CN203798621U - 冰芯钻取装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种冰芯钻取装置，与冰芯筒相连接，装置包括：电热丝、陶瓷圈、具有腔体的金属环、氧化镁粉制成的绝缘导热填充物、密封圈及热传导环；该陶瓷圈套设于电热丝外，套设有陶瓷圈的电热丝穿设于该金属环的腔体内，腔体内的剩余空间填充该氧化镁制成的绝缘导热填充物，该密封圈密封于该金属环的腔体开口处；该密封圈上开有用于穿设电热丝导线的接线孔。所述金属环由不锈钢制成，所述密封圈由黄铜制成，所述热传导环由紫铜制成。本实用新型适用于青藏高原的温性海洋型冰川和冷性大陆型冰川的深冰芯钻取，结构简单，能够钻取出质量较高的冰芯样体。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种冰芯钻取装置，特别是涉及一种基于电热原理的冰芯钻取装置。
背景技术
冰芯依其不同层位所具有的雪冰物理化学特性，可较为准确的呈现气候和环境的变化历史，因而，钻取出高质量的冰芯样品将有利于推进全球环境变化的研究进度。当前，美国、欧洲及日本等发达国家已经研制出了具有优良性能的冰芯钻取装置，且利用该冰芯钻取装置钻取出了大量的深冰芯样品。
我国开展冰芯研究比较晚，目前可利用的冰芯钻机只有中国科学院寒区旱区环境与工程研究所于90年代初期研制成的一套单筒、主动翼板反扭矩式冰芯机械钻，该冰芯钻机的缺点是钻取深度浅、易卡钻等，更为重要的是，现有的冰芯钻机并不适用于青藏高原南部广泛分布的温性海洋型冰川及中北部的冷性大陆型冰川的深冰芯，这是由于：一方面，温性海洋型冰川冰温较高，冰面以下冰温可高达-2℃左右，同时冰川内部还会有自上向下的融渗现象，当钻机下钻一定深度后，钻孔内出水，致使冰芯钻机无法继续工作；另一方面，冷性大陆型冰川深部冰受上部冰层压力作用，呈压融状态，对机械钻机下钻、反扭矩及提钻造成很大困难；再者，现有机械钻在钻取冰芯过程中，易造成冰芯扭折破碎，钻取的冰芯表面粗糙，不利于冰芯研究。
因此，对于我国冰芯研究者来说，研制一种适用于青藏高原的温性海洋型冰川和冷性大陆型冰川的深冰芯钻取装置，成为当前十分紧迫的需求。
实用新型内容
鉴于上述原因，本实用新型的目的在于提供一种基于电热原理的冰芯钻取装置，该冰芯钻取装置无需配置反扭矩装置，结构简单，能够在钻孔湿滑或出水情况下工作，并能够钻取出质量较高的冰芯样体。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
冰芯钻取装置，与冰芯筒相连接，装置包括：
电热丝、陶瓷圈、具有腔体的金属环、氧化镁粉制成的导热填充物、密封圈及热传导环；
该陶瓷圈套设于电热丝外，套设有陶瓷圈的电热丝穿设于该金属环的腔体内，腔体内的剩余空间填充该氧化镁制成的绝缘导热填充物，该密封圈密封于该金属环的腔体开口处；该金属环的底部环设该热传导环；
该密封圈上开有用于穿设电热丝导线的接线孔。
进一步的，
所述金属环由不锈钢制成，所述密封圈由黄铜制成，所述热传导环由紫铜制成。
所述金属环上设有用于连接冰芯筒的连接架。
本实用新型的优点在于：
本实用新型的冰芯钻取装置，无需配置反扭矩装置，结构简单，能够在钻孔湿滑或出水情况下工作，尤其适用于青藏高原的温性海洋型冰川和冷性大陆型冰川的深冰芯钻取，能够钻取出完整的、具有较高质量的冰芯样体，有利于开展高质量的冰芯研究。
附图说明
图1是本实用新型的冰芯钻取装置的结构示意图。
图2是本实用新型与冰芯筒的组装结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型的冰芯钻取装置的结构示意图，如图所示，本实用新型公开的冰芯钻取装置与冰芯筒相连接，装置包括：电热丝1、陶瓷圈2、具有腔体的金属环3、氧化镁粉制成的绝缘导热填充物4、密封圈5及热传导环6；
陶瓷圈2套设于电热丝1外，其具有耐高温绝缘特性；将套设有陶瓷圈2的电热丝1穿设于金属环3的腔体内，然后在腔体内的剩余空间填充氧化镁粉，填充之后，用密封圈5和密封胶紧密封闭金属环3的腔体开口处；密封圈5上还开有用于穿设电热丝导线的接线孔；
金属环3的底部，靠近电热丝1的位置，环设有热传导环6；
所述金属环3由不锈钢制成，所述密封圈5由黄铜制成，所述热传导环6由紫铜制成。
图2是本实用新型与冰芯筒的组装结构示意图，如图所示，金属环3上设有用于连接冰芯筒8的连接架7，连接架7通过一连接件9与冰芯筒8相连接，冰芯筒8上部还通过一电缆连接件10与电缆相连接。
使用时，将本实用新型的冰芯钻取装置与冰芯筒连接好，电热丝的导线连接好外部电源；电热丝1发出的热能经不锈钢金属环3汇聚于紫铜制成的热传导环6，热传导环6的热量促使与其相接触的冰体快速融化；随着冰体的不断融化，受重力的作用，装置下沉同时不断融化与其相接触的冰体，由于装置仅融化与其接触的冰体，而金属环3环内的冰体不被融化，因而可得到表面规则而光洁的圆柱状冰芯样体。
以上所述是本实用新型的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本实用新型保护范围之内。
Claims (3)
1.冰芯钻取装置，与冰芯筒相连接，其特征在于，装置包括：
电热丝、陶瓷圈、具有腔体的金属环、氧化镁粉制成的导热填充物、密封圈及热传导环；
该陶瓷圈套设于电热丝外，套设有陶瓷圈的电热丝穿设于该金属环的腔体内，腔体内的剩余空间填充该氧化镁制成的绝缘导热填充物，该密封圈密封于该金属环的腔体开口处；该金属环的底部环设该热传导环；
该密封圈上开有用于穿设电热丝导线的接线孔。
2.如权利要求1所述的冰芯钻取装置，其特征在于，所述金属环由不锈钢制成，所述密封圈由黄铜制成，所述热传导环由紫铜制成。
3.如权利要求2所述的冰芯钻取装置，其特征在于，所述金属环上设有用于连接冰芯筒的连接架。
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