CN116358941B - 一种水体沉积物系统检测用采样器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水体沉积物系统检测用采样器，属于采样器技术领域，包括采样器主体，采样器主体包括驱动部和至少一个采样壳，采样壳内部设有采样腔，采样壳的内部安装有沿采样壳长度方向滑动的滑柱。驱动部上开设有通道一，滑柱的内部开设有通道二，通道一、采样腔和通道二相连通。本采样器可形成一个推力，令采样器在水中运动的速度更快，并且在有推动力的情况下，采样器运动的路径更趋向于直线，定位更加准确，在采样器下落的过程中，桨叶转动的驱动力为本采样器内部液体流动的动力，当采样器接触水底的沉积物时，间隙消失，桨叶转动的驱动力为带动滑柱和锥形头移动的动力，同时抽取沉积物。

Description

一种水体沉积物系统检测用采样器

技术领域

本发明涉及一种水体沉积物系统检测用采样器，属于水体采样技术领域。

背景技术

水体沉积物在采样过程中，一般通过金属杆体与采样器连接，操作者通过人工将采样器压入水底的沉积物内部进行采样，当采样深度较深时，金属杆体无法伸入水底时，只能通过增加采样器的自身重量，通过采样器自身的重力下落，并通过下落的冲力将采样器插入沉积物的内部进行采样，以上两种方法在操作时均会出现一些问题，首先通过金属杆体连接无法伸入较深的水底，通过人工按压的方式将采样器压入水底需要人工控制方向，由于金属杆体较长需要将杆体分为多节，每节均需要对其安装，安装工作繁琐，占用较多的安装时间，通过采样器自身重力下落的方式采样，存在采样器下落速度较慢，且对采样器本身重量要求较高，将采样器向上提出水面所需要的力度较大，为解决上述问题本发明提供了一种解决上述问题的水体沉积物系统检测用采样器。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种水体沉积物系统检测用采样器，能够提升下落速度并且将推动力转化为抽取沉积物抽取动力的采样器。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种水体沉积物系统检测用采样器，包括采样器主体，所述采样器主体包括驱动部和至少一个采样壳，采样壳内部设有采样腔，所述采样壳的内部安装有沿采样壳长度方向滑动的滑柱，所述滑柱的端部安装有锥形头。

所述驱动部上开设有通道一，滑柱的内部开设有通道二，通道一、采样腔和通道二相连通，当锥形头贴紧滑柱时，锥形头将通道二密封。

本采样器至少具有三种状态，第一种状态为：通道一、通道二和采样腔均为水流通道，液体从通道二进入采样腔的内部，由采样腔进入通道一的内部，由通道一向采样器主体的尾端排出；第二种状态为：锥形头贴紧在滑柱上，采样腔为滑柱和锥形头移动的通道；第三种状态为：滑柱贴附在固定体上，通道一和通道二一一对应并相互连接。

优选地，所述驱动部包括固定体，所述固定体的尾端部位开设有出水口，所述通道一的数量为多个，所述通道一的一端与出水口连通，另一端与采样腔连通，所述出水口的内部转动安装有桨叶，当桨叶转动时，液体从通道一进入，并从出水口排出。

优选地，所述滑柱为端部呈锥形的圆柱体，所述锥形头包括连杆和锥形片，所述锥形片和滑柱的端部锥形相适配；所述滑柱的端部开设有滑槽，所述连杆固定在锥形片内部中心处，所述连杆插入滑槽的内部，连杆和滑槽槽底之间连接有弹性体二；所述通道二的数量和通道一的数量相同并一一对应，所述通道二的长度方向与采样壳的长度方向一致，当滑柱和锥形片在采样腔的内部滑动时，所述滑柱和锥形片的外环壁均与采样腔的内壁处于密封状态；当滑柱的一端伸出采样腔的外部时，锥形片与滑柱之间的间隙通过通道二和采样腔连通。

优选地，所述滑柱和固定体之间连接有弹性体一，所述固定体靠近采样腔的一侧端内部开设有盲孔一，所述滑柱靠近采样腔的一端内部开设有盲孔二，所述弹性体一的一端卡入盲孔一的内部，另一端卡入盲孔二的内部。

优选地，所述采样壳套接在固定体的一端，且采样壳和固定体之间通过螺纹连接。

优选地，所述固定体的内部设有电机仓，所述电机仓的内部安装有用于驱动桨叶转动的电机。

优选地，所述滑柱上固定有卡条，所述固定体的内部通过弹簧滑动安装有卡销，所述卡条和卡销上均设有卡扣，卡条可伸入固定体的内部与卡销卡接。

与现有技术相比，本采样器在水中沉落的过程中，采样器通过前端进水尾端出水，形成一个对采样器的推力，令采样器在水中运动的速度更快，并且在有推动力的情况下，采样器运动的路径更趋向于直线，定位更加准确，本发明采样壳内部的采样腔在采样器下落的过程中为水流通道，当采样器接触水底时，采样腔为滑柱移动的轨道，在滑柱在采样腔移动的过程，将采样壳底部的沉积物吸入采样腔的内部，完成采样工作，滑柱和锥形头之间留有间隙，可实现在采样器下落的过程中，间隙为进水口，桨叶转动的驱动力为本采样器内部液体流动的动力，当采样器接触水底时间隙消失，锥形头可将通道二密封，桨叶转动的驱动力为带动滑柱和锥形头移动的动力，同时带动抽取沉积物。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明采样器接触沉积物的状态图。

图3为本发明实施例中第一种状态的内部结构示意图。

图4为本发明实施例中第三种状态的内部结构示意图。

图5为本发明固定体和滑柱的连接图。

图6为本采样器的零件爆炸图。

图中：1、固定体，2、锥形头，3、连接件，4、桨叶，5、电机，6、通道一，7、弹性体一，8、采样腔，9、弹性体二，10、采样壳，11、通道二，12、出水口，13、滑柱，14、卡条，15、卡销，16、密封柱。

具体实施方式

下面用具体实施例说明本发明，但并不是对发明的限制。

实施例

如图1-图6所示，本实施例中，提供的一种水体沉积物系统检测用采样器，包括采样器主体，所述采样器主体包括驱动部和至少一个采样壳10，所述采样壳10套接在固定体1的一端，且采样壳10和固定体1之间通过螺纹连接，采样壳10可为多节筒体首尾相连，当采样壳10的内部为沉积物样品时，可将多节筒体一一拆下并分别检测多节筒体内部的沉积物，从而进行对比，当采样壳10为单个筒体时，采样壳10与采样器主体之间通过螺纹连接，将采样壳10从采样器主体上拧下，推动滑柱13可将沉积物从采样壳10的一端推出，从而完成脱料工作，采样壳10内部设有采样腔8，所述采样壳10的内部安装有沿采样壳10长度方向滑动的滑柱13，所述滑柱13的端部安装有锥形头2，驱动部远离采样壳10的一端为尾端，所述滑柱13和固定体1之间连接有弹性体一7，所述固定体1靠近采样腔8的一侧端内部开设有盲孔一，所述滑柱13靠近采样腔8的一端内部开设有盲孔二，所述弹性体一7的一端卡入盲孔一的内部，另一端卡入盲孔二的内部，在弹性体一7的作用下，滑柱13会布置在采样腔8的腔口处，采样腔8的腔口处设有卡条14，可将滑柱13固定在采样腔8的腔口处，可避免滑柱13滑出采样腔8外，所述滑柱13上固定有卡条14，所述固定体1的内部通过弹簧滑动安装有卡销15，所述卡条14和卡销15上均设有卡扣，卡条14可伸入固定体1的内部与卡销15卡接，结合图5，当滑柱13滑动至贴紧固定体1时，卡条14的一端插入固定体1的内部，卡销15和卡条14相互卡接，滑柱13被固定在固定体1上，卡销15的一端伸出固定体1的一侧侧壁外，当脱离固定体1和滑柱13时，只需按下卡销15，卡销15和卡条14脱离，滑柱13可继续滑动。

所述驱动部上开设有通道一6，所述驱动部包括固定体1，所述固定体1的尾端部位开设有出水口12，所述通道一6的数量为多个，所述通道一6的一端与出水口12连通，另一端与采样腔8连通，所述出水口12的内部转动安装有桨叶4，当桨叶4转动时，液体从通道一6进入，并从出水口12排出，液体从本采样器的前端进入，尾端排出，令采样器具有推力，采样器移动速度增快，所述固定体1的内部设有电机仓和电池仓，所述电机仓的内部安装有用于驱动桨叶4转动的电机5，电池仓的内部安装有对电机5供电的电池，电机仓的仓口处安装有密封柱16，密封柱16可对电机仓进行密封，使外部的水无法进入电机仓，并且电机5的输出轴穿过密封柱16与桨叶4连接，滑柱13的内部开设有通道二11，通道一6、采样腔8和通道二11相连通，所述通道二11的数量和通道一6的数量相同并一一对应，固定体1和滑柱13接触时，通道一6和通道二11连通，当锥形头2贴紧滑柱13时，锥形头2将通道二11密封，所述滑柱13为端部呈锥形的圆柱体，所述锥形头2包括连杆和锥形片，所述锥形片和滑柱13的端部锥形相适配；所述滑柱13的端部开设有滑槽，所述连杆固定在锥形片内部中心处，所述连杆插入滑槽的内部，连杆和滑槽槽底之间连接有弹性体二9，当锥形头2受到压力贴附在滑柱13上时，锥形头2和滑柱13滑动至采样壳10的内部，锥形头2和滑柱13相当于一个活塞在采样壳10的内部滑动，桨叶4转动将采样腔8内部的液体排出，锥形头2和滑柱13继续移动，将沉积物从采样壳10的端部抽进采样壳10的内部；所述通道二11的长度方向与采样壳10的长度方向一致，当滑柱13和锥形片在采样腔8的内部滑动时，所述滑柱13和锥形片的外环壁均与采样腔8的内壁处于密封状态；当滑柱13的一端伸出采样腔8的外部时，锥形片与滑柱13之间的间隙通过通道二11和采样腔8连通，当本采样器在水中下落的过程中，锥形头2和滑柱13之间的弹性体二9弹力足够支撑锥形头2不会朝着滑柱13的内部移动，当锥形头2与待采样的沉积物接触后，锥形头2会压缩弹性体二9贴附在滑柱13上。

本采样器至少具有三种状态，第一种状态为：通道一6、通道二11和采样腔8均为水流通道，液体从通道二11进入采样腔8的内部，由采样腔8进入通道一6的内部，由通道一6向采样器主体的尾端排出，此种状态为本采样器在水中下落过程中的状态；第二种状态为：锥形头2贴紧在滑柱13上，采样腔8为滑柱13和锥形头2移动的通道，沉积物由采样腔8的端部进入采样腔8内部，此种状态为采样器接触水底，抽取水体沉积物的状态；第三种状态为：滑柱13贴附在固定体1上，通道一6和通道二11一一对应并相互连接，沉积物堆满采样腔8，采样完成，通过连接件3将本采样器拉出水面即可。

工作原理：

本采样器的初始状态为：滑柱13安装在采样壳10远离固定体1的一端端部，采样器的首端为滑柱13的一端，采样器的尾端为出水口12的一端，连接件3为用于连接本采样器的装置，连接件3可为连接绳、铰链或者杆状物体，用于连接采样器，具有将采样器收回和预防本采样器脱落的功能，在采样器下水工作时，可在水面上安装一个漂浮的支撑物，连接件3穿过支撑物保证连接件3的延伸方向与本采样器的移动方向大概上在同一直线上。

工作时，在连接件3的牵引下将本采样器放入水中，打开驱动部内部电机5的启动开关，启动电机5后，电机5带动桨叶4转动，本采样器的首端朝下，尾端朝上，向下移动，液体会从锥形头2和滑柱13之间的间隙处进入通道二11的内部，再由通道二11进入采样腔8中，通过采样腔8进入通道一6和出水口12中并通过出水口12朝着采样器的尾部喷射而出，对本采样器产生一个推动力，采样器在推动下移动速度快、工作效率高。

当采样器与水底待采样的沉积物接触时，结合图2，沉积物表面会附着一层质地较软的淤泥层，淤泥层并不是本采样器所采集的样品，由于淤泥层质地较软当本采样器与淤泥层接触时，锥形头2钻入淤泥层内部的过程中，锥形头2所受到淤泥层的压力不足以压缩弹性体二9，锥形头2可将淤泥层冲开钻入沉积物的内部，因此本装置可穿过淤泥层直接采取有用的沉积层，沉积物会对锥形头2产生推力，锥形头2克服弹性体二9的弹力朝着滑柱13的方向移动，锥形头2和滑柱13之间的间隙缩小直至趋近于零，锥形头2将通道二11的入口处密封，此时，电机5继续带动桨叶4转动，桨叶4继续将采样腔8内部的液体抽出，锥形头2和滑柱13与采样腔8之间为密封状态，锥形头2和滑柱13会朝着采样腔8的内部滑动，锥形头2和滑柱13在朝着采样腔8内部滑动的过程中，锥形头2和滑柱13的功能与活塞的功能相同，会将底部的沉积物抽入采样腔8的内部，采样壳10也会钻入沉积物的内部，从而完成对沉积物的收集功能，当滑柱13与固定体1的接触后，安装在滑柱13上的卡条14插入固定体1的内部并与卡销15固定，滑柱13与固定体1相互固定，电机5停止，工作人员通过连接件3将本采样器拉出水面即可，本采样器在朝着水底移动的过程中，自身可产生一个推动力，移动速度更快，且采样时，将采样腔8内部的水流通道转换为滑柱13的通道，滑柱13在移动的过程中将水底的沉积物抽出。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域技术人员应当理解，依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (4)

1.一种水体沉积物系统检测用采样器，其特征在于，包括采样器主体，所述采样器主体包括驱动部和至少一个采样壳（10），采样壳（10）内部设有采样腔（8），所述采样壳（10）的内部安装有沿采样壳（10）长度方向滑动的滑柱（13），所述滑柱（13）的端部安装有锥形头（2）；

所述驱动部上开设有通道一（6），滑柱（13）的内部开设有通道二（11），通道一（6）、采样腔（8）和通道二（11）相连通，当锥形头（2）贴紧滑柱（13）时，锥形头（2）将通道二（11）密封；

本采样器至少具有三种状态，第一种状态为：通道一（6）、通道二（11）和采样腔（8）均为水流通道，液体从通道二（11）进入采样腔（8）的内部，由采样腔（8）进入通道一（6）的内部，由通道一（6）向采样器主体的尾端排出；第二种状态为：锥形头（2）贴紧在滑柱（13）上，采样腔（8）为滑柱（13）和锥形头（2）移动的通道；第三种状态为：滑柱（13）贴附在固定体（1）上，通道一（6）和通道二（11）一一对应并相互连接；

所述驱动部包括固定体（1），所述固定体（1）的尾端部位开设有出水口（12），所述通道一（6）的数量为多个，所述通道一（6）的一端与出水口（12）连通，另一端与采样腔（8）连通，所述出水口（12）的内部转动安装有桨叶（4），当桨叶（4）转动时，液体从通道一（6）进入，并从出水口（12）排出；

所述滑柱（13）为端部呈锥形的圆柱体，所述锥形头（2）包括连杆和锥形片，所述锥形片和滑柱（13）的端部锥形相适配；所述滑柱（13）的端部开设有滑槽，所述连杆固定在锥形片内部中心处，所述连杆插入滑槽的内部，连杆和滑槽槽底之间连接有弹性体二（9）；所述通道二（11）的数量和通道一（6）的数量相同并一一对应，所述通道二（11）的长度方向与采样壳（10）的长度方向一致，当滑柱（13）和锥形片在采样腔（8）的内部滑动时，所述滑柱（13）和锥形片的外环壁均与采样腔（8）的内壁处于密封状态；当滑柱（13）的一端伸出采样腔（8）的外部时，锥形片与滑柱（13）之间的间隙通过通道二（11）和采样腔（8）连通；

所述滑柱（13）和固定体（1）之间连接有弹性体一（7），所述固定体（1）靠近采样腔（8）的一侧端内部开设有盲孔一，所述滑柱（13）靠近采样腔（8）的一端内部开设有盲孔二，所述弹性体一（7）的一端卡入盲孔一的内部，另一端卡入盲孔二的内部。

2.根据权利要求1所述的一种水体沉积物系统检测用采样器，其特征在于，所述采样壳（10）套接在固定体（1）的一端，且采样壳（10）和固定体（1）之间通过螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的一种水体沉积物系统检测用采样器，其特征在于，所述固定体（1）的内部设有电机仓，所述电机仓的内部安装有用于驱动桨叶（4）转动的电机（5）。

4.根据权利要求1所述的一种水体沉积物系统检测用采样器，其特征在于，所述滑柱（13）上固定有卡条（14），所述固定体（1）的内部通过弹簧滑动安装有卡销（15），所述卡条（14）和卡销（15）上均设有卡扣，卡条（14）可伸入固定体（1）的内部与卡销（15）卡接。