能偶将每个采样筒取下，以便于对每个采样筒内部的沉积物进行检测。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种海底软质泥层沉积物自动采样装置及方法，具备以下有益效果：
1、该海底软质泥层沉积物自动采样装置及方法，通过设置的多个采样筒以及每个采样筒内部的过滤板，能够对采集的沉积物进行不同层次的过滤，从而能够将将沉积物中不同尺寸的沉积物进行分装，以便于对不同尺寸的沉积物进行检测。
2、该海底软质泥层沉积物自动采样装置及方法，通过设置的自动封堵机构，能够在采样泵停止工作时通过弹簧的弹力挤压连接板，进而使第一密封板对套管的右端进行封堵，以避免沉积物流出。
附图说明
图1为本发明提出的一种海底软质泥层沉积物自动采样装置及方法结构示意图；
图2为图1的剖视结构示意图；
图3为图2中局部A部分的结构放大图；
图4为图2中局部B部分的结构放大图。
图中：1底板、2采样泵、3采样筒、4挡板、5密封箱、6气缸、7卡板、8过滤板、9吸水管、10出水管、11套管、12采样罩、13固定板、14连接杆、15连接板、16第一密封板、17弹簧、18环形板、19波纹管、20密封圈、21固定块、22L形插杆、23蓄电池、24第二密封板、25挂环。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，一种海底软质泥层沉积物自动采样装置，包括底板1、采样泵2和多个采样筒3，底板1的上表面固定连接有挡板4和密封箱5，多个采样筒3均设置于底板1的上表面且依次接触连接，密封箱5的内部固定连接有气缸6，气缸6的输出端贯穿至密封箱5的外部且固定连接有卡板7，多个采样筒3的内部卡接设置于挡板4以及卡板7之间，每个采样筒3的内部均固定安装有过滤板8，每个采样筒3都右端均开设有通孔，采样泵2固定连接于密封箱5的顶部，采样泵2的左端固定连接有吸水管9，吸水管9的另一端与卡板7固定套接且延伸至最右侧的采样筒3的内部，采样泵2的右端固定连接有出水管10，挡板4的内部固定套接有套管11，套管11的左端固定连接有采样罩12。
请参阅图4，套管11的内部设置有自动封堵机构，自动封堵机构包括固定板13、连接杆14、连接板15和第一密封板16，固定板13固定连接于套管11的内部，固定板13的内部开设有通孔，连接杆14活动穿设于通孔的内部且左端与连接板15固定连接，第一密封板16固定连接于连接杆14的右端且与挡板4的右侧壁贴合，连接杆14的杆壁活动套接有弹簧17，弹簧17的两端分别与固定板13以及连接板15固定连接，利用设置的自动封堵机构，能够在采样泵2关闭后通过弹簧17的弹力使得第一密封板16封堵套管11的右端，避免沉积物流失。
请参阅图3，气缸6的输出端固定套接有环形板18，环形板18的右侧固定连接有与气缸6的输出端活动套接的波纹管19，波纹管19的右端与密封箱5的侧壁固定连接，利用设置的环形板18和波纹管19，能够对气缸6的输出端的位置进行封堵，避免海水通过气缸6的输出端与密封箱5之间的间隙进入密封箱5的内部。
请参阅图1-4，挡板4以及每个采样筒3的左端均固定连接有密封圈20，每个密封圈20均与对应的采样筒3以及挡板4的侧壁接触连接，利用设置的密封圈20，能够保证每个采样筒3端口处的密封性，避免沉积物流出。
请参阅图1，底板1的上表面对称固定连接有多个固定块21，每个固定块21的内部均开设有插孔，每个采样筒3的侧壁均对称固定连接有L形插杆22，每个L形插杆22均与对应的插孔的活动插接，利用设置的多个固定块21和对应的L形插杆22，通过每个L形插杆22与对应的插孔之间的插接能够实现对每个采样筒3的限位，保证保证每个采样筒3之间的连接。
请参阅图1-2，密封箱5的内部固定安装有蓄电池23，蓄电池23与气缸6和采样泵2电性连接，利用设置的蓄电池23能够对气缸6和采样泵2供电，从而保证气缸6和采样泵2的正常工作。
请参阅图1-2，密封箱5的前侧开设有开口，开口的内部铰接有第二密封板24，利用设置的第二密封板24，能够对开口进行封堵，避免海水进入密封箱5的内部造成蓄电池23和气缸6损坏。
请参阅图1-2，密封箱5的顶部固定连接有挂环25，利用设置的挂环25，能够便于连接牵引绳，避免在将整个装置放入海中后丢失。
一种海底软质泥层沉积物自动采样方法，包括以下步骤：
S1，将多个采样筒3安装后装满水并用卡板7和气缸6对三个采样筒3进行卡接固定，将牵引绳与密封箱5顶部的挂环25固定连接，然后将整个装置放入海中，利用牵引绳避免整个装置丢失；
S2，在整个装置沉入海底时远程启动采样泵2，采样泵2工作的过程中利用海水挤压第一密封板16，从而能够使沉积物进入最左侧的采样筒3的内部，每个采样筒3内部的过滤板8进行不同级别的过滤，从而能够将不同尺寸的沉积物留存在对应的采样筒3的内部；
S3，在采样完成后远程关闭采样泵2，弹簧17通过自身的弹力挤压连接板15，连接板15通过连接杆14带动第一密封板16对套管11的右端进行封堵，从而能够避免沉积物流失；
S4，通过牵引绳将整个装置从海中取出，并将整个装置旋转至采样罩12向上的方向，启动气缸6，气缸6的输出端带动挡板4向下移动，从而能偶将每个采样筒3取下，以便于对每个采样筒3内部的沉积物进行检测。
综上，该海底软质泥层沉积物自动采样装置及方法，在使用时，将多个采样筒3安装后装满水并用卡板7和气缸6对三个采样筒3进行卡接固定，将牵引绳与密封箱5顶部的挂环25固定连接，然后将整个装置放入海中，利用牵引绳避免整个装置丢失，在整个装置沉入海底时远程启动采样泵2，采样泵2工作的过程中利用海水挤压第一密封板16，从而能够使沉积物进入最左侧的采样筒3的内部，每个采样筒3内部的过滤板8进行不同级别的过滤，从而能够将不同尺寸的沉积物留存在对应的采样筒3的内部，在采样完成后远程关闭采样泵2，弹簧17通过自身的弹力挤压连接板15，连接板15通过连接杆14带动第一密封板16对套管11的右端进行封堵，从而能够避免沉积物流失，采样结束后，通过牵引绳将整个装置从海中取出，并将整个装置旋转至采样罩12向上的方向，启动气缸6，气缸6的输出端带动挡板4向下移动，从而能偶将每个采样筒3取下，以便于对每个采样筒3内部的沉积物进行检测。
需要说明的是，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种海底软质泥层沉积物自动采样装置，包括底板(1)、采样泵(2)和多个采样筒(3)，其特征在于：所述底板(1)的上表面固定连接有挡板(4)和密封箱(5)，多个所述采样筒(3)均设置于底板(1)的上表面且依次接触连接，所述密封箱(5)的内部固定连接有气缸(6)，所述气缸(6)的输出端贯穿至密封箱(5)的外部且固定连接有卡板(7)，多个所述采样筒(3)的内部卡接设置于挡板(4)以及卡板(7)之间，每个所述采样筒(3)的内部均固定安装有过滤板(8)，每个所述采样筒(3)都右端均开设有通孔，所述采样泵(2)固定连接于密封箱(5)的顶部，所述采样泵(2)的左端固定连接有吸水管(9)，所述吸水管(9)的另一端与卡板(7)固定套接且延伸至最右侧的采样筒(3)的内部，所述采样泵(2)的右端固定连接有出水管(10)，所述挡板(4)的内部固定套接有套管(11)，所述套管(11)的左端固定连接有采样罩(12)，所述套管(11)的内部设置有自动封堵机构；
所述自动封堵机构包括固定板(13)、连接杆(14)、连接板(15)和第一密封板(16)，所述固定板(13)固定连接于套管(11)的内部，所述固定板(13)的内部开设有通孔，所述连接杆(14)活动穿设于通孔的内部且左端与连接板(15)固定连接，所述第一密封板(16)固定连接于连接杆(14)的右端且与挡板(4)的右侧壁贴合，所述连接杆(14)的杆壁活动套接有弹簧(17)，所述弹簧(17)的两端分别与固定板(13)以及连接板(15)固定连接；
所述气缸(6)的输出端固定套接有环形板(18)，所述环形板(18)的右侧固定连接有与气缸(6)的输出端活动套接的波纹管(19)，所述波纹管(19)的右端与密封箱(5)的侧壁固定连接；
所述挡板(4)以及每个采样筒(3)的左端均固定连接有密封圈(20)，每个所述密封圈(20)均与对应的采样筒(3)以及挡板(4)的侧壁接触连接；
所述底板(1)的上表面对称固定连接有多个固定块(21)，每个所述固定块(21)的内部均开设有插孔，每个所述采样筒(3)的侧壁均对称固定连接有L形插杆(22)，每个所述L形插杆(22)均与对应的插孔的活动插接。
2.根据权利要求1所述的一种海底软质泥层沉积物自动采样装置，其特征在于：密封箱(5)的内部固定安装有蓄电池(23)，所述蓄电池(23)与气缸(6)和采样泵(2)电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种海底软质泥层沉积物自动采样装置，其特征在于：所述密封箱(5)的前侧开设有开口，所述开口的内部铰接有第二密封板(24)。
4.根据权利要求1所述的一种海底软质泥层沉积物自动采样装置，其特征在于：所述密封箱(5)的顶部固定连接有挂环(25)。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的一种海底软质泥层沉积物自动采样装置的自动采样方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1，将多个采样筒(3)安装后装满水并用卡板(7)和气缸(6)对三个采样筒(3)进行卡接固定，将牵引绳与密封箱(5)顶部的挂环(25)固定连接，然后将整个装置放入海中，利用牵引绳避免整个装置丢失；
S2，在整个装置沉入海底时远程启动采样泵(2)，采样泵(2)工作的过程中利用海水挤压第一密封板(16)，从而能够使沉积物进入最左侧的采样筒(3)的内部，每个采样筒(3)内部的过滤板(8)进行不同级别的过滤，从而能够将不同尺寸的沉积物留存在对应的采样筒(3)的内部；
S3，在采样完成后远程关闭采样泵(2)，弹簧(17)通过自身的弹力挤压连接板(15)，连接板(15)通过连接杆(14)带动第一密封板(16)对套管(11)的右端进行封堵，从而能够避免沉积物流失；
S4，通过牵引绳将整个装置从海中取出，并将整个装置旋转至采样罩(12)向上的方向，启动气缸(6)，气缸(6)的输出端带动卡板(7)向下移动，从而能够将每个采样筒(3)取下，以便于对每个采样筒(3)内部的沉积物进行检测。
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