CN119756939B - 一种海底沉淀物多点取样装置 - Google Patents
一种海底沉淀物多点取样装置Info
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Abstract
本发明属于样本采集技术领域,具体是一种海底沉淀物多点取样装置,所述骨架外部设置有主体单元,骨架内部中间位置设置有采集单元;本发明通过采集筒的轴向进给动作配合收纳筒,将沉淀物通过通槽逐步收集至收纳筒内部,此后,收纳筒转动一定角度,直至收纳筒外壁水槽同钢圈外壁水槽不相连通,以此确保完成采集的海底沉淀物收纳环境相对密封,并通过口槽同双头塞之间的短暂流通,保障收纳筒内外压力的相对一致,最终通过弹簧塞的往复运动,补偿双头塞在经受外部压力改变之际,对收纳筒内部压力的短暂影响,进一步降低回收采集样本过程中出现的压力损耗问题,保障海底沉淀物孔隙结构的稳定,继而提高对海洋环境变迁的研究合理性和真实性。
Description
技术领域
本发明属于样本采集技术领域,具体涉及一种海底沉淀物多点取样装置。
背景技术
海底沉淀物采集器:用于从海底获取沉积物样本的仪器,即定点采集海底泥沙、黏土、生物残骸或包含在其中的各种物质,例如:微生物、矿物质和古生物化石等;以此实现对海洋地质、海洋生态和古气候等众多领域的研究,即通过准确分析海底沉淀物的成分和结构,了解海洋环境演变过程;
常见的采集装置有重力取样器、箱式取样器、活塞取样器、抓斗取样器以及深海钻探设备,前述采集方法通常是利用钻杆同岩芯之间的相对运动,将部分岩心截留在钻杆内部,此后通过海上作业平台做吊装收集,在此过程中,由于深海区域水压相对较大,部分采集设备存在穿透能力不足或设备容量有限等问题,继而无法有效的实现指定区域的定量采集任务;
此外,海底沉积物从深海高压、低温等环境转移至海面常温、常压环境过程中,其物理性质存在发生改变现象,即海水深度不同导致的压力差异对海底沉淀物存在显著影响,随着深度增加,压力增大,沉淀物被进一步压缩,因此,在深海高压环境下采集的沉淀物,其孔隙率较低,颗粒之间的接触更紧密;当这些沉淀物被带到海面常压环境时,由于压力释放,将逐渐发生结构变化,例如:孔隙度增加、气体逸出等,导致样本孔隙结构和密度发生变化,影响对沉积物性质的客观研究;
与此同时,传统采集器在回收样本过程中,步骤简单却粗糙,即对于采集样本的保护存在一定的局限性,即在转移过程中,海洋生物活动、风暴侵扰以及海流冲刷,均会导致采集样本经受不同程度的撞击或震动,此后,机械能转化为热能,采集样本内部温度升高,压力出现变化(液体在一般情况下几乎是不可压缩的,因此,当密封件受到撞击或震动时,液体的体积基本保持不变,然而,撞击或震动产生的力通过液体传递;根据帕斯卡定律,加在密闭液体上的压强,能够大小不变地由液体向各个方向传递)。
发明内容
为了解决上述问题,本发明采用以下技术方案,一种海底沉淀物多点取样装置,包括骨架,骨架截面形状为六边形,所述骨架外部设置有主体单元,骨架内部中间位置设置有采集单元,采集单元外侧设置有平衡单元;
所述采集单元包括:
台仓,设置在骨架内部中间位置;
电动伸缩杆,至少为一个,周向设置在台仓一侧空间,且电动伸缩杆同台仓之间插接安装;
绞盘,卡接安装在电动伸缩杆远离台仓一端;
防水电机,嵌入式安装在绞盘远离台仓一侧端面中间位置;
吊杆,至少为一个,且周向设置在绞盘远离台仓一侧,吊杆同绞盘之间卡接配合安装;
耳座,插接安装在吊杆远离台仓一端;
钢圈,同轴心设置在台仓靠近吊杆一侧,且钢圈同耳座之间卡接配合安装;
收纳筒,同轴心设置在钢圈内部,且收纳筒同钢圈之间呈贴合式转动配合安装;
采集筒,卡接配合安装在钢圈远离台仓一端,且采集筒同收纳筒之间转动配合安装。
优选的,所述钢圈和所述收纳筒外壁均均匀开设有水槽,收纳筒和采集筒相接触一侧所述端面均开设有通槽,且数量至少一个,收纳筒远离台仓一侧端面贯穿式卡接安装有同采集筒转动配合安装的立柱,此外,立柱靠近台仓一端同防水电机远离台仓一端卡接配合安装,收纳筒靠近台仓一侧端面卡接安装有同立柱外壁套接安装的密封圈,收纳筒靠近台仓一侧端面外圈一端卡接插接安装有接驳环,接驳环靠近台仓一端卡接安装有导管,导管中间位置卡接安装有单向阀,导管远离台仓一端卡接安装有布袋,导管靠近接驳环一端内壁滑动卡接配合安装有同接驳环内壁贴合安装的弹簧塞。
优选的,所述收纳筒靠近台仓一侧端面外圈另一端插接安装有高合管,高合管靠近收纳筒一端外壁均匀开设有口槽,高合管远离台仓一端内壁卡接安装有垫圈,垫圈轴心处滑动卡接配合安装有同高合管内壁滑动安装的T面柱,T面柱靠近垫圈一端外壁卡接安装有环片,T面柱远离台仓一端卡接安装有同高合管内壁滑动配合安装的双头塞,T面柱外壁套设安装有位于垫圈和环片之间的伸缩弹簧,收纳筒靠近台仓一端插接安装有气阀。
优选的,所述主体单元包括:
吊顶,卡接安装在骨架一端;
轴座,嵌入式卡接安装在吊顶靠近骨架一侧端面中间位置;
液压杆,卡接安装在轴座远离吊顶一侧端面中间位置;
配重块,卡接安装在液压杆远离吊顶一端外壁中间位置;
底盘,卡接安装在液压杆远离吊顶一端;
角筒,卡接安装在底盘远离吊顶一端;此外,台仓同角筒靠近吊顶一端内壁卡接配合安装;
支座,周向均匀设置在角筒外壁,且支座同骨架竖直段内壁滑动卡接配合安装;
挡板,周向设置在骨架竖直段外壁,且挡板同骨架之间通过螺栓做可拆卸式安装。
优选的,所述平衡单元包括:
水合环,至少为一个,且同电动伸缩杆位置一一对应,此外,水合环同台仓远离吊顶一侧端面卡接配合安装;
片板,三个为一组,且周向分布在水合环远离台仓一侧端面;
外护支架,卡接安装在片板远离水合环一侧端面中间位置;
匚口架,卡接安装在外护支架远离水合环轴心一端外壁中间位置;
垂杆,至少两个位一组,且滑动卡接配合安装在匚口架竖直段中间位置;
复位弹簧,套设安装在垂杆外壁,且复位弹簧位于匚口架竖直段和外护支架之间;
内撑板,截面形状为八分之一的圆环,卡接安装在垂杆靠近水合环轴心一端;
温控部件,嵌入式安装在内撑板靠近水合环一端内壁;
温度传感器,嵌入式安装在内撑板远离水合环一端内壁。
优选的,所述角筒和所述采集筒远离吊顶一端均周向开设有连续的锯齿形槽,此外,角筒外壁开设有对向流通的通孔,所述角筒外径小于骨架远离吊顶一端相对领边之间的垂直距离,所述吊顶远离骨架一端卡接设置有环扣,用以牵引和吊放。
优选的,所述双头塞截面形状为呈镜像分布的等腰梯形,所述弹簧塞远离台仓一端体积同双头塞远离台仓一端体积相等,所述T面柱靠近台仓一端截面形状为圆形。
优选的,所述电动伸缩杆最大伸缩量小于耳座同内撑板远离台仓一端的垂直距离,此外,温控部件和温度传感器的内壁均与耳座外壁相贴合。
海底沉淀物保压采集方法,采用上述一种海底沉淀物多点取样装置进行保压采集,具体步骤如下:
S1:首先通过液压杆控制底盘,带动角筒在骨架导向作用下,向目标区域移动,并通过角筒对目标区域的采集,提供基础的防护和梳理作用,降低外部海洋生物或湍流的影响;
S2:接着通过电动伸缩杆的伸缩作用下,控制吊杆带动钢圈向角筒圈定区域的海底沉淀物移动,直至采集筒插入至海底沉淀物指定深度,此后,通过防水电机回转立柱,封闭水槽和通槽同外界流通通道,并通过口槽同收纳筒之间的连通性,实现一定时间内收纳筒内外压力相对一致性,且在海水压力发生变化之际,通过弹簧塞的往复运动,补偿双头塞在经受外部压力改变之际,对收纳筒内部体积的短暂影响,保障海底沉淀物孔隙结构的稳定;
S3:最后通过复位弹簧的弹性属性,改变内撑板同耳座之间的接触形式,解放内撑板自由度,吸收外部冲击动能,降低钢圈在外部冲击作用下的径向跳动程度,以此减少机械能的转变频率,充分保障收纳筒内部压力的相对稳定性。
本发明具有如下有益效果:
1、本发明通过采集筒的轴向进给动作配合收纳筒,将沉淀物通过通槽逐步收集至收纳筒内部,此后,立柱在防水电机控制下,带动收纳筒转动一定角度,直至收纳筒外壁水槽同钢圈外壁水槽不相连通,以此确保完成采集的海底沉淀物收纳环境相对密封,并通过口槽同双头塞之间的短暂流通,保障收纳筒内外压力的相对一致,最终通过弹簧塞的往复运动,补偿双头塞在经受外部压力改变之际,对收纳筒内部压力的短暂影响,进一步降低回收采集样本过程中出现的压力损耗问题,有利于保障海底沉淀物孔隙结构的稳定,继而提高对海洋环境变迁的研究合理性和真实性。
2、本发明通过复位弹簧自身弹性属性,改变内撑板同耳座之间的接触形式,即通过复位弹簧轴向伸缩性,解除内撑板同耳座之间的接触自由度,降低刚性接触的连带性和同一性,在一定程度上降低钢圈或采集筒在外部冲击作用下的径向跳动程度,以此减少机械能的转变频率,充分保障收纳筒内部压力的相对稳定性,提高海底沉淀物移送至海面时的状态完整性,提升对海底沉淀物的分析精确性;且通过温控部件和温度传感器之间的配合,进一步确保收纳筒前后温度的一致性,降低微生物活动对其性质的影响。
附图说明
图1为本发明总体结构示意图。
图2是本发明附图1中结构正视图。
图3是本发明中角筒立体结构展示图。
图4是本发明角筒内部采集单元和平衡单元立体结构展示图。
图5是本发明附图3中局部结构立体结构展示图。
图6是本发明附图4中结构正视图。
图7是本发明中采集单元局部结构立体展示图。
图8是本发明中平衡单元局立体结构展示图。
图9是本发明导管及其上局部结构立体展示图。
图10是本发明双头塞及其上局部结构立体展示图。
图中标号:1、骨架;2、主体单元;3、采集单元;4、平衡单元;
21、吊顶;22、轴座;23、液压杆;24、配重块;25、底盘;26、角筒;27、支座;28、挡板;
31、台仓;32、电动伸缩杆;33、绞盘;34、防水电机;35、吊杆;36、耳座;37、钢圈;38、收纳筒;39、采集筒;
311、水槽;312、通槽;313、立柱;314、密封圈;315、接驳环;316、导管;317、单向阀;318、布袋;319、弹簧塞;
321、高合管;322、口槽;323、垫圈;324、T面柱;325、环片;326、双头塞;327、伸缩弹簧;328、气阀;
41、水合环;42、片板;43、外护支架;44、匚口架;45、垂杆;46、复位弹簧;47、内撑板;48、温控部件;49、温度传感器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
需要说明的是,本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”“右”以及类似的表达只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
参照图1和图3可知,一种海底沉淀物多点取样装置,包括骨架1,骨架1截面形状为六边形,骨架1外部设置有主体单元2,骨架1内部中间位置设置有采集单元3,采集单元3外侧设置有平衡单元4;
参照图1、图2和图3可知,主体单元2包括:吊顶21,卡接安装在骨架1一端;轴座22,嵌入式卡接安装在吊顶21靠近骨架1一侧端面中间位置;液压杆23,卡接安装在轴座22远离吊顶21一侧端面中间位置;配重块24,卡接安装在液压杆23远离吊顶21一端外壁中间位置;底盘25,卡接安装在液压杆23远离吊顶21一端;
角筒26,卡接安装在底盘25远离吊顶21一端;此外,台仓31同角筒26靠近吊顶21一端内壁卡接配合安装;支座27,周向均匀设置在角筒26外壁,且支座27同骨架1竖直段内壁滑动卡接配合安装;挡板28,周向设置在骨架1竖直段外壁,且挡板28同骨架1之间通过螺栓做可拆卸式安装;
参照图1和图4可知,角筒26和采集筒39远离吊顶21一端均周向开设有连续的锯齿形槽,此外,角筒26外壁开设有对向流通的通孔,角筒26外径小于骨架1远离吊顶21一端相对领边之间的垂直距离,吊顶21远离骨架1一端卡接设置有环扣,用以牵引和吊放。
特此说明:对于活动部件外部相应设置防护壳(图中未画出)
主体单元2于采集前的准备过程:
具体实施时:
首先,通过海上作业平台,利用缆绳迁移装置连接吊顶21一端的环扣,之后主体单元2在外部缆绳吊装作用下,逐渐向目标海域移动,直至骨架1远离吊顶21一端同海底作业面接触;
接着,通过液压杆23(通过轴座22强化液压杆23同吊顶21之间的连接稳定性,同时降低后期养护难度)控制底盘25,带动角筒26向海底沉淀物区域移动,直至角筒26锯齿形端(设置锯齿型目的:降低受力面积,提升局部压强,降低角筒26向海底作业面深入难度,提高角筒26对海底沉淀物初始状态防护的可行性)插入海底作业面指定深度;
在此过程中,通过挡板28抵御外部海水的瞬时冲击,同时降低海洋生物活动对本发明主体设备的冲撞损害程度,并通过角筒26外壁对向设置的通孔,对流向角筒26内部的海水,实施切割分流整合(降低湍流对采集主体的影响程度);
最终,通过配重块24的重力作用(具体实施时,配重块24的具体重量,需要通过考虑外部多种因素,进行计算,从而确保采集主体的相对稳定性和采集流畅性)以及支架同骨架1之间的滑动导向,强化角筒26主体移动过程的稳定性,提高内部采集单元3和平衡单元4于深海环境下的作业独立性和安全性。
参照图4、图5、图6和图7可知,采集单元3包括:台仓31,设置在骨架1内部中间位置;电动伸缩杆32,至少为一个,周向设置在台仓31一侧空间,且电动伸缩杆32同台仓31之间插接安装;绞盘33,卡接安装在电动伸缩杆32远离台仓31一端;防水电机34,嵌入式安装在绞盘33远离台仓31一侧端面中间位置;吊杆35,至少为一个,且周向设置在绞盘33远离台仓31一侧,吊杆35同绞盘33之间卡接配合安装;
耳座36,插接安装在吊杆35远离台仓31一端;钢圈37,同轴心设置在台仓31靠近吊杆35一侧,且钢圈37同耳座36之间卡接配合安装;收纳筒38,同轴心设置在钢圈37内部,且收纳筒38同钢圈37之间呈贴合式转动配合安装;采集筒39,卡接配合安装在钢圈37远离台仓31一端,且采集筒39同收纳筒38之间转动配合安装;
参照图4、图5、图6、图7和图9可知,钢圈37和收纳筒38外壁均均匀开设有水槽311,收纳筒38和采集筒39相接触一侧端面均开设有通槽312,且数量至少一个,收纳筒38远离台仓31一侧端面贯穿式卡接安装有同采集筒39转动配合安装的立柱313,此外,立柱313靠近台仓31一端同防水电机34远离台仓31一端卡接配合安装,收纳筒38靠近台仓31一侧端面卡接安装有同立柱313外壁套接安装的密封圈314,收纳筒38靠近台仓31一侧端面外圈一端卡接插接安装有接驳环315,接驳环315靠近台仓31一端卡接安装有导管316,导管316中间位置卡接安装有单向阀317,导管316远离台仓31一端卡接安装有布袋318,导管316靠近接驳环315一端内壁滑动卡接配合安装有同接驳环315内壁贴合安装的弹簧塞319;
参照图6和图10可知,收纳筒38靠近台仓31一侧端面外圈另一端插接安装有高合管321,高合管321靠近收纳筒38一端外壁均匀开设有口槽322,高合管321远离台仓31一端内壁卡接安装有垫圈323,垫圈323轴心处滑动卡接配合安装有同高合管321内壁滑动安装的T面柱324,T面柱324靠近垫圈323一端外壁卡接安装有环片325,T面柱324远离台仓31一端卡接安装有同高合管321内壁滑动配合安装的双头塞326,T面柱324外壁套设安装有位于垫圈323和环片325之间的伸缩弹簧327,收纳筒38靠近台仓31一端插接安装有气阀328;
双头塞326截面形状为呈镜像分布的等腰梯形,弹簧塞319远离台仓31一端体积同双头塞326远离台仓31一端体积相等,T面柱324靠近台仓31一端截面形状为圆形。
采集单元3对角筒26圈定区域内海底沉淀物的采集过程:
以其中一个采集筒39为例:
初始状态下:钢圈37同收纳筒38之间的水槽311正相对设置;收纳筒38同采集筒39接触面的通槽312正相对设置;
首先,绞盘33在电动伸缩杆32控制下,带动吊杆35和耳座36向远离台仓31(通过台仓31保护带动伸缩杆内部电性部件,即隔绝电动伸缩杆32内部电性部件同外部海水之间的流通渠道,在一定程度上提高采集安全性,提升电动伸缩杆32使用寿命)方向运动,与此同时,钢圈37在耳座36控制下,同步带动收纳筒38和采集筒39向远离台仓31方向运动,直至采集筒39锯齿端深入海底作业面指定深度(采集筒39受到收纳筒38反向作用力时,其齿形端齿面产生垂直于海底作业面的分力和水平方向分力,垂直分力克服海底作业面阻力,降低采集筒39深入难度,水平分力则降低其对土壤向两侧推动难度,加速采集筒39移动,提高采集效率);
接着,采集筒39深入过程中,海底沉淀物同采集筒39和收纳筒38之间,产生相对运动,此时,海底沉淀物逐渐通过通槽312流入收纳筒38内部,且在采集筒39到达指定采集深度时(具体实施时,可配合位移传感器监测采集筒39单次移动距离),电动伸缩杆32停止作业,开启防水电机34,此后收纳筒38在立柱313驱动以及钢圈37支撑导向联合作用下,转动一定角度,直至钢圈37外壁的水槽311同收纳筒38外壁的水槽311完全错开以及收纳筒38端的通槽312和采集筒39端通槽312完全错开(在收纳筒38转动之际,海底沉淀物向收纳筒38内部涌动时,外部的海水通过水槽311流向收纳筒38(局部海水通过口槽322经由双头塞326和高合管321连接端进入收纳筒38),且在一定时间内,收纳筒38内外压力一致,于此时开启防水电机34);
在收纳筒38完成转动时:钢圈37、收纳筒38和采集筒39构成一处压力相当于稳定的区域(以此容纳目标区域海底沉淀物,且此时收纳筒38内部压力同目标海域压力一致),在此期间,口槽322是收纳筒38同外部海水连通的唯一渠道(具体实施时,对于目标海域的海水压力进行科学计算,再配备相适应弹性系数的伸缩弹簧327(即在收纳筒38分处目标海域时,伸缩弹簧327处在自然状态,外部海水可以穿过口槽322,再经过双头塞326中间狭窄区域不断流向收纳筒38,直至收纳筒38内外压力一致));
最后,通过电动伸缩杆32控制绞盘33带动吊杆35向初始位置移动,与此同时,通过海上作业平台的缆绳装置牵引吊顶21,直至骨架1脱离海面(在此过程中,由于收纳筒38不断上升,海水压力不断降低(或在外部干扰下短期骤然升高),此时,以外部压力降低为例说明:伸缩弹簧327在收纳筒38内部压力作用下,挤压双头塞326向远离采集筒39方向运动,直至双头塞326靠近采集筒39一端的“宽头”将高合管321同外部流通的口槽322封堵,此后,收纳筒38内部压力稳定;在外部压力升高时,T面柱324远离采集筒39一端球面在外部压力挤压作用下,迫使其带动双头塞326向靠近采集筒39方向运动,直至双头塞326靠近采集筒39一端的“宽头”将高合管321同外部流通的口槽322封堵,即通过双头塞326实现不管外部压力如何变化,均可以利用双头塞326封堵口槽322,以此维持收纳筒38内部压力);
且为补偿双头塞326在移动过程中改变收纳筒38内部空间造成的压力变化:
当双头塞326向靠近采集筒39方向移动(压缩收纳筒38内部空间时),同双头塞326靠近采集筒39一端体积相等的弹簧塞319,在收纳筒38内部压力反向作用下,压缩至一定程度(以此确保前后收纳筒38内部空间体积一致性,并通过角阀连通外部充气设备,对收纳筒38内部气压的微小变化,提供及时的调整,进一步确保收纳筒38内部压力前后的统一);
密封圈314:确保立柱313转动之际,立柱313同收纳筒38之间的连接密封性;
布袋318:具体实施时,布袋318内部设置有可以张开的刚性结构,以此抵抗深海气压。
参照图4和图8可知,平衡单元4包括:水合环41,至少为一个,且同电动伸缩杆32位置一一对应,此外,水合环41同台仓31远离吊顶21一侧端面卡接配合安装;片板42,三个为一组,且周向分布在水合环41远离台仓31一侧端面;外护支架43,卡接安装在片板42远离水合环41一侧端面中间位置;匚口架44,卡接安装在外护支架43远离水合环41轴心一端外壁中间位置;垂杆45,至少两个位一组,且滑动卡接配合安装在匚口架44竖直段中间位置;
复位弹簧46,套设安装在垂杆45外壁,且复位弹簧46位于匚口架44竖直段和外护支架43之间;内撑板47,截面形状为八分之一的圆环,卡接安装在垂杆45靠近水合环41轴心一端;温控部件48,嵌入式安装在内撑板47靠近水合环41一端内壁;温度传感器49,嵌入式安装在内撑板47远离水合环41一端内壁;
电动伸缩杆32最大伸缩量小于耳座36同内撑板47远离台仓31一端的垂直距离,此外,温控部件48和温度传感器49的内壁均与耳座36外壁相贴合。
平衡单元4进一步保障收纳筒38内部压力稳定性的过程:
通过内撑板47同耳座36之间的始终接触性,一方面向钢圈37的移动,提供进一步的稳定支撑,确保采集顺利,另一方面,保障避免内撑板47同耳座36之间发生脱离(脱离后,耳座36在向初始位置移动时,将同内撑板47之间发生碰撞限位);
通过复位弹簧46轴向伸缩性,解除内撑板47同耳座36之间的接触自由度,降低刚性接触的连带性和同一性,在一定程度上降低钢圈37或采集筒39在外部冲击作用下的径向跳动程度,以此减少机械能的转变频率,充分保障收纳筒38内部压力的相对稳定性,提高海底沉淀物移送至海面时的状态完整性,提升对海底沉淀物的分析精确性;且通过温控部件48和温度传感器49之间的配合,进一步确保收纳筒38前后温度的一致性,降低微生物活动对其性质的影响;
特此说明:本发明中的采集筒39单次可以一个工作,亦可以同时工作,同时工作可以实现定点多方位采集,不同步工作,可以实现单次下海,对不同海域海底沉淀物进行采集。
本发明提供一种海底沉淀物多点取样装置的工作原理如下:第一步:首先通过液压杆23控制底盘25,带动角筒26在骨架1导向作用下,向目标区域移动,并通过角筒26对目标区域的采集,提供基础的防护和梳理作用,降低外部海洋生物或湍流的影响;
第二步:接着通过电动伸缩杆32的伸缩作用下,控制吊杆35带动钢圈37向角筒26圈定区域的海底沉淀物移动,直至采集筒39插入至海底沉淀物指定深度,此后,通过防水电机34回转立柱313,封闭水槽311和通槽312同外界流通通道,并通过口槽322同收纳筒38之间的连通性,实现一定时间内收纳筒38内外压力相对一致性,且在海水压力发生变化之际,通过弹簧塞319的往复运动,补偿双头塞326在经受外部压力改变之际,对收纳筒38内部体积的短暂影响,保障海底沉淀物孔隙结构的稳定;
第三步:最后通过复位弹簧46的弹性属性,改变内撑板47同耳座36之间的接触形式,解放内撑板47自由度,吸收外部冲击动能,降低钢圈37在外部冲击作用下的径向跳动程度,以此减少机械能的转变频率,充分保障收纳筒38内部压力的相对稳定性。
本发明中涉及的电路以及控制均为现有技术,在此不进行过多赘述。
以上仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种海底沉淀物多点取样装置,包括骨架(1),骨架(1)截面形状为六边形,其特征在于:所述骨架(1)外部设置有主体单元(2),骨架(1)内部中间位置设置有采集单元(3),采集单元(3)外侧设置有平衡单元(4);所述采集单元(3)包括:台仓(31),设置在骨架(1)内部中间位置;电动伸缩杆(32),至少为一个,周向设置在台仓(31)一侧空间,且电动伸缩杆(32)同台仓(31)之间插接安装;绞盘(33),卡接安装在电动伸缩杆(32)远离台仓(31)一端;防水电机(34),嵌入式安装在绞盘(33)远离台仓(31)一侧端面中间位置;吊杆(35),至少为一个,且周向设置在绞盘(33)远离台仓(31)一侧,吊杆(35)同绞盘(33)之间卡接配合安装;耳座(36),插接安装在吊杆(35)远离台仓(31)一端;钢圈(37),同轴心设置在台仓(31)靠近吊杆(35)一侧,且钢圈(37)同耳座(36)之间卡接配合安装;收纳筒(38),同轴心设置在钢圈(37)内部,且收纳筒(38)同钢圈(37)之间呈贴合式转动配合安装;采集筒(39),卡接配合安装在钢圈(37)远离台仓(31)一端,且采集筒(39)同收纳筒(38)之间转动配合安装;
所述钢圈(37)和所述收纳筒(38)外壁均均匀开设有水槽(311),收纳筒(38)和采集筒(39)相接触一侧所述端面均开设有通槽(312),且数量至少一个,收纳筒(38)远离台仓(31)一侧端面贯穿式卡接安装有同采集筒(39)转动配合安装的立柱(313),此外,立柱(313)靠近台仓(31)一端同防水电机(34)远离台仓(31)一端卡接配合安装,收纳筒(38)靠近台仓(31)一侧端面卡接安装有同立柱(313)外壁套接安装的密封圈(314),收纳筒(38)靠近台仓(31)一侧端面外圈一端卡接插接安装有接驳环(315),接驳环(315)靠近台仓(31)一端卡接安装有导管(316),导管(316)中间位置卡接安装有单向阀(317),导管(316)远离台仓(31)一端卡接安装有布袋(318),导管(316)靠近接驳环(315)一端内壁滑动卡接配合安装有同接驳环(315)内壁贴合安装的弹簧塞(319)。
2.根据权利要求1所述的一种海底沉淀物多点取样装置,其特征在于:所述收纳筒(38)靠近台仓(31)一侧端面外圈另一端插接安装有高合管(321),高合管(321)靠近收纳筒(38)一端外壁均匀开设有口槽(322),高合管(321)远离台仓(31)一端内壁卡接安装有垫圈(323),垫圈(323)轴心处滑动卡接配合安装有同高合管(321)内壁滑动安装的T面柱(324),T面柱(324)靠近垫圈(323)一端外壁卡接安装有环片(325),T面柱(324)远离台仓(31)一端卡接安装有同高合管(321)内壁滑动配合安装的双头塞(326),T面柱(324)外壁套设安装有位于垫圈(323)和环片(325)之间的伸缩弹簧(327),收纳筒(38)靠近台仓(31)一端插接安装有气阀(328)。
3.根据权利要求2所述的一种海底沉淀物多点取样装置,其特征在于:所述主体单元(2)包括:吊顶(21),卡接安装在骨架(1)一端;轴座(22),嵌入式卡接安装在吊顶(21)靠近骨架(1)一侧端面中间位置;液压杆(23),卡接安装在轴座(22)远离吊顶(21)一侧端面中间位置;配重块(24),卡接安装在液压杆(23)远离吊顶(21)一端外壁中间位置;底盘(25),卡接安装在液压杆(23)远离吊顶(21)一端;角筒(26),卡接安装在底盘(25)远离吊顶(21)一端;此外,台仓(31)同角筒(26)靠近吊顶(21)一端内壁卡接配合安装;支座(27),周向均匀设置在角筒(26)外壁,且支座(27)同骨架(1)竖直段内壁滑动卡接配合安装;挡板(28),周向设置在骨架(1)竖直段外壁,且挡板(28)同骨架(1)之间通过螺栓做可拆卸式安装。
4.根据权利要求3所述的一种海底沉淀物多点取样装置,其特征在于:所述平衡单元(4)包括:水合环(41),至少为一个,且同电动伸缩杆(32)位置一一对应,此外,水合环(41)同台仓(31)远离吊顶(21)一侧端面卡接配合安装;片板(42),三个为一组,且周向分布在水合环(41)远离台仓(31)一侧端面;外护支架(43),卡接安装在片板(42)远离水合环(41)一侧端面中间位置;匚口架(44),卡接安装在外护支架(43)远离水合环(41)轴心一端外壁中间位置;垂杆(45),至少两个位一组,且滑动卡接配合安装在匚口架(44)竖直段中间位置;复位弹簧(46),套设安装在垂杆(45)外壁,且复位弹簧(46)位于匚口架(44)竖直段和外护支架(43)之间;内撑板(47),截面形状为八分之一的圆环,卡接安装在垂杆(45)靠近水合环(41)轴心一端;温控部件(48),嵌入式安装在内撑板(47)靠近水合环(41)一端内壁;温度传感器(49),嵌入式安装在内撑板(47)远离水合环(41)一端内壁。
5.根据权利要求4所述的一种海底沉淀物多点取样装置,其特征在于:所述角筒(26)和所述采集筒(39)远离吊顶(21)一端均周向开设有连续的锯齿形槽,此外,角筒(26)外壁开设有对向流通的通孔,所述角筒(26)外径小于骨架(1)远离吊顶(21)一端相对领边之间的垂直距离,所述吊顶(21)远离骨架(1)一端卡接设置有环扣,用以牵引和吊放。
6.根据权利要求5所述的一种海底沉淀物多点取样装置,其特征在于:所述双头塞(326)截面形状为呈镜像分布的等腰梯形,所述弹簧塞(319)远离台仓(31)一端体积同双头塞(326)远离台仓(31)一端体积相等,所述T面柱(324)靠近台仓(31)一端截面形状为圆形。
7.根据权利要求6所述的一种海底沉淀物多点取样装置,其特征在于:所述电动伸缩杆(32)最大伸缩量小于耳座(36)同内撑板(47)远离台仓(31)一端的垂直距离,此外,温控部件(48)和温度传感器(49)的内壁均与耳座(36)外壁相贴合。
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112485065A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-03-12 | 广州海洋地质调查局 | 一种海底表层沉积物原位孔隙水保真取样器和方法 |
| CN118758666A (zh) * | 2024-05-27 | 2024-10-11 | 浙江省海洋监测预报中心 | 一种用于海水环境的微塑料监测取样装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203745240U (zh) * | 2014-02-11 | 2014-07-30 | 浙江省海洋水产研究所 | 近岸海底抽吸式采集装置 |
| US20190368978A1 (en) * | 2018-03-14 | 2019-12-05 | Richard P. Sheryll | Underwater Sampling Method and Apparatus |
| CN111122236B (zh) * | 2020-02-17 | 2024-07-02 | 河海大学 | 一种小型便携式近海沉积物采样装置 |
| CN113702105A (zh) * | 2021-08-05 | 2021-11-26 | 章连珠 | 一种多管柱状采泥器 |
| US20240230613A1 (en) * | 2023-01-05 | 2024-07-11 | Florida Atlantic University Board Of Trustees | Long-Term Benthic Incubation and Measuring System and Method |
| CN219551956U (zh) * | 2023-05-08 | 2023-08-18 | 青岛鹏林海洋科技有限公司 | 一种海底多点取样器 |
| CN117929018A (zh) * | 2024-03-20 | 2024-04-26 | 内蒙古农业大学 | 草原生物多样性研究用样本采集设备 |
-
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112485065A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-03-12 | 广州海洋地质调查局 | 一种海底表层沉积物原位孔隙水保真取样器和方法 |
| CN118758666A (zh) * | 2024-05-27 | 2024-10-11 | 浙江省海洋监测预报中心 | 一种用于海水环境的微塑料监测取样装置 |
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