CN209230615U - 一种用于海洋环境监测调查的脚蹬式辅助采样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于海洋环境监测调查的脚蹬式辅助采样装置，包括支撑平衡组件、滑轮组件和辅助组件，支撑平衡组件包括三根连接成Z字型的的不锈钢管，上方不锈钢管两端固定两个定滑轮，下方不锈钢管两端连接两根打了等距孔洞的钢板，使用时长不锈钢管下方关节处(支撑架底部)必须用绳索固定于船舷处，两块钢板用螺丝或钢钉固定于甲板上，依次连接好脚蹬式构件的座椅、扶手支架、飞轮、脚踏车链条和脚踏板，以及固定式卷线轴和其摇把，最后根据海洋监测调查任务选取相应的配件，并根据海洋监测船舶的实际情况调整好辅助装置的角度，此装置即组装完成，利用脚蹬式采样辅助装置替代手动拖拽，减小了工作强度，使沉积物样品的采集效率进一步提高。

Description

一种用于海洋环境监测调查的脚蹬式辅助采样装置

技术领域

本实用新型属于海洋环境监测领域，涉及一种海洋环境监测调查的辅助工具，具体地说是一种用于海洋环境监测调查的脚蹬式辅助采样装置。

背景技术

温盐深仪(CTD)和海流计等较重监测设备在海洋监测工作中进行多站位测量时，一般均通过绳索连接后靠人工下放至指定深度，待测量后拖拽回调查船只，等待下一个监测站位再重复以上操作；

海洋浮游生物拖网使用浅水Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型三种浮游生物网在船上进行拖拽作业对浮游动植物进行采集，分别按国家标准(GB17378.3-2007)及海洋监测项目具体要求进行拖拽，每站位都要进行3次以上作业，如遇到需要大量浮游生物样品的情况时，采集工作量和拖拽量更是成倍增加，对海上科研工作人员来讲也是非常耗时耗力的工作；

海洋环境调查沉积物样品的采集一般根据中华人民共和国国家标(GB17378.3-2007)进行，通常选用抓斗式采泥器，将绞车与采泥器连接后慢速开动绞车将采泥器放入水中，稳定后，常速下放至离海底3～5m，再全速降至海底，然后慢速提升采泥器离底后快速提至水面，再行慢速，当采泥器高过船舷时，停车，将其降至接样板上后将样品转移至样品瓶中。在日常海洋监测调查工作中，温盐深仪和海流计的多站位测量、浮游生物样品和沉积物样品的采集都面临着一些实际困难：

温盐深仪(CTD)和海流计是海洋及其它水体理化和水文参数调查的必要设备，温盐深仪可连续监测海洋及其它水体中的水温、盐度、溶解氧、电导率及压力等，用以研究海水及其它水体的物理化学性质、水层结构和水团运动状况，电磁海流计则是测量海流速度和方向的专业仪器。但在实际海洋外业调查工作中，一般均靠人工下放至指定深度，待测量后拖拽回调查船只，这些人力操作对动辄几十个站位的海洋监测调查工作来讲是频繁而非常消耗体力的。

海洋监测调查工作中浮游生物样品依靠拖网进行采集，工作时间久且劳动强度大，一般单人拖取样品只能单独Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型网依次拖取，不仅费时费力，还不能保证各型网获取样品数据上的平行性，虽然已经有杆式及其它方法可做到平行采样，但此类方法仅适用于有起锚机的船只，对于在没有起锚机的渔船上进行浮游生物样品的采集就难以采用此类方法，主要在于平行拖拽多组网具所需牵引力太大，单独依靠海上工作人员的臂力实施拖拽非常困难。

海洋监测调查工作中沉积物样品的采集一直非常费力，一般需要携带重达20-40Kg的抓斗式采泥器，以及重量更大的电动绞车，而且电动绞车安装繁琐，条件要求苛刻，有时甚至因为船只条件限制只能放弃使用绞车，而直接用绳索人力操纵采泥器进行手工采样，但因手工下放采泥器不稳定导致成功率很低，极大地降低了沉积物采样效率。

实用新型内容

基于以上背景技术，本实用新型提供一种脚蹬式辅助采样装置，所述装置包括支撑平衡组件、滑轮组件和辅助组件；所述支撑平衡组件包括吊篮螺母、钢管Ⅰ、钢管Ⅱ和钢管Ⅲ；所述滑轮组包括定滑轮Ⅰ、定滑轮Ⅱ、定滑轮Ⅲ、定滑轮Ⅳ和飞轮Ⅰ和Ⅱ；所述辅助组件包括脚蹬式踏板、固定式卷线轴、座椅支架和脚踏车链条；所述钢管Ⅰ依次设有五个通孔；所述钢管Ⅱ依次设有四个通孔；所述钢管Ⅲ依次设有三个通孔；所述钢管Ⅰ的五个通孔依次固定吊篮螺母、钢管Ⅱ、定滑轮Ⅰ、定滑轮Ⅱ和钢管Ⅲ；所述钢管Ⅱ的四个通孔依次固定钢管Ⅰ、吊篮螺母、定滑轮Ⅲ和定滑轮Ⅳ；所述定滑轮Ⅲ和定滑轮Ⅳ固定于钢管Ⅱ的下方；所述钢管Ⅲ的三个通孔依次固定钢管Ⅰ、座椅支架和固定式卷线轴；所述飞轮Ⅰ固定于定滑轮Ⅰ上；所述飞轮Ⅱ固定于座椅支架上；所述脚蹬式踏板穿过飞轮Ⅱ的轴心固定于座椅支架上；所述脚踏车链条与飞轮Ⅰ和飞轮Ⅱ链接配合；所述定滑轮Ⅱ与定滑轮Ⅰ通过接触配合；采样绳索的一端缠绕于固定式卷线轴上；另一端穿过定滑轮Ⅰ和定滑轮Ⅱ的接触面、定滑轮Ⅲ上端和定滑轮Ⅳ的上端，所述绳索的另一端用于吊装采样设备。

基于以上技术方案，优选的，所述支撑平衡组件还包括钢板Ⅰ和钢板Ⅱ；所述钢板Ⅰ固定于钢管Ⅰ和钢管Ⅲ的连接处；所述钢板Ⅱ固定于钢管Ⅲ与固定式卷线轴连接处；所述钢板Ⅰ和钢板Ⅱ上设有通孔，此通孔用于将两块钢板用螺丝或钢钉固定于甲板上，保持脚蹬式辅助采样装置的平衡。

基于以上技术方案，优选的，所述支撑平衡组件还包括T型扶手支架；所述T型扶手支架的底端固定于钢管Ⅰ和钢管Ⅲ的连接处，所述T型扶手与钢管Ⅲ的夹角根据人体需要调整。

基于以上技术方案，优选的，所述座椅支架上端固定有座椅。

基于以上技术方案，优选的，所述固定式卷线轴固定有用于转动固定式卷线轴的摇把。

基于以上技术方案，优选的，所述钢管Ⅰ、钢管Ⅱ和钢管Ⅲ形成Z字型，钢管Ⅱ和钢管Ⅲ平行；所述钢管与Ⅰ与钢管Ⅱ的夹角与采样船的船舷坡度配合。

基于以上技术方案，优选的，所述钢管Ⅰ的底端固定有两根短棒，实际使用过程中可通过缠绕绳索于两根短棒之间的位置将所述Z型钢管架固定于船舷底部等调查船甲板底部位置，两个短棒的作用是防止用于固定缠绕的绳索横向滑动。

有益效果

海洋环境调查和采样工作中，根据人体工学中下肢力量远好于单纯上肢力量的基本原理，利用脚蹬式辅助采样装置，可实现对温盐深仪或海流计等监测设备省时省力的向上提拽效果。另外，利用此辅助装置进行浮游生物样品采集时，在保证样品采集平行性的同时，也提高了人力采样工作的效率和舒适度。在不方便安装电动绞车的小型监测船只上进行沉积物采样时，脚蹬式辅助装置相对携带和安装较为简单，利用脚蹬式替代手动拖拽，减小了工作强度，使沉积物样品的采集效率进一步提高，应用此实用新型可显著改善工作舒适度和提高工作效率。

附图说明

图1为本实用新型装置整体结构图；

图2为辅助采样装置各部件结构图；

图3为辅助采样装置投放温盐深仪(CTD)或海流计的工况示意图；

图4为辅助采样装置拖取浮游生物样品的工况示意图；

图5为辅助采样装置代替绞车进行沉积物采集的工况示意图；

其中：1：钢管Ⅰ；2：吊篮螺母；3：钢管Ⅱ；4：钢管Ⅲ；5：钢板Ⅰ；6：钢板Ⅱ；7：T型扶手支架；8：座椅和座椅支架；9：脚蹬式踏板；10：固定式卷线轴；11：卷线轴摇把；12：定滑轮Ⅰ；13：定滑轮Ⅱ；14：脚踏车链条；15：定滑轮Ⅲ；16：定滑轮Ⅳ；17：飞轮Ⅰ；18：飞轮Ⅱ。

具体实施方式

本装置包括支撑组件、滑轮组件和辅助组件，支撑组件包括吊篮螺母、三个不锈钢管和两个钢板，滑轮组件包括四个定滑轮和两个飞轮，辅助组件包括脚踏车链条、脚蹬式踏板、座椅、座椅支架、T型扶手支架、固定式卷线轴和卷线轴摇把，如图1所示，三根不锈钢管组成Z字型支撑架，支撑架的一根长的不锈钢管，两端用螺丝固定两根可上下调角度的不锈钢管，上方不锈钢管两端固定两个定滑轮，下方不锈钢管两端连接两根打了等距孔洞的钢板，使用时长不锈钢管下方关节处(支撑架底部)必须用绳索固定于船舷处，两块钢板用螺丝或钢钉固定于甲板上，依次连接好滑轮组件和辅助组件，最后根据海洋监测调查任务选取相应的配件，并根据海洋监测船舶的实际情况调整好辅助装置的角度，此装置即组装完成。

如图2所示，1，3，4均为带孔的钢管，2为吊篮螺母，5，6为两块带孔钢板，7为T型扶手支架，8为座椅及座椅支架，9为脚蹬式踏板，10为固定式卷线轴，11为卷线轴摇把，12为定滑轮Ⅰ，13为与定滑轮Ⅰ配合的定滑轮Ⅱ，14为脚踏车链条，15为定滑轮Ⅲ，16为定滑轮Ⅳ，17为飞轮Ⅰ，18为飞轮Ⅱ。

钢管Ⅰ自上端起分别打上五个孔，所述五个孔从上至下依次固定最吊篮螺母2，钢管Ⅱ3，定滑轮Ⅰ12，定滑轮Ⅱ13和钢管Ⅲ4，钢管Ⅰ1下端焊两根短棒，短棒的作用是利于用绳索缠绕两根短钢棒之间的位置并将其固定在船舷上，这里是整套设备最重要的受力点，因此必须使用高强度绳索固定于船舷内侧。

吊篮螺母2的一端固定于钢管Ⅰ上，另一端固定于钢管Ⅱ3上，用以调节钢管Ⅱ3保持水平的角度，使用时可以避免绳索发生缠绕。

钢管Ⅱ3依次打四个孔，依次固定钢管Ⅰ1、吊篮螺母2、定滑轮Ⅲ15和定滑轮Ⅳ16。

钢管Ⅲ4依次打上三个孔，依次固定钢管Ⅰ、座椅和座椅支架8、固定式卷线轴10，钢管Ⅰ和钢管Ⅲ的连接处还固定有钢板Ⅰ5和T型扶手支架7，扶手支架7的倾斜角度根据需要调整。

钢板Ⅰ5和钢板Ⅱ6的上面均打一排孔，如果应用在木质船底上时它可以打一排钢钉，固定于甲板上，用以维持平衡，提供一定的支撑力，如果用在铁壳船底上，可以不打钉，只用来维持整个装置的平衡，钢板Ⅰ5与钢管Ⅰ1、钢管Ⅲ4用螺丝相连接，钢板Ⅱ6与钢管Ⅲ4、固定式卷线轴10以螺丝相连接。

T扶手支架7的下端带孔及螺丝，与钢管Ⅰ1、钢管Ⅲ4相连接固定。

座椅及座椅支架8的，下端与钢管Ⅲ4连接固定。

飞轮Ⅰ17固定于座椅及座椅支架8上，脚蹬式踏板9与飞轮Ⅰ17相连接用于蹬踩，飞轮Ⅱ18同轴固定于定滑轮Ⅰ12上。

固定式卷线轴10的底部通过螺丝与钢管Ⅲ4、钢板Ⅱ6固定。

固定式卷线轴摇把11与固定式卷线轴10的转轴相连接。

定滑轮12固定于1钢管Ⅰ上，与定滑轮Ⅱ13配合使用，吊装设备的绳索或缆绳从定滑轮Ⅰ12、定滑轮Ⅱ13之间穿过，定滑轮Ⅰ12上的飞轮Ⅰ17通过脚踏车链条14与座椅及座椅支架8上的飞轮Ⅱ18相链接。

定滑轮Ⅱ13固定于钢管Ⅰ1上，与定滑轮Ⅰ12配合使用。

脚踏车链条14与飞轮Ⅰ17和飞轮Ⅱ18相互链接配合。

定滑轮Ⅲ15和定滑轮Ⅳ16固定于钢管Ⅱ3上，供穿吊拖拽设备的绳索或缆绳。

下放设备过程中，操作人员可通过固定式卷线轴及摇把上的刻度，按工作要求对设备下放至预设深度；待测量完毕，向上拖拽设备时，顺时针踩踏脚踏板，带动飞轮Ⅰ转动，飞轮Ⅰ固定于定滑轮Ⅰ上，因此，定滑轮Ⅰ也会转动，绳索穿过定滑轮Ⅰ和定滑轮Ⅱ的接触面，绳索与定滑轮之间存在摩擦力，通过定滑轮Ⅰ和定滑轮Ⅱ的配合，完成设备的向上提拽。

工况A:利用脚蹬式辅助采样装置拖放温盐深仪或海流计

海洋环境监测工作中往往要求按调查站位拖放温盐深仪或海流计至一定深度位置，本实用新型中首先用绳索连接设备(温盐深仪或海流计)和辅助采样装置架，设备下方固定一铅锤，上方按次序连接好(如图3所示)。下放设备过程中，操作人员可通过固定式卷线轴及摇把上的刻度，按工作要求对设备下放至预设深度；待测量完毕，向上拖拽设备时，则可以采用脚踏方式进行向上提拽，根据人体工学的基本原理，借助人体下肢力量一般远远好于单纯依靠上肢力量，可以实现省时省力的向上提拽效果，减小了工作强度并改善了工作舒适度，对于海上动辄几十个站位的调查工作来讲效率提升明显。工况B:利用脚蹬式辅助采样装置拖取浮游生物样品

在海洋监测调查中，采集浮游生物样品时辅助架可根据图4的连接方式进行，首先根据不同工作任务和浮游生物网型(Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型网)确定采用所需网具，然后依据工作实际需要把网具依次固定于联排生物网具架上，最后将脚踏式辅助装置安装好即可实现人力拖拽。实际海洋监测调查工作中，很多情况下船只是不具备起锚机等自动机械设备的，使用此脚踏式辅助采样装置在保证样品采集平行性的同时，也提高了人力采样工作的效率和舒适度。

工况C:利用脚蹬式辅助采样装置进行海洋调查中沉积物样品采集

海洋近岸调查时所用的监测船只往往没有起锚机，使用电动绞车或者单独人工操作都有其局限性(甲板空间狭小、条件简陋不易携带及安装电动绞车，采用人工绳索拖拽非常费力)。本装置(脚蹬式辅助采样装置)可以提供一种选择性方案，如图5所示，用绳索连接抓斗式采泥器后通过辅助采样架进行拖拽，因为在不方便携带安装电动绞车的小型监测船只上，脚蹬式辅助装置相对携带和安装较为简单，利用脚踏式替代手动拖拽，相当大程度上提高了工作的舒适感，减小了工作强度，使沉积物样品的采集效率进一步提高。

Claims (7)

1.一种脚蹬式辅助采样装置，其特征在于，所述装置包括支撑平衡组件、滑轮组件和辅助组件；所述支撑平衡组件包括吊篮螺母、钢管Ⅰ、钢管Ⅱ和钢管Ⅲ；所述滑轮组件包括定滑轮Ⅰ、定滑轮Ⅱ、定滑轮Ⅲ、定滑轮Ⅳ、飞轮Ⅰ和飞轮Ⅱ；所述辅助组件包括脚蹬式踏板、固定式卷线轴、座椅支架和脚踏车链条；所述钢管Ⅰ依次设有五个通孔；所述钢管Ⅱ依次设有四个通孔；所述钢管Ⅲ依次设有三个通孔；所述钢管Ⅰ的五个通孔依次固定吊篮螺母、钢管Ⅱ、定滑轮Ⅰ、定滑轮Ⅱ和钢管Ⅲ；所述钢管Ⅱ的四个通孔依次固定钢管Ⅰ、吊篮螺母、定滑轮Ⅲ和定滑轮Ⅳ；所述定滑轮Ⅲ和定滑轮Ⅳ固定于钢管Ⅱ的下方；所述钢管Ⅲ的三个通孔依次固定钢管Ⅰ、座椅支架和固定式卷线轴；所述飞轮Ⅰ固定于定滑轮Ⅰ上；所述飞轮Ⅱ固定于座椅支架上；所述脚蹬式踏板穿过飞轮Ⅱ的轴心固定于座椅支架上；所述脚踏车链条与飞轮Ⅰ和飞轮Ⅱ链接配合；所述定滑轮Ⅱ与定滑轮Ⅰ通过接触配合；采样绳索的一端缠绕于固定式卷线轴上；另一端依次穿过定滑轮Ⅰ和定滑轮Ⅱ的接触面、定滑轮Ⅲ的上端和定滑轮Ⅳ的上端，所述采样绳索的另一端用于吊装采样设备。

2.根据权利要求1所述的辅助采样装置，其特征在于，所述支撑平衡组件还包括钢板Ⅰ和钢板Ⅱ；所述钢板Ⅰ固定于钢管Ⅰ和钢管Ⅲ的连接处；所述钢板Ⅱ固定于钢管Ⅲ与固定式卷线轴连接处；所述钢板Ⅰ和钢板Ⅱ上设有通孔。

3.根据权利要求1所述的辅助采样装置，其特征在于，所述支撑平衡组件还包括T型扶手支架；所述T型扶手支架的底端固定于钢管Ⅰ和钢管Ⅲ的连接处。

4.根据权利要求1所述的辅助采样装置，其特征在于，所述座椅支架上端固定有座椅。

5.根据权利要求1所述的辅助采样装置，其特征在于，所述固定式卷线轴固定有用于转动固定式卷线轴的摇把。

6.根据权利要求1所述的辅助采样装置，其特征在于，所述钢管Ⅰ、钢管Ⅱ和钢管Ⅲ形成Z字型，钢管Ⅱ和钢管Ⅲ平行；所述钢管与Ⅰ与钢管Ⅱ的夹角与采样船的船舷坡度配合。

7.根据权利要求6所述的辅助采样装置，其特征在于，所述钢管Ⅰ的底端固定有两根短棒。