CN1683915A - 一种无边界扰动的单管沉积物采样器 - Google Patents

一种无边界扰动的单管沉积物采样器 Download PDF

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Abstract

一种无边界扰动的单管沉积物采样器，其结构包括采样管及其支承装置，在采样管的上口部设置一个阀门装置，该阀门装置是一个可在水动力作用下开启或闭合管口的球阀装置，其结构由阀套和阀套中的球阀构成，在阀套中于采样管的上管口部位安装有与球阀相配合的密封圈，球阀可动地置于密封圈上部，形成对采样管的上管口的封闭阀门。本发明通过安装在采样管的上口部的球阀装置中的球阀与采样管的管口上的密封圈的密封配合，使采样器在采样后上拉时构成对采样管上管口的封闭，形成采样管内的真空状态，从而能够使管内样品无扰动并且层序保持原状态。

Description

一种无边界扰动的单管沉积物采样器
技术领域
本发明涉及一种对水下沉积物进行采样的采样管装置。
背景技术
管式沉积物(水下)采样器是广泛应用于环境、生态和生物学等方面研究的科研仪器，目前所设计的大部分管式采样器在采样时均产生边界扰动，样品扰动并且层序破坏，无法采集到上层水。CN2591609公开了一种无边界扰动的海洋沉积物保压采样装置，该装置采用相当复杂的机械结构在采样后使采样管形成封闭的无扰动状态，不但结构复杂，造价高，难以维护，而且由于其结构的原因容易造成机械动作失灵导致采样工作失败。
发明内容
本发明的目的是提出一种采集的水下沉积物界面无扰动的，结构简单，动作可靠、成本低廉的无边界扰动的单管沉积物采样器，以克服上述现有单管采样器所存在的问题。
本发明的目的是通过在采样管的上口部设置一个阀门装置而实现的，该采样器的具体结构包括采样管及其支承装置，采样管的下口部装有采样头，所说的支承装置包括主支持板、固定架、重锤和平衡环，其采样管由主支持板支撑固定，固定架安装在主支持板上，其上安装有重锤，用以调节采样器的下沉重力，从而调节采样管对沉积物的采集量，平衡环套装在采集管上，并通过拉绳吊装于固定架上，用以使采样器在下沉采样时保持垂直状态；所说的安装在采样管的上口部的阀门装置是一个可在水动力作用下开启或闭合管口的球阀装置，其结构由阀套和阀套中的球阀构成，在阀套中于采样管的上管口部位安装有与球阀相配合的密封圈，球阀可动地置于密封圈上部，形成对采样管的上管口的封闭阀门。
在本发明中，采样管的上口部的球阀装置中的球阀能靠自身的重量下沉至密封圈的上部，与密封圈配合将采样管的上管口封闭。当采样管下沉时，水动力使管口的球阀向上托起而脱离密封圈，即管口的阀门被打开，采样管中的水可向上从管口进入阀套再由阀套上部的出水口和阀套周壁的排水孔向外逸出，在阀套周壁设置排水孔可加速水的外逸；当采样器到达水体底部、可靠自然下沉重力采集到沉积物和上浮水；在沉积物采样器静止时，球阀装置中的球阀靠自身重量下沉至密封圈上部；当采样器被向上拉起时，在水动力和球阀重力的双重作用下，球阀与密封圈密切贴合，即自动闭合了管口阀门，随着采样管的拉起，采样管中的柱状沉积物与底部沉积物自然断开，采样管最后与水体分离，完成采样动作，由于上管口被封闭，使采样管内形成真空，从而能够保持管内样品无扰动并且层序保持原状态。
本发明成为一种无边界扰动的单管沉积物采样器的技术关键是安装在采样管的上口部的球阀装置中的球阀与采样管的管口上的密封圈的密封配合，使采样器在采样后上拉时构成对采样管上管口的封闭，形成采样管内的真空状态。所说的球阀为比重大于水或海水的球体，由比重大于水或海水的材料，如石材、不锈钢等制成，也可由塑料球壳体内充入比重大于水或海水的材料，如铅或水银等金属材料等构成该球阀的球体。
本发明所提供的单管沉积物采样器，能达到采集的沉积物界面无扰动的技术效果，能采集到的沉积物和上层水，使样品的层序不受破坏，适应于环境、生态等方面研究的需要，并具有结构简单、成本低廉的优点。
附图说明
附图为本发明一实施例的结构示意图。
具体实施方式
如附图所示，在本单管沉积物采样器的结构中，3为采样管，采样管的下口部装有采样头1，该采样管由主支持板6支撑，在支持板6上安装有固定架12对采样器的各部件作整体固定；在固定架两边平衡对称地套装有重锤5，使采样器具有所需的下沉重量，可以在固定架上增减重锤的数量(重量)，用来调节对沉积物的采集量；2为套装在采样管上的平衡环，该平衡环通过不锈钢绳4吊装于固定架12上，以使采样器在下沉采样时保持垂直状态；在采样管的上口部安装有阀门装置，该阀门装置由球体状的球阀9和阀套10构成，阀套10通过阀心7安装固定在采样管上口部的外周壁，在阀套中于采样管的上管口部位安装有与球阀9配合的密封圈8，球阀9置于密封圈8上部，形成对采样管的上管口的封闭阀门，在阀套10的上部是出水口，并在其周壁设有排水孔11。
本采样器的有关参数如下：采样管3的内径为4cm，阀套10的内径为5cm，密封圈8的外径为5cm，内径为4.1cm，球阀9的球体直径为4.5cm。

Claims (3)

1、一种无边界扰动的单管沉积物采样器，包括采样管(3)及其支承装置，采样管的下口部装有采样头(1)，其特征在于所说的采样管(3)的上口部安装有一个可在水动力作用下开启或闭合管口的阀门装置，所说的阀门装置由阀套(10)和阀套中的球阀(9)构成，在阀套中于采样管(3)的上管口部位安装有与球阀(9)相配合的密封圈(8)，球阀(9)可动地置于密封圈(8)上部，形成对采样管(3)的上管口的封闭阀门；所说的支承装置包括主支持板(6)、固定架(12)、重锤(5)和平衡环(2)，其采样管(3)由主支持板(6)支撑固定，固定架(12)安装在主支持板(6)上，其上安装有重锤(5)，平衡环(2)套装在采集管(3)上，并通过拉绳吊装于固定架(12)上。
2、根据权利要求1所述的无边界扰动的单管沉积物采样器，其特征在于所说的球阀(9)为比重大于水或海水的球体。
3、根据权利要求1所述的无边界扰动的单管沉积物采样器，其特征在于所说的阀套(10)的周壁设有排水孔(11)。
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