CN204575358U - 一种深水沉积物采集器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及深水沉积物采集器，包括中部具有收集腔的收集体、翻板、滑杆以及闭锁件，所述滑杆插接在所述收集体外部一侧的轴套内，所述闭锁件连接所述滑杆与所述收集体；所述收集体的下端开口形成采集口，所述翻板内侧边缘可翻转地设置在所述采集口处，所述翻板外侧与所述滑杆下端铰接，该翻板随所述滑杆的滑动而开放或者闭合所述采集口。本实用新型具有与绳缆联动的采样口封闭机构，上提绳缆时能自行封闭管口，确保样品不至于遗漏；由于采用了上述封口措施，无需依靠负压对沉积物进行吸取，相应地收集筒口径可增大，继而可进行大样本量的采集作业；通过在收集体外设置配重组件，配以翻板形成的锋利的取样刀口，应对质地较硬沉积物的能力更强。

Description

一种深水沉积物采集器

技术领域

本实用新型涉及水下沉积物采集装置领域，尤其为一种能满足大深度水体沉积物样品采集的需求的深水沉积物采集器。

背景技术

目前，现有的沉积物采样器从样品类型上可大致分为两大类：沉积物混合样品采样器和沉积物分层样品采样器。混合样品采样器的典型采样方式有抓斗抓取、抽吸、平面拖刮、旋转侧刮等。彼得森采样器是较为常见的获取沉积物表层混合样品的抓斗式采样器，基于其原理有很多后续改进型。柱状采泥器在采样过程中不会打乱沉积的自然层次，是获取沉积物分层样品的主要手段。柱状采泥器的结构通常有以下几部分构成：绳索/手柄、连接器、采样管、配重块、取样头等。大多数柱状沉积物采样器的工作原理是：在重力作用下将采样管插入水底沉积物中，然后在负压以及采样管内壁对沉积物的附着作用下将柱状样品带离水面。上述柱状沉积物采样器的缺陷有：因使用手柄操作，工作水深受到很大限制（通常<5m），不能满足深水采样的需求；取样口没有闭合装置，对于质地较软的沉积物，在上提过程中，可能会发生沉积物的滑落或移位，不能保证沉积物的完整性或原始分布层次，其工作原理同时也限制了采样管口径，当口径超过一定范围时，也会出现上述问题；多数柱状沉积物采样器将有机玻璃管下缘作为取样刀口，在采集质地较硬沉积物时，采样管插入深度减小，达不到预期的样品采集量。

发明内容

本实用新型目的在于解决上述问题，提供了一种深水沉积物采集器，具体由以下技术方案实现：

一种深水沉积物采集器，包括中部具有收集腔的收集体、翻板、滑杆以及闭锁件，所述滑杆插接在所述收集体外部一侧的轴套内，所述闭锁件连接所述滑杆与所述收集体，所述闭锁件呈闭锁状态时，所述滑杆与所述收集体相对固定；所述闭锁件呈打开状态时，所述滑杆可相对于所述收集体在所述轴套内滑动；所述收集体的下端开口形成采集口，所述翻板内侧边缘可翻转地设置在所述采集口处，所述翻板外侧与所述滑杆下端铰接，该翻板随所述滑杆的滑动而开放或者闭合所述采集口；所述闭锁件打开时，通过绳缆提拉连接于所述收集体的滑杆，使得翻板翻转将深水沉积物截留在所述收集体内继而带出水面。

所述深水沉积物采集器，其进一步设计在于，所述滑杆的上端连接有提拉部，该提拉部与滑动设置在所述收集体另一侧轴套的导向杆连接。

所述深水沉积物采集器，其进一步设计在于，所述收集体包括两根收集条、连接于两根收集条下端且与收集条形成收集框架的取样头以及置于所述收集框架内的收集筒，收集筒的内部空间形成所述收集腔。

所述深水沉积物采集器，其进一步设计在于，所述取样头的下部为支架，所述翻板呈锥筒状，其底部与所述支架的下部铰接，从而所述翻板翻转时将外部物质截留在所述收集筒内。

所述深水沉积物采集器，其进一步设计在于，所述取样头的上部为承载所述收集筒的罩筒，所述罩筒下部设有与所述收集筒下端沿相对的插口，罩筒的侧壁中部设有与所述插口连通的手柄滑槽。

所述深水沉积物采集器，其进一步设计在于，所述罩筒内壁与所述插口对应的部分设置有环形的台阶面，该台阶面的外径与宽度与所述收集筒外径和壁厚相同，从而形成所述收集筒筒壁在所述罩筒内的承载面，继而，在所述插口出插入带有手柄的插板并沿所述手柄滑槽向上移动所述插板即可将位于所述罩筒内的收集筒取出。

所述深水沉积物采集器，其进一步设计在于，所述收集条的上端设有槽口向上的闭锁槽，该闭锁槽的下部槽宽大于其上部槽宽，该闭锁槽内放置有闭锁杆，所述闭锁杆的两端分别与所述滑杆、导向杆可转动连接；其位于闭锁槽内的部分为截面具有不同宽度的限位部，所述闭锁槽上部的槽宽小于所述限位部的最大宽度且大于所述限位部的最小宽度；所述闭锁杆的中部设置有转动柄，转动该转动柄使得所述限位部的最大宽度面或者最小宽度面与所述闭锁槽的上部槽口相对，从而使得所述闭锁杆两端的滑杆、导向杆相对于收集条所在的收集体固定设置或者可相对滑动，闭锁杆即所述闭锁件。

所述的深水沉积物采集器，其进一步设计在于，所述收集条的上端设有槽口向上的闭锁槽，该闭锁槽的下部槽宽大于其上部槽宽，该闭锁槽内放置有闭锁杆，所述闭锁杆的两端分别与所述滑杆、导向杆可转动连接；其位于闭锁槽内的部分为截面具有不同宽度的限位部，所述闭锁槽上部的槽宽小于所述限位部的最大宽度且大于所述限位部的最小宽度；所述闭锁杆的中部设置有转动柄，转动该转动柄使得所述限位部的最大宽度面或者最小宽度面与所述闭锁槽的上部槽口相对，从而使得所述闭锁杆两端的滑杆、导向杆相对于收集条所在的收集体固定设置或者可相对滑动，闭锁杆即所述闭锁件。

所述的深水沉积物采集器，其进一步设计在于，所述转动柄处于横向位置时，所述限位部的最大宽度面与所述闭锁槽的槽口相对，此时，闭锁杆受所述闭锁槽的限制使得与闭锁杆连接的滑杆不能相对于收集体滑动；所述转动柄处于纵向位置时，所述限位部的最小宽度面与闭锁槽的槽口相对，此时，闭锁杆可自所述闭锁槽内滑出，从而滑杆可相对于收集体滑动。

所述的深水沉积物采集器，其进一步设计在于，所述提拉部的中部设置有便于连接绳缆的吊环；所述绳缆的下端与所述吊环连接的同时，绳缆的下部连接有一吊钩，该吊钩钩接于所述吊环，由于吊钩与所述吊环直接连接，位于吊钩一侧的绳缆下部在绳缆牵拉吊环的时候形成不承受拉力作用的提拉段；所述提拉段连接有第二绳缆，所述第二绳缆另一端与所述转动柄连接；提拉段在吊钩与所述吊环直接连接时不承受牵拉力，相应地，此时第二绳缆对处于横向位置的转动柄不存在拉力；所述吊钩脱开与所述吊环的连接时，提拉绳缆时，所述提拉段承受牵拉力，继而通过所述第二绳缆牵拉转动柄，使得转动柄转动至纵向位置，从而使得所述滑杆可相对于收集体滑动。

所述深水沉积物采集器，其进一步设计在于，锥斗状翻板开口位于侧面时，翻板外侧下部沿口呈便于插入深水沉积物的铲口状，从而翻板外侧下部沿口形成锋利的取样刀口。

所述深水沉积物采集器，其进一步设计在于，所述导向杆的端部、滑杆的中部设置有与所述轴套相对的限位块；所述滑杆的下端铰接有拉杆并通过该拉杆与所述翻板连接。

所述深水沉积物采集器，其进一步设计在于，所述收集体的中部连接有配重组件，所述配重组件包括4个内面为弧形的配重块以及两根连杆组成，所述配重块依次铰接后包裹于所述收集体的中部，所述连杆的端部分别连接俩个配重块后其中部悬挂于所述收集体的上端。

本实用新型具有与绳缆联动的采样口封闭机构，上提绳缆时能自行封闭管口，确保样品不至于遗漏；由于采用了上述封口措施，无需依靠负压对沉积物进行吸取，相应地收集筒口径可增大，继而可进行大样本量的采集作业；通过在收集体外设置配重组件，配以翻板形成的锋利的取样刀口，应对质地较硬沉积物的能力更强；本实用新型在罩筒内设置与收集筒相对的承载面以及对应的插口，利用可插入插口内的插板可以轻易地将带有样品的收集筒取出，方便了取样作业；通过在绳缆上设置吊钩以及细钢绳，使得本实用新型的提拽以及闭锁件控制通过一个操控端即可完成，结构简单，易于操作；上述结构特征使该采样器不仅可以在浅水水体中作业，并且完全具备在大深度水体中采样的能力。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图。

图2是图1所示B向视图。

图3是滑杆、提拉部以及导向杆结构示意图。

图4是采样框架示意图。

图5是取样头结构示意图。

图6是图5所示取样头A-A向视图。

图7是配重组件结构示意图。

图8是绳缆、吊钩以及第二绳缆与所述吊环以及转动柄的结构示意图。

图9插板结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图以及实施例对本实用新型进行进一步说明。

结合图1，该深水沉积物采集器包括中部具有收集腔的收集体1、弧形的翻板2、滑杆3以及闭锁件4，滑杆插接在收集体外部一侧的轴套内，闭锁件连接滑杆与收集体，闭锁件4呈闭锁状态时，滑杆与收集体相对固定；闭锁件呈打开状态时，滑杆可相对于收集体1在轴套19内滑动；收集体的下端开口形成采集口，翻板内侧边缘可翻转地设置在采集口处，翻板2外侧与拉杆34下端铰接，该翻板随滑杆的滑动而开放或者闭合采集口；闭锁件4打开时，通过绳缆提拉连接于收集体的滑杆，使得翻板翻转将深水沉积物截留在收集体内继而带出水面。

如图3所示，滑杆3的上端连接有提拉部31，该提拉部与滑动设置在收集体另一侧轴套的导向杆32连接。导向杆的端部设置有与轴套相对的限位螺母39作为对滑杆以及导向杆的行程形成限制的限位块；滑杆的下端铰接有拉杆34并通过该拉杆与翻板2连接。参照图4，收集体1包括两根收集条12、连接于两根收集条下端且与收集条形成收集框架的取样头13以及置于收集框架内的有机玻璃制成的收集筒14，收集筒的内部空间形成收集腔。

如图5所示，取样头13的下部为两纵向侧面开口给翻板的翻转提供空间的支架131，翻板呈锥斗状，其内侧边缘与支架的下部铰接，锥斗状翻板的开口位于侧面时，翻板外侧下部沿口呈便于插入深水沉积物的铲口状，从而翻板外侧下部沿口形成取样刀口，翻板翻转时将外部物质截留在收集筒14内。取样头的上部为承载收集筒的罩筒132，罩筒下部设有与收集筒下端沿相对的插口133，罩筒的侧壁中部设有与插口连通的手柄滑槽134。罩筒内壁与插口对应的部分设置有环形的台阶面135，该台阶面的外径和宽度与收集筒的外径和壁厚相同，从而形成收集筒筒壁在罩筒内的承载面，继而，结合图9，在插口出插入带有手柄的插板并沿手柄滑槽向上移动插板即可将位于罩筒内的收集筒取出。

如图6所示，收集条12的上端开设有槽口向上的闭锁槽15，该闭锁槽15的下部槽宽大于其上部槽宽，该闭锁槽内放置有闭锁杆即上述闭锁件4，闭锁杆4的两端分别与滑杆、导向杆可转动连接；其位于闭锁槽内的部分为截面具有不同宽度的限位部41，在本实施例中，实际上限位部为具有两个不同宽度面的矩形块，闭锁槽上部的槽宽小于限位部的最大宽度且大于限位部的最小宽度；闭锁杆的中部设置有转动柄5，转动该转动柄使得限位部的最大宽度面或者最小宽度面与闭锁槽的上部槽口相对，从而使得闭锁杆两端的滑杆、导向杆相对于收集条所在的收集体固定设置或者可相对滑动。在本实施例中，当转动柄5处于横向位置时，限位部的最大宽度面与闭锁槽的上部槽口相对，从而闭锁杆以及滑杆不能相对于收集体滑动；当转动柄转动至纵向位置时，限位部的最小宽度面与闭锁槽的上部槽口相对，从而限位部可在闭锁槽的槽口内滑动，继而滑杆可相对于收集体滑动。本实用新型的闭锁件旨在对滑杆形成一个临时闭锁制动功能，考虑到水下作业的特点并且结合成本考虑选择了上述闭锁杆与闭锁槽结合的形式，实际上在水密条件具备的情况下可以选用多种电动设备实现，如用电磁销杆相对固定滑杆与收集体的位置，或者用电机驱动丝杠螺母机构形成可伸缩的锁舌也可以实现上述功能，并且现有技术中可实现上述闭锁功能的结构较多，在此不一一作赘述。

如图8所示，提拉部31的中部设置有便于连接绳缆7的吊环33；绳缆7的下端与吊环33连接的同时，绳缆7的下部连接有一吊钩71，该吊钩71钩接于吊环33，由于吊钩与吊环直接连接，位于吊钩一侧的绳缆下部在绳缆牵拉吊环的时候形成不承受拉力作用的提拉段79；提拉段79连接有第二绳缆72，第二绳缆72另一端与转动柄5连接；提拉段79在吊钩71与吊环33直接连接时不承受牵拉力，相应地，此时第二绳缆对处于横向位置的转动柄不存在拉力；吊钩脱开与吊环的连接时，提拉绳缆7时，提拉段79承受牵拉力，继而通过第二绳缆牵拉转动柄，使得转动柄转动至纵向位置，从而使得滑杆可相对于收集体滑动；本实施例中，采用细钢绳作为第二绳缆。

如图7所示，收集体的中部连接有配重组件，配重组件6包括4个内面为弧形的配重块61以及两根连杆62组成，配重块依次铰接后包裹于收集体的中部，连杆的端部分别连接俩个配重块后其中部悬挂与收集体的上端。

初始状态下，通过将闭锁杆置入闭锁槽内，并且通过转动柄转动闭锁杆使得滑杆被锁定；此时绳缆直接连接吊环的同时还通过吊钩悬挂吊环，将本实用新型所指采样器在水面上释放，在采样器触底后，翻板下部沿口嵌入沉积物中，此时晃动绳缆使得吊钩与吊环脱离，继而拉拽绳缆使得绳缆通过第二绳缆拉动转动杆从而使得限位部在闭锁槽内向上滑动，进而使得滑杆可相对于采集体滑动，同时拉拽翻板的下部沿口使翻板翻转，截断沉积物样品柱并封闭采样口；继续提拉绳缆使得整个采样器被拉出水面；此后将整个采样器悬挂在撑杆上，通过插板8插入收集筒的下放，并向上移动插板使得整个收集筒被取出。

本实用新型具有与绳缆联动的采样口封闭机构，上提绳缆时能自行封闭管口，确保样品不至于遗漏；由于采用了上述封口措施，无需依靠负压对沉积物进行吸取，相应地收集筒口径可增大，继而可进行大样本量的采集作业；通过在收集体外设置配重组件，配以翻板形成的锋利的取样刀口，应对质地较硬沉积物的能力更强；本实用新型在罩筒内设置与收集筒相对的承载面以及对应的插口，利用可插入插口内的插板可以轻易地将带有样品的收集筒取出，方便了取样作业；通过在绳缆上设置吊钩以及钢丝绳，使得本实用新型的提拽以及闭锁件控制通过一个操控端即可完成，结构简单，易于操作；上述结构特征使该采样器不仅可以在浅水水体中作业，并且完全具备在大深度水体中采样的能力。

Claims (12)

1.一种深水沉积物采集器，其特征在于，包括中部具有收集腔的收集体、翻板、滑杆以及闭锁件，所述滑杆插接在所述收集体外部一侧的轴套内，所述闭锁件连接所述滑杆与所述收集体；所述收集体的下端开口形成采集口，所述翻板内侧边缘可翻转地设置在所述采集口处，所述翻板外侧与所述滑杆下端铰接，该翻板随所述滑杆的滑动而开放或者闭合所述采集口。

2.根据权利要求1所述深水沉积物采集器，其特征在于，所述滑杆的上端连接有提拉部，该提拉部与滑动设置在所述收集体另一侧轴套的导向杆连接。

3.根据权利要求2所述的深水沉积物采集器，其特征在于，所述收集体包括两根收集条、连接于两根收集条下端且与收集条形成收集框架的取样头以及置于所述收集框架内的收集筒，收集筒的内部空间形成所述收集腔。

4.根据权利要求3所述的深水沉积物采集器，其特征在于，所述取样头的下部为支架，所述翻板呈锥筒状，其底部与所述支架的下部铰接，从而所述翻板翻转时将外部物质截留在所述收集筒内。

5.根据权利要求4所述的深水沉积物采集器，其特征在于，所述取样头的上部为承载所述收集筒的罩筒，所述罩筒下部设有与所述收集筒下端沿相对的插口，罩筒的侧壁中部设有与所述插口连通的手柄滑槽。

6.根据权利要求5所述的深水沉积物采集器，其特征在于，所述罩筒内壁设置有环形的台阶面，该台阶面的外径、宽度与所述收集筒外径、壁厚相同，从而形成所述收集筒筒壁在所述罩筒内的承载面，继而，在所述插口处插入带有手柄的插板并沿所述手柄滑槽向上移动所述插板即可将位于所述罩筒内的收集筒取出。

7.根据权利要求3所述的深水沉积物采集器，其特征在于，所述收集条的上端设有槽口向上的闭锁槽，该闭锁槽的下部槽宽大于其上部槽宽，该闭锁槽内放置有闭锁杆，所述闭锁杆的两端分别与所述滑杆、导向杆可转动连接；其位于闭锁槽内的部分为截面具有不同宽度的限位部，所述闭锁槽上部的槽宽小于所述限位部的最大宽度且大于所述限位部的最小宽度；所述闭锁杆的中部设置有转动柄，转动该转动柄使得所述限位部的最大宽度面或者最小宽度面与所述闭锁槽的上部槽口相对，从而使得所述闭锁杆两端的滑杆、导向杆相对于收集条所在的收集体固定设置或者可相对滑动，闭锁杆即所述闭锁件。

8.根据权利要求7所述的深水沉积物采集器，其特征在于，所述转动柄处于横向位置时，所述限位部的最大宽度面与所述闭锁槽的槽口相对，此时，闭锁杆受所述闭锁槽的限制使得与闭锁杆连接的滑杆不能相对于收集体滑动；所述转动柄处于纵向位置时，所述限位部的最小宽度面与闭锁槽的槽口相对，此时，闭锁杆可自所述闭锁槽内滑出，从而滑杆可相对于收集体滑动。

9.根据权利要求8所述的深水沉积物采集器，其特征在于，所述提拉部的中部设置有便于连接绳缆的吊环；所述绳缆的下端与所述吊环连接的同时，绳缆的下部连接有一吊钩，该吊钩钩接于所述吊环，由于吊钩与所述吊环直接连接，位于吊钩一侧的绳缆下部在绳缆牵拉吊环的时候形成不承受拉力作用的提拉段；所述提拉段连接有第二绳缆，所述第二绳缆另一端与所述转动柄连接。

10.根据权利要求4所述的深水沉积物采集器，其特征在于，锥斗状翻板开口位于侧面时，翻板外侧下部沿口呈便于插入深水沉积物的铲口状，从而翻板外侧下部沿口形成锋利的取样刀口。

11.根据权利要求2所述的深水沉积物采集器，其特征在于，所述导向杆的端部设置有与所述轴套相对的限位块；所述滑杆的下端铰接有拉杆并通过该拉杆与所述翻板连接。

12.根据权利要求1所述的深水沉积物采集器，其特征在于，所述收集体的中部连接有配重组件，所述配重组件包括4个内面为弧形的配重块以及两根连杆组成，所述配重块依次铰接后包裹于所述收集体的中部，所述连杆的端部分别连接两个配重块后其中部悬挂于所述收集体的上端。