CN116649304A - 一种底栖生物采集分样筛选装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种底栖生物采集分样筛选装置,具体涉及生物采样技术领域,包括浮筒;浮动塞;储气腔;缓冲腔;锁止部;钻筒;固定板;安装槽;用于驱动所述钻筒旋转的旋转部;用于在所述钻筒旋转时,能够使所述安装槽敞开的封闭部。浮筒内的浮动塞将浮筒内部隔成一个储气腔,储气腔内储存高压气体,当锁止部对浮动塞的锁止限位效果失效时,高压气体将推动浮动塞朝下移动,朝下移动时,将由旋转部驱动钻筒进行旋转,使得钻筒能够钻入水域内的泥土中,钻入过程中,泥土表面的底栖生物将从敞开的安装槽进入钻筒内储存,这样钻筒能够对较深水域中的底栖生物样本进行采集,另外无需人工方式按压钻筒,以将钻筒插入泥土中,降低了体力劳动强度。
Description
技术领域
本发明涉及生物采样技术领域,具体为一种底栖生物采集分样筛选装置。
背景技术
底栖生物(benthos)是指栖息于海洋或内陆水域底内或底表的生物,是水生生物中的一个重要生态类型。按生活方式,分为营固着生活的、底埋生活的、水底爬行的、钻蚀生活的,底层游泳的等类型。如螺类、海星、海胆、蛇尾等就是在海底爬行的种类,身体常辐射对称、扁平或是盘状介壳。海绵、海葵、海百合、藤壶、牡蛎、海鞘和各种珊瑚在水体基底营固着生活,有较强的繁殖力,有的出芽生殖,形成群体,有的产生大量浮浪幼虫,遇到合适的基底就固着下来。柱头虫、文昌鱼、鳐、比目鱼等栖息在水底的泥沙中,蛏、文蛤等则钻穴而居。一些底栖生物可供人类食用。某些海水贝类和淡水贝类能生产珍珠。一般认为,在松软沉积物构成基底的水域中,底栖生物的密度随深度的增加而减少。如大陆架上有机体的生物量要大大高于海底平原,但在深海海底中,物种的多样性比大陆架明显。
目前在对底栖生物进行定量采集时,一般是使用一个由不锈钢材质制成的定量框,定量框用于滩涂、沼泽地和潮间带的生物定量采样。将定量框插入底泥中,用钢铲等工具将围定区域内的样品挖出,对包含的底栖生物种类、数量等进行鉴定和统计,由于需要将定量框中的泥土铲出,而铲除泥土需要人工操作,所以现有的定量框无法对较深水域泥土中的底栖生物进行采集,另外定量框需要人工按压,将定量框插入泥土中,因此耗费的体力较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种底栖生物采集分样筛选装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种底栖生物采集分样筛选装置,包括:
内部空心的浮筒;
同轴设于所述浮筒内的,且能上下自由滑动的浮动塞,所述浮动塞将浮筒内部自上而下依次隔成储气腔和缓冲腔,所述储气腔内储存有高压气体;
用于将所述浮动塞限位连接在浮筒内的锁止部;
连接于所述浮筒下方的,且底部敞口的钻筒,所述钻筒内设有固定板,所述固定板上设有通孔形式的安装槽;
用于驱动所述钻筒旋转的旋转部;
用于在所述钻筒旋转时,能够使所述安装槽敞开的封闭部。
优选地,所述浮筒顶部安装有拉杆。
优选地,所述浮筒上设有与储气腔连通的充气口。
优选地,所述锁止部包括:
水平滑动穿设于所述浮筒上的锁止杆,所述浮动塞周缘上开设有供锁止杆插合的环形卡槽;
设于所述浮筒外壁上的耳板,所述耳板上竖直滑动穿设有驱动杆;
设于所述驱动杆上端的浮动块,所述浮动块上开设有供锁止杆移动能自由通过的避空槽;
设于所述锁止杆穿出浮筒的一端上的限位销,所述浮动块上开设有供限位销插合的腰型孔,所述腰型孔长度方向与锁止杆轴向成夹角;
用于驱动所述驱动杆朝下移动的弹性抵顶件。
优选地,所述弹性抵顶件包括:
固定地套装于所述驱动杆上的限位环,所述限位环位于耳板下方;
套绕于所述驱动杆上的,且弹力方向两端分别弹性抵顶所述限位环和耳板的第一弹簧。
优选地,所述钻筒下侧外壁上固定套装有螺旋片。
优选地,所述旋转部包括:
同轴转动连接于所述浮动塞上的,且下端穿出所述浮筒底部的连接轴,所述连接轴下端与钻筒连接;
连接于所述浮筒底部的环形安装套,所述连接轴自由穿出环形安装套;
可转动地嵌装于所述环形安装套内壁上的滚珠,所述连接轴上开设有供滚珠滚动的螺旋滚动槽。
优选地,所述固定板底部朝上凹陷。
优选地,所述封闭部包括:
开设于所述固定板内的,且与所述安装槽贯通的收纳腔;
活动安装在所述收纳腔内的,且端面上设有多个滤孔的两个半圆板,两个所述半圆板合并成整体后,能够封闭所述安装槽;
连接于所述半圆板上的连接杆;
开设于所述半圆板内的滑动腔;
活动安装于所述滑动腔内的,且与所述连接杆穿入滑动腔内的一端连接的配重块。
优选地,所述封闭部还包括水平安装在滑动腔内的第二弹簧,所述第二弹簧弹性抵顶配重块。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明通过设置浮筒,浮筒内的浮动塞将浮筒内部隔成一个储气腔,储气腔内储存高压气体,当锁止部对浮动塞的锁止限位效果失效时,高压气体将推动浮动塞朝下移动,朝下移动时,将由旋转部驱动钻筒进行旋转,使得钻筒能够钻入水域内的泥土中,钻入过程中,泥土表面的底栖生物将从敞开的安装槽进入钻筒内储存,这样钻筒能够对较深水域中的底栖生物样本进行采集,另外无需人工方式按压钻筒,以将钻筒插入泥土中,降低了体力劳动强度;
本发明通过设置螺旋片,使得钻筒在旋转时,螺旋片能够切割泥土,进而使钻筒能够快速钻入泥土中;
本发明通过设置旋转部由滚珠、环形安装套、连接轴和螺旋滚动槽构成,浮动塞在朝下移动时,将使滚珠在螺旋滚动槽内滚动,进而带动连接轴旋转,且使连接轴朝下移动,以此使得浮动塞在朝下移动时,能够同步带动钻筒进行旋转,使得钻筒能够钻入水域的泥土中,以此实现利用高压气体推动浮动塞移动,进而驱动钻筒旋转,这样使得无需设置电机等电器元件来驱动钻筒旋转,一方面,使得整体的制造成本较低,且重量也较轻,便于浮筒浮于水面上,另一方面,减少电机等部件的渗水风险;
本发明通过设置封闭部,钻筒在进行旋转时,封闭部将使安装槽敞开,此时泥土中的底栖生物将从安装槽进入钻筒内部,而当钻筒静止时,封闭部将使安装槽封闭,此时进入钻筒内的底栖生物留存在钻筒内,避免钻筒从水域中取出后,钻筒内的底栖生物从安装槽泄漏出来。
附图说明
图1为本发明一种底栖生物采集分样筛选装置的整体结构示意图;
图2为图1中结构的剖视示意图;
图3为图2中A处局部结构的放大示意图;
图4为图1中结构的仰视角度示意图;
图5为本发明中固定板的结构示意图;
图6为图5中结构的剖视示意图;
图7为本发明中浮筒的结构示意图;
图8为图7中结构的仰视角度示意图;
图9为本发明中钻筒和连接轴装配后的结构示意图。
图中:1-拉杆;2-浮筒;3-第一弹簧;4-螺旋滚动槽;5-钻筒;6-螺旋片;7-连接轴;8-限位环;9-耳板;10-锁止杆;11-充气口;12-浮动塞;13-浮动块;14-环形卡槽;15-驱动杆;16-环形安装套;17-固定板;18-半圆板;19-限位销;20-腰型孔;21-滤孔;22-安装槽;23-滑动腔;24-连接杆;25-配重块;26-第二弹簧;27-滚珠。
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。
如图1-图9所示,本发明提供一种技术方案:一种底栖生物采集分样筛选装置,包括:
内部空心的浮筒2,使得浮筒2能够漂浮于水域的水面上,浮筒2的材质可以设置成不锈钢材质,而浮筒2的壁厚小于2mm,这样浮筒2整体重量较轻,使得浮筒2能够漂浮于水面上;
同轴设于浮筒2内的,且能上下自由滑动的浮动塞12,浮动塞12将浮筒2内部自上而下依次隔成储气腔和缓冲腔,储气腔内储存有高压气体,高压气体的气压不小于2Mpa;
用于将浮动塞12限位连接在浮筒2内的锁止部,通过锁止部使得浮动塞12限位安装在浮筒2上;
连接于浮筒2下方的,且底部敞口的钻筒5,钻筒5内设有固定板17,固定板17上设有通孔形式的安装槽22;
用于驱动钻筒5旋转的旋转部,当锁止部对浮动塞的限位作用失效后,储气腔内的高压气体将推动浮动塞12朝下移动,使得浮动塞12的移动触发旋转部动作,进而使得旋转部能够带动钻筒5进行旋转;
用于在钻筒5旋转时,能够使安装槽22敞开的封闭部,另外钻筒5在非旋转状态时,或者说钻筒5静止时,封闭部能够使安装槽22的口部封闭。
在本发明所述的一种底栖生物采集分样筛选装置中,将浮筒2浮于水面,此时钻筒5下侧接触到水域的泥土表面,然后控制锁止部失效,使得浮动塞12受到储气腔内的高压气体推力作用,进而使得浮动塞12朝下移动,浮动塞12朝下移动时,进而能够由旋转部驱动钻筒5进行旋转,使得钻筒5能够钻入水域的泥土中,钻入泥土内的过程中,固定板和泥土表面纵向间距越来越小,使得泥土中的水和底栖生物被挤压至安装槽22,底栖生物、水以及部分泥土将从安装槽22进入钻筒5的上层空间内,当浮动塞12下移到位后,旋转部停止驱动钻筒进行旋转,使得封闭部被触发动作,进而使得封闭部能够封闭安装槽22,从而能够使底栖生物、水及部分泥土留存在钻筒5内的上层空间中。
如图1-图9所示,浮筒2顶部安装有拉杆1,通过设置拉杆1,使得外部起吊设备连接拉杆1后,能够回收浮筒2,另外起吊设备吊起拉杆1,能够将钻筒5下放到水域内。
如图1-图9所示,浮筒2上设有与储气腔连通的充气口11,通过该充气口11,能够往储气腔内部充气。
如图1-图9所示,锁止部包括:
水平滑动穿设于浮筒2上的锁止杆10,浮筒2上设有供锁止杆10移动能自由通过的通孔,浮动塞12周缘上开设有供锁止杆10插合的环形卡槽14,当锁止杆10插入环形卡槽14内后,将对浮动塞12进行轴向限位,防止浮动塞12在浮筒2内自行移动;
设于浮筒2外壁上的耳板9,耳板9焊接于浮筒2的外壁上,耳板9上竖直滑动穿设有驱动杆15,耳板9上开设有供驱动杆15自由滑动的滑动孔;
设于驱动杆15上端的浮动块13,浮动块13上开设有供锁止杆10移动能自由通过的避空槽;
设于锁止杆10穿出浮筒2的一端上的限位销19,浮动块13上开设有供限位销19插合的腰型孔20,腰型孔20长度方向与锁止杆10轴向成夹角,这样当驱动杆15端部接触到水域泥土表面时,随着钻筒的继续下移,使得驱动杆15相对钻筒而朝上移动,这样使得限位销19在腰型孔20内滑动,滑动过程中,锁止杆10将朝远离浮筒2一侧移动,使得锁止杆10端部脱离与环形卡槽的卡合状态,进而使得浮动塞12受到储气腔内的高压气体推力影响,进而能够驱动浮动塞12朝下移动;
用于驱动驱动杆15朝下移动的弹性抵顶件。
在本发明所述的一种底栖生物采集分样筛选装置中,钻筒5在下放至水域内的过程中,驱动杆的底部将先于钻筒5底部接触水域泥土表面,随着钻筒5的继续下放,使得驱动杆相对钻筒5而朝上移动,这样使得限位销19在腰型孔20内滑动,进而能够驱动锁止杆10朝远离浮筒2的一侧移动,使得锁止杆10端部脱离与浮动塞12的环形卡槽14的卡合状态,这样储气腔内的高压气体将对浮动塞12产生较大的推力,使得浮动塞12朝下移动,初始状态时,弹性抵顶件能够对驱动杆15产生朝下的作用力,使得驱动杆15朝下移动,进而使得驱动杆15的底部位于钻筒5下方。
如图1-图9所示,弹性抵顶件包括:
固定地套装于驱动杆15上的限位环8,具体的,限位环8可以是焊接方式连接在驱动杆15上,另外限位环8位于耳板9下方;
套绕于驱动杆15上的,且弹力方向两端分别弹性抵顶限位环8和耳板9的第一弹簧3。
在本发明所述的一种底栖生物采集分样筛选装置中,通过第一弹簧3对限位环8产生弹性抵顶,进而使得驱动杆15能够朝下移动。
如图1-图9所示,钻筒5下侧外壁上固定套装有螺旋片6。
在本发明所述的一种底栖生物采集分样筛选装置中,通过设置螺旋片6,使得钻筒5在进行旋转时,螺旋片6能够使钻通5顺畅地钻入泥土中。
如图1-图9所示,旋转部包括:
同轴转动连接于浮动塞12上的,且下端穿出浮筒2底部的连接轴7,连接轴7下端与钻筒5连接;
连接于浮筒2底部的环形安装套16,连接轴7自由穿出环形安装套16,具体的,环形安装套16的中孔孔壁与连接轴7间隙配合;
可转动地嵌装于环形安装套16内壁上的滚珠27,连接轴7上开设有供滚珠27滚动的螺旋滚动槽4。
在本发明所述的一种底栖生物采集分样筛选装置中,当浮动塞12朝下移动时,将带动连接轴7朝下移动,连接轴7朝下移动时,滚珠27将在螺旋滚动槽4上滚动,进而使得连接轴7能够进行旋转,以此实现浮动塞的竖直移动,进而带动钻筒5旋转。
如图1-图9所示,固定板17底部朝上凹陷。
在本发明所述的一种底栖生物采集分样筛选装置中,通过将固定板17底部设置成朝上凹陷,这样钻筒5在钻入水域的泥土中时,泥土表面与固定板17底部形成一个圆锥状的空间,这样使得底栖生物能够较为顺畅地被挤压至安装槽内。
如图1-图9所示,封闭部包括:
开设于固定板17内的,且与安装槽22贯通的收纳腔,收纳腔的宽度尺寸与安装槽22的内径尺寸匹配;
活动安装在收纳腔内的,且端面上设有多个滤孔21的两个半圆板18,两个半圆板18合并成整体后,能够封闭安装槽22,收纳腔的高度尺寸与半圆板18厚度尺寸匹配,使得半圆板能够在收纳腔内滑动,且两个半圆板相互远离时,两个半圆板能够使安装槽22敞开;
连接于半圆板18上的连接杆24,连接杆24的移动将能带动半圆板18进行移动;
开设于半圆板18内的滑动腔23,半圆板18在滑动腔23内滑动时,能够使两个半圆板18相互靠近和远离,使得半圆板18相互远离,使得安装槽22处于敞开状态;
活动安装于滑动腔23内的,且与连接杆24穿入滑动腔23内的一端连接的配重块25,配重块25轮廓的截面成矩形,同步的,将滑动腔23的截面也设置成矩形,配重块25在滑动腔23内滑动时,配重块25不会产生摆动和松动,另外滑动腔23内部与收纳腔也处于连通状态,当钻筒5在旋转时,配重块25也会受到离心力作用,依据常识可以知晓,配重块25受到离心力的作用时,进而能够使配重块25朝钻筒5的径向外侧滑动,使得配重块25带动连接杆24和半圆板18移动,进而使得两个半圆板相互远离。
在本发明所述的一种底栖生物采集分样筛选装置中,当钻筒5进行旋转时,配重块25将受到离心力作用,使得配重块25朝钻筒5的径向外侧滑动,使得配重块25带动连接杆24和半圆板18移动,进而使得两个半圆板相互远离,进而使得安装槽22处于敞开状态,这样底栖生物和泥土能够由安装槽22进入钻筒5内,当钻筒5从水域中取出后,留存在钻筒5内部上层空间中的水,将从滤孔21过滤出来,进而使得钻筒5内部只留存部分泥土以及底栖生物样本,另外进一步地,可以在钻筒5的顶部开设一个通孔形式的取样口(图中未示出),通过该取样口,能够将留存在钻筒5(或者说固定板17上表面)的底栖生物及部分泥土取出,另外在取样口上安装挡盖(图中未示出),挡盖能够封闭取样口,这样在取出钻筒时,钻筒5内的底栖生物、泥土不会从取样口泄漏出来,而影响底栖生物的样本收集。
如图1-图9所示,封闭部还包括水平安装在滑动腔23内的第二弹簧26,第二弹簧26弹力方向两端分别弹性抵顶配重块25和滑动腔23的内侧壁,这样使得第二弹簧26弹性抵顶配重块25,进而在初始状态下,能够驱动配重块25朝钻筒5的径向内侧方向移动,使得能够带动两个连接杆24移动,并带动两个半圆板相互靠近,直至两个半圆板的直边相互抵靠,进而使得半圆板能够封闭安装槽22的口部。
在本发明所述的一种底栖生物采集分样筛选装置中,通过设置第二弹簧26,使得钻筒5停止旋转时,第二弹簧26将驱动配重块25朝安装槽22的径向内侧方向移动,使得两个半圆板能够相互靠近,直至两者合并成一个整体,并能够封闭安装槽22,这样底栖生物样本采集完毕后,钻筒从水域中拿出后,钻筒内的水将通过滤孔的过滤,使得部分泥土以及底栖生物留存在钻筒5内,进而使得钻筒能够对底栖生物进行保存。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”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。
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 (10)
1.一种底栖生物采集分样筛选装置,其特征在于,包括:
内部空心的浮筒(2);
同轴设于所述浮筒(2)内的,且能上下自由滑动的浮动塞(12),所述浮动塞(12)将浮筒(2)内部自上而下依次隔成储气腔和缓冲腔,所述储气腔内储存有高压气体;
用于将所述浮动塞(12)限位连接在浮筒(2)内的锁止部;
连接于所述浮筒(2)下方的,且底部敞口的钻筒(5),所述钻筒(5)内设有固定板(17),所述固定板(17)上设有通孔形式的安装槽(22);
用于驱动所述钻筒(5)旋转的旋转部;
用于在所述钻筒(5)旋转时,能够使所述安装槽(22)敞开的封闭部。
2.根据权利要求1所述的一种底栖生物采集分样筛选装置,其特征在于,所述浮筒(2)顶部安装有拉杆(1)。
3.根据权利要求2所述的一种底栖生物采集分样筛选装置,其特征在于,所述浮筒(2)上设有与储气腔连通的充气口(11)。
4.根据权利要求3所述的一种底栖生物采集分样筛选装置,其特征在于,所述锁止部包括:
水平滑动穿设于所述浮筒(2)上的锁止杆(10),所述浮动塞(12)周缘上开设有供锁止杆(10)插合的环形卡槽(14);
设于所述浮筒(2)外壁上的耳板(9),所述耳板(9)上竖直滑动穿设有驱动杆(15);
设于所述驱动杆(15)上端的浮动块(13),所述浮动块(13)上开设有供锁止杆(10)移动能自由通过的避空槽;
设于所述锁止杆(10)穿出浮筒(2)的一端上的限位销(19),所述浮动块(13)上开设有供限位销(19)插合的腰型孔(20),所述腰型孔(20)长度方向与锁止杆(10)轴向成夹角;
用于驱动所述驱动杆(15)朝下移动的弹性抵顶件。
5.根据权利要求4所述的一种底栖生物采集分样筛选装置,其特征在于,所述弹性抵顶件包括:
固定地套装于所述驱动杆(15)上的限位环(8),所述限位环(8)位于耳板(9)下方;
套绕于所述驱动杆(15)上的,且弹力方向两端分别弹性抵顶所述限位环(8)和耳板(9)的第一弹簧(3)。
6.根据权利要求5所述的一种底栖生物采集分样筛选装置,其特征在于,所述钻筒(5)下侧外壁上固定套装有螺旋片(6)。
7.根据权利要求6所述的一种底栖生物采集分样筛选装置,其特征在于,所述旋转部包括:
同轴转动连接于所述浮动塞(12)上的,且下端穿出所述浮筒(2)底部的连接轴(7),所述连接轴(7)下端与钻筒(5)连接;
连接于所述浮筒(2)底部的环形安装套(16),所述连接轴(7)自由穿出环形安装套(16);
可转动地嵌装于所述环形安装套(16)内壁上的滚珠(27),所述连接轴(7)上开设有供滚珠(27)滚动的螺旋滚动槽(4)。
8.根据权利要求7所述的一种底栖生物采集分样筛选装置,其特征在于,所述固定板(17)底部朝上凹陷。
9.根据权利要求8所述的一种底栖生物采集分样筛选装置,其特征在于,所述封闭部包括:
开设于所述固定板(17)内的,且与所述安装槽(22)贯通的收纳腔;
活动安装在所述收纳腔内的,且端面上设有多个滤孔(21)的两个半圆板(18),两个所述半圆板(18)合并成整体后,能够封闭所述安装槽(22);
连接于所述半圆板(18)上的连接杆(24);
开设于所述半圆板(18)内的滑动腔(23);
活动安装于所述滑动腔(23)内的,且与所述连接杆(24)穿入滑动腔(23)内的一端连接的配重块(25)。
10.根据权利要求9所述的一种底栖生物采集分样筛选装置,其特征在于,所述封闭部还包括水平安装在滑动腔(23)内的第二弹簧(26),所述第二弹簧(26)弹性抵顶配重块(25)。
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---|---|---|---|
CN202310704008.5A CN116649304A (zh) | 2023-06-14 | 2023-06-14 | 一种底栖生物采集分样筛选装置 |
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Cited By (1)
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CN117825099A (zh) * | 2024-03-05 | 2024-04-05 | 洛阳葛丰农业有限公司 | 一种高标准农田建设用土壤采样装置 |
-
2023
- 2023-06-14 CN CN202310704008.5A patent/CN116649304A/zh not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN117825099B (zh) * | 2024-03-05 | 2024-05-10 | 洛阳葛丰农业有限公司 | 一种高标准农田建设用土壤采样装置 |
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