CN207123397U - 一种湖泊表层沉积物采集器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种湖泊表层沉积物采集器，包括取样管，取样管底部设置有闭水气囊，取样管中部从上至下依次套装固定有法兰、尼龙套管和法兰，法兰和尼龙套管上均匀对称的穿设有四个丝杆，且法兰和尼龙套管位于丝杆的下部，法兰和尼龙套管在丝杆上的位置通过螺母固定，丝杆的中部固定连接套环，丝杆的上部穿设有通过螺母固定位置的加重铁，加重铁的上表面上设置有连接块，连接块上固定升降绳的一端，加重铁的下表面的中心部位固定弹簧的一端，弹簧的另一端与气缸连接，气缸的出口端通过螺纹连接真空吸盘，真空吸盘设置在取样管的顶部，闭水气囊、气缸通过气线与气罐连接。本实用新型操作简单，效率高，实用性强，值得推广。

Description

一种湖泊表层沉积物采集器

技术领域

本实用新型属于水文地质、水环境工程技术领域，具体涉及一种湖泊表层沉积物采集器。

背景技术

传统技术的湖泊和水库沉积物采样设备普遍存在着取样效率低、表层沉积物扰动和深度不能满足要求的问题。在较深的湖泊或水库取样过程中，由于受到水浮力、重力以及沉积物条件的影响，要获得未受扰动的表层沉积物是一个难题。从现有的报道中以及实地调查中发现，现有的取样设备可以获得表层受到扰动的沉积物，不能达到科研所需的深度，或者是靠设备自身重力并不能获得沉积物，在设备提取的过程中容易滑落，取样成功率低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种湖泊表层沉积物采集器，以便解决现有技术中的不足。

本实用新型的技术方案是：一种湖泊表层沉积物采集器，包括取样管，所述取样管底部设置有闭水气囊，取样管中部从上至下依次套装固定有法兰、尼龙套管和法兰，所述法兰和尼龙套管上均匀对称的穿设有四个丝杆，且法兰和尼龙套管位于丝杆的下部，法兰和尼龙套管在丝杆上的位置通过螺母固定，所述丝杆的中部固定连接套环，丝杆的上部穿设有通过螺母固定位置的加重铁，所述加重铁的上表面上设置有连接块，所述连接块上固定升降绳的一端，所述加重铁的下表面的中心部位固定弹簧的一端，所述弹簧的另一端与气缸连接，所述气缸的出口端通过螺纹连接真空吸盘，所述真空吸盘设置在取样管的顶部，所述闭水气囊、气缸通过气线与气罐连接。

优选地，闭水气囊和气缸的进气口处的气线上分别设置有节流阀。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种湖泊表层沉积物采集器的有益效果是：

1、本实用新型提供的一种湖泊表层沉积物采集器，设计合理，取样过程简单快捷，使用轻巧，根据对表层沉积物研究深度的需要，可以随时加减设备重量，并且，靠设备自身静压可以取出未受扰动的表层沉积物，取样造价低，充分保障了取样效率及成功率，从而能得到最准确的科学数据。

2、本实用新型解决了不同水深深度取样难的问题，利用真空吸盘和闭水气囊，充分密封取样管，克服水压力和大气负压力，保证了取样的效率和成功率。

3、本实用新型操作方便，可以在船上、冰上进行单人操作，工作效率高。

附图说明

图1为本实用新型的立体图；

图2为本实用新型的平面图；

图3为本实用新型的闭水气囊的结构示意图；

图4为本实用新型的法兰的结构示意图。

附图标记说明：

1、取样管；2、闭水气囊；3、法兰；4、尼龙套管；5、真空吸盘；6、丝杆；7、套环；8、气缸；9、弹簧；10、加重铁；11、升降绳；12、气线；13、节流阀；14、气罐。

具体实施方式

本实用新型提供了一种湖泊表层沉积物采集器，下面结合图1～图4的结构示意图，对本实用新型进行说明。

如图1和图2所示，本实用新型提供的一种湖泊表层沉积物采集器，包括取样管1，所述取样管1底部设置有闭水气囊2，取样管1中部从上至下依次套装固定有法兰3、尼龙套管4和法兰3，所述法兰3和尼龙套管4上均匀对称的穿设有四个丝杆6，且法兰3和尼龙套管4位于丝杆6的下部，法兰3和尼龙套管4在丝杆6上的位置通过螺母固定，所述丝杆6的中部固定连接套环7，丝杆6的上部穿设有通过螺母固定位置的加重铁10，所述加重铁10的上表面上设置有连接块，所述连接块上固定升降绳11的一端，所述加重铁10的下表面的中心部位固定弹簧9的一端，所述弹簧9的另一端与气缸8连接，所述气缸8的出口端通过螺纹连接真空吸盘5，所述真空吸盘5设置在取样管1的顶部，所述闭水气囊2、气缸8通过气线12与气罐14连接。

进一步地，闭水气囊2和气缸8的进气口处的气线12上分别设置有节流阀13。

其中，所述的气缸与真空吸盘连接，气缸采用SC100×50，真空吸盘采用PF-120丁晴橡胶，顶部可接SC100×50气缸，取样管进入沉积物后，打开气罐阀门，气缸在气压的作用下，冲击真空吸盘，真空吸盘吸在尼龙套管的顶部，从而使取样管内形成密封。

其中，所述的加重铁可以根据实际情况增加数量，从而增大设备重量，可以保证获取较深位置处的未受扰动的沉积物。

其中，尼龙套管是将尼龙经过车削加工工序加工出的两头细、中间粗、内部中空的一个构件，装泥管和尼龙套管都有螺纹，可以拧在一起。

其中，如图4所示，法兰中心开设有孔，法兰从尼龙套管上下的细端套入，目的有两个，一个是增加整个设备的稳定性，方便与顶部加重铁连接，一个是可以增加设备的自身重力。

其中，法兰、尼龙套管、加重铁和丝杆组成了设备的主要框架，丝杆起到了连接和固定框架的作用。

其中，气缸顶部连接弹簧的目的在于，气缸在冲击真空吸盘的时候，弹簧能起到一定的缓冲作用，并且可以避免气缸行程不足的问题。

其中，套环为一圆环，其焊接在四个丝杆之间，共焊接2个圆环，套环中套设有气缸，目的是为了保持气缸不偏离中心位置，防止气缸偏离中心位置而导致的真空吸盘不能密封尼龙套管的顶部，从而无法使装泥管内部形成真空的情况。

其中，气缸的侧面有进气口接头，可连接气线，气线上安置节流阀的目的是调节气压，使气缸所提供的压力能克服水的阻力，从而保证真空吸盘能稳稳地吸在尼龙套管的顶部。

其中，取样管底部设置有闭水气囊，如图3所示，闭水气囊采用DN100优质橡胶，在真空吸盘落下的同时，闭水气囊也会打开，封住取样管的底部，达到双重保护沉积物的作用，闭水气囊在不充气的情况下是可以折叠的，体积非常小；闭水气囊上有接头，可连接气线，气线上设置节流阀调节气压，从而保证闭水气囊能顺利打开，但是要注意气压不能太大。

本本实用新型的操作过程为：

步骤一，对设备进行密封性检查，将设备装放入水里，当取样管内满水后，放下吸盘和打开闭水气囊，慢慢将设备提出水面，如果取样管中的水不变，则证明取样管密封。

步骤二，测定取样位置的水深后，利用升降绳慢慢将设备放入湖底，下降的过程中，保持垂直，根据测定的水深和升降绳下降的深度计算进入沉积物的深度，确保沉积物充分进入取样管，取样管进入沉积物，等待2分钟后，打开气罐，启动气缸和闭水气囊。

步骤三，利用升降绳慢慢提升设备，出水面后，排出气囊中的气体，提升真空吸盘，同时用橡胶塞堵住取样管的底部，缓慢将设备垂直放置。

步骤四，慢慢取下取样管，静置2分钟后，利用虹吸原理将取样管中的水吸出，注意不要扰动管内水和沉积物的界面。

步骤五，利用一个伸缩杆，顶住取样管底部的橡胶塞，将沉积物慢慢推到顶部后，用刀具分样。

步骤六，沉积物样品每隔2cm分开，装入4号密封袋中，标记符号，放入恒温箱中保存，最后运回实验室。

本实用新型提供的采集器所取的湖泊表层沉积物指的是50cm深的沉积物。取样前测定水深，并在绳子上做好标记，当装泥管进入底泥后，可计算装泥管进入沉积物的深度；然后，打开气罐，气罐中的气体沿着气线到达气缸和闭水气囊后，会发生两个动作：(1)气缸冲击真空吸盘下落，吸住尼龙套管的上部，造成装泥管中的真空；(2)装泥管底部黏附的闭水气囊会在气压的作用下鼓起来，封堵装泥管底部，两个动作可以保证装泥管中的沉积物在提升的过程中不滑落。

本实用新型通过静压力设计，取得没有扰动、最理想的湖泊表层沉积物，从而能得到最准确的科学数据，相比传统的表层沉积物取样设备，无论在实用性还是其经济性，具有很强的创新性和广阔的市场应用前景，实用性强，值得推广。

以上公开的仅为本实用新型的较佳的具体实施例，但是，本实用新型实施例并非局限于此，任何本领域技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种湖泊表层沉积物采集器，其特征在于，包括取样管(1)，所述取样管(1)底部设置有闭水气囊(2)，取样管(1)中部从上至下依次套装固定有法兰(3)、尼龙套管(4)和法兰(3)，所述法兰(3)和尼龙套管(4)上均匀对称的穿设有四个丝杆(6)，且法兰(3)和尼龙套管(4)位于丝杆(6)的下部，法兰(3)和尼龙套管(4)在丝杆(6)上的位置通过螺母固定，所述丝杆(6)的中部固定连接套环(7)，丝杆(6)的上部穿设有通过螺母固定位置的加重铁(10)，所述加重铁(10)的上表面上设置有连接块，所述连接块上固定升降绳(11)的一端，所述加重铁(10)的下表面的中心部位固定弹簧(9)的一端，所述弹簧(9)的另一端与气缸(8)连接，所述气缸(8)的出口端通过螺纹连接真空吸盘(5)，所述真空吸盘(5)设置在取样管(1)的顶部，所述闭水气囊(2)、气缸(8)通过气线(12)与气罐(14)连接。

2.根据权利要求1所述的一种湖泊表层沉积物采集器，其特征在于，所述闭水气囊(2)和气缸(8)的进气口处的气线(12)上分别设置有节流阀(13)。