CN212410118U - 一种用于深水水库的卡环式沉积物采样器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于深水水库的卡环式沉积物采样器，包括：单向导通腔体、玻璃取样管、切环以及连杆；连杆连接单向导通腔体和切环；玻璃取样管的一端与单向导通腔体可拆卸连通，另一端与切环对接；切环内设置有多个弹性卡片，多个弹性卡片的一端连接在切环内壁上，并围绕切环的中心轴呈圆周阵列分布，多个弹性卡片的另一端为自由端，并具有向切环的中心轴方向弯曲的弹性力。本实用新型通过设置切环一方面可以保护玻璃取样管，避免在取泥过程中，水底坚硬物破坏玻璃取样管，另一方面通过设置弹性卡片来阻挡泥样，结构简单，且取泥效果好，操作方便。

Description

一种用于深水水库的卡环式沉积物采样器

技术领域

本实用新型涉及湖泊、河流等水域的水底泥样采集领域，具体涉及一种用于深水水库的卡环式沉积物采样器。

背景技术

湖泊、河流底泥是水环境保护和科学研究的重要内容，底泥样品的采集是底泥研究工作的前提，目前国内外的底泥采样装置主要有掘式采样装置和柱式采样装置两类。掘式底泥采样装置是我国湖泊、河流底泥研究中最常用，其结构简单、操作方便，但是该类采样装置在采样过程中闭合密封性差、对样品的扰动大，只能采集表层底泥样品。柱状底泥采样装置靠重锤等加重装置的，驱动采样管穿刺底泥，可以采集一定深度的原状未受扰动的底泥柱状样。该类采样装置通常装置复杂，需要配用电动或子动绞车，操作不方便，对采样船等采样条件要求高。特别是对大水深湖泊或水库采样时，工作难度更大。另外，柱状采样装置需要采样管下部插入底泥，设置下端封闭机构较为困难，底泥含水率高时进入采样管的底泥柱芯容易滑脱。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于深水水库的卡环式沉积物采样器，以解决现有技术一种用于深水水库的卡环式沉积物采样器结构复杂，操作繁琐的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于深水水库的卡环式沉积物采样器，包括：单向导通腔体、玻璃取样管、切环以及连杆；

所述连杆连接所述单向导通腔体和所述切环；

所述玻璃取样管的一端与所述单向导通腔体可拆卸连通，另一端与所述切环对接；

所述切环内设置有多个弹性卡片，多个所述弹性卡片的一端连接在所述切环内壁上，并围绕所述切环的中心轴呈圆周阵列分布，多个所述弹性卡片的另一端为自由端，并具有向所述切环的中心轴方向弯曲的弹性力；

当多个所述弹性卡片的另一端向所述切环的中心轴方向弯曲时能够对所述玻璃取样管内的泥样形成至少部分阻挡。

可选地，所述弹性卡片的形状为梯形，所述弹性卡片的长底边连接在所述切环的内壁上，所述弹性卡片的短底边为自由端；

当多个所述弹性卡片的短底边向所述切环的中心轴方向弯曲时能够对所述玻璃取样管内的泥样形成部分阻挡。

可选地，所述弹性卡片的形状为三角形，所述弹性卡片的底边连接在所述切环的内壁上，所述弹性卡片的与所述底边相对的角为自由端；

当多个所述弹性卡片的与所述底边相对的角向所述切环的中心轴方向弯曲时能够对将所述切环完全封闭。

可选地，所述单向导通腔体形成有第一容腔和第二容腔，所述第一容腔与所述第二容腔连通，所述玻璃取样管的一端可拆卸地设置于所述第一容腔内，所述第二容腔内设置有圆球体，所述第二容腔在与所述第一容腔连通的通道上形成有锥形通道，所述圆球体用于在所述锥形通道内隔断所述第一容腔和所述第二容腔，所述第二容腔的侧壁上开设有窗口。

可选地，所述第二容腔在与所述第一容腔连通的通道还形成有圆形通道，所述圆形通道通向所述第一容腔。

可选地，所述单向导通腔体包括上腔体、下腔体、连接件以及可变形部件，所述第一容腔和第二容腔均形成在所述上腔体上，所述连杆连接在所述下腔体上；

所述上腔体和所述下腔体通过所述连接件连接，所述可变形部件设置于所述上腔体和所述下腔体之间的间隙内，当所述连接件将所述上腔体和所述下腔体连接紧时，能够挤压所述可变形部件，部分所述可变形部件从所述间隙内被挤出，并挤压所述玻璃取样管，以将所述玻璃取样管固定在所述第一容腔内。

可选地，所述可变形部件为橡胶圈。

可选地，连接件为带扳手的螺柱，所述上腔体开设有通孔，所述下腔体开设有螺纹孔，所述连接件穿过所述通孔连接在所述螺纹孔内。

可选地，所述上腔体上设置有滑柱，所述滑柱上设置有重锤，所述重锤套设在所述滑柱上，并能够沿所述滑柱上下移动，以冲击上腔体。

可选地，所述切环采用不锈钢材质，所述切环的底部具有刃部；所述连杆上设置有配重体。

上述方案通过设置切环一方面可以保护玻璃取样管，避免在取泥过程中，水底坚硬物(石块、砖块等)破坏玻璃取样管，另一方面通过设置弹性卡片来阻挡泥样，结构简单，且取泥效果好，操作方便。

附图说明

图1是本实用新型一实施方式中一种用于深水水库的卡环式沉积物采样器的示意图；

图2是本实用新型一实施方式中一种用于深水水库的卡环式沉积物采样器沿中心轴的剖面示意图；

图3是本实用新型一实施方式中一种用于深水水库的卡环式沉积物采样器在下沉过程中水流路径示意图；

图4是本实用新型一实施方式中一种用于深水水库的卡环式沉积物采样器取泥后的状态示意图；

图5也是本实用新型一实施方式中一种用于深水水库的卡环式沉积物采样器取泥后的状态示意图，其中与图4不同的是弹性卡片的形状不同；

图6和图7是本实用新型一实施方式中两种弹性卡片的平面示意图；

图8是本实用新型一实施方式中一种用于深水水库的卡环式沉积物采样器在单向导通腔体位置的局部放大示意图。

附图标记：

1-水；2-泥样；

10-单向导通腔体；101-上腔体；102-下腔体；103-连接件；104-可变形部件；

11-第一容腔；12-第二容腔；13-圆球体；14-窗口；

20-玻璃取样管；30-切环；40-连杆；50-弹性卡片；60-配重体；70-滑柱；71-第一绳索；80-重锤；81-第二绳索。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅图1和图2，本实施方式提供一种用于深水水库的卡环式沉积物采样器，包括：单向导通腔体10、玻璃取样管20、切环30以及连杆40；连杆40连接单向导通腔体10和切环30；玻璃取样管20的一端与单向导通腔体10可拆卸连通，另一端与切环30对接；切环30内设置有多个弹性卡片50，多个弹性卡片50的一端连接在切环30内壁上，并围绕切环30的中心轴呈圆周阵列分布，多个弹性卡片50的另一端为自由端，并具有向切环30的中心轴方向弯曲的弹性力；当多个弹性卡片50的另一端向切环30的中心轴方向弯曲时能够对玻璃取样管20内的泥样形成至少部分阻挡。

上述方案中的沉积物采样器的工作过程如下：在单向导通腔体10上方挂第一绳索71，将沉积物采样器沉入水中，其中切环30朝下，在下沉的过程中，水从切环30进入玻璃取样管20内，然后经单向导通腔体10流出，如图3所示，当切环30接触水底时，水底的泥样开始进入切环30内，然后进入玻璃取样管20内，玻璃取样管20内的水继续从单向导通腔体10流出，直至沉积物采样器停止下沉，这时玻璃取样管20内的底部为泥样，上部有部分未排出的水，其中，且玻璃取样管20内越靠底部的泥样越致密。在沉积物采样器下沉取泥的过程中，泥样将弹性卡片50的自由端压在切环30内壁上，保证泥样进入玻璃取样管20内，当提起沉积物采样器时，由于弹性卡片50底部不再有泥样进入玻璃取样管20，所以弹性卡片50的自由端在弹性的作用下自然向切环30中心位置偏移，而弹性卡片50上部的泥样进一步压在弹性卡片50上，使弹性卡片50的弯曲程度增加，从而进一步增大了弹性卡片50的阻挡面积。由于玻璃取样管20内底部的泥样相对致密，再加上弹性卡片50阻挡，因此在上提沉积物采样器的过程中，玻璃取样管20内的泥样不会从切环30下端口流出，从而玻璃取样管20携带内部泥样从水中取出。上述方案通过设置切环30一方面可以保护玻璃取样管20，避免在取泥过程中，水底坚硬物(石块、砖块等)破坏玻璃取样管20，另一方面通过设置弹性卡片50来阻挡泥样，结构简单，且取泥效果好，操作方便。

其中，连杆40和切环30均可采用不锈钢材质，从而保证结构强度，在切环30碰到坚硬物时，会将冲击力通过连杆40传到单向导通腔体10，而对玻璃取样管20的冲击很小，因此可有效保护玻璃取样管20不受损坏。切环30的底部具有刃部，能够减小插入泥土过程中的阻力，增加采泥量。在本实施方式中，设置两个连杆40，本领域技术人员也可以根据需求设置更多个连杆40，多个连杆40围绕玻璃取样管20周向等间距分布。

其中，切环30的壁厚尽可能的小，以减小在水中的阻力。

为了增加采泥量，连杆40上设置有配重体60。设置配重体60可增加沉积物采样器下沉的冲击力，从而增加采泥量。配重体60可以采用密度比较大的材料，增增加重量的时候尽可能的减小竖向横截面，从而减小在水中的阻力。

结合图6，在一个具体的实施例中，弹性卡片50的形状为梯形，弹性卡片50的长底边连接在切环30的内壁上，弹性卡片50的短底边为自由端；当多个弹性卡片50的短底边向切环30的中心轴方向弯曲时能够对玻璃取样管20内的泥样形成部分阻挡。进一步结合图4，图4中的弹性卡片50的形状为梯形，在发生弯曲后对泥样形成部分阻挡，向切环30的中心位置未形成阻挡，由于底部的泥样较为致密，因此即使存在部分未阻挡的区域，泥样也不会从玻璃取样管20内流出，仅仅是在底部有极少量泥随着水流被冲落。

结合图7，在另一个具体的实施例中，弹性卡片50的形状为三角形，弹性卡片50的底边连接在切环30的内壁上，弹性卡片50的与底边相对的角为自由端；当多个弹性卡片50的与底边相对的角向切环30的中心轴方向弯曲时能够对将切环30完全封闭。进一步结合图5，图4中的弹性卡片50的形状为三角形，在发生弯曲后对泥样形成完全封闭，完全封闭后，所有的弹性卡片50形成一球面。

结合图2，单向导通腔体10形成有第一容腔11和第二容腔12，第一容腔11与第二容腔12连通，玻璃取样管20的一端可拆卸地设置于第一容腔11内，第二容腔12内设置有圆球体13，第二容腔12在与第一容腔11连通的通道上形成有锥形通道，圆球体13用于在锥形通道内隔断第一容腔11和第二容腔12，第二容腔12的侧壁上开设有窗口14。在沉积物采样器下沉过程中，玻璃取样管20内的水流冲击圆球体13，将圆球体13从锥形通道内冲起，水流经过锥形通道进入第二容腔12内，然后经窗口14流出，在沉积物采样器停止下沉时，圆球体13在重力的作用下回到锥形通道内，在提起沉积物采样器时，由于圆球体13堵在锥形通道内，因此外部水流不会对玻璃取样管20内造成影响，进一步，圆球体13堵在锥形通道后还具有防止泥样从玻璃取样管20内下滑的问题。

在本实施方式中，第二容腔12在与第一容腔11连通的通道还形成有圆形通道，圆形通道通向第一容腔11。玻璃取样管20的水先进入第一容腔11，然后依次经圆形通道、锥形通道进入第二容腔12内，然后从窗口14流出。

参阅图8，在本实施方式中，单向导通腔体10包括上腔体101、下腔体102、连接件103以及可变形部件104，第一容腔11和第二容腔12均形成在上腔体101上，连杆40连接在下腔体102上；上腔体101和下腔体102通过连接件103连接，可变形部件104设置于上腔体101和下腔体102之间的间隙内，当连接件103将上腔体101和下腔体102连接紧时，能够挤压可变形部件104，部分可变形部件104从间隙内被挤出，并挤压玻璃取样管20，以将玻璃取样管20固定在第一容腔11内。通过可变形部件104来将玻璃取样管20固定在第一容腔11内可避免对玻璃取样管20的损伤。其中，可变形部件104为橡胶圈。

具体地，连接件103为带扳手的螺柱，上腔体101开设有通孔，下腔体102开设有螺纹孔，连接件103穿过通孔连接在螺纹孔内。

为了增加采泥量，并使玻璃取样管20的泥样更加紧实，在本实施方式中，还设置了重锤80，重锤80上连接第二绳索81，上腔体101上设置有滑柱70，第一绳索71连接在滑柱70上，重锤80套在滑柱70上，并能够沿滑柱70上下移动，在整个沉积物采样器在自身重力插入泥中后，通过第二绳索81提起重锤80一定的距离，然后释放重锤80，使重锤80在自身重力作用下锤击在上腔体101上，使得玻璃取样管20进一步往泥土中插入的更深，本领域技术人员根据需求反复提起重锤80若干次，直至玻璃取样管20插入到足够的深度。设置重锤80不仅可以使得玻璃取样管20采集更多的泥样，而且能够保证泥样更加紧实，从而弹性卡片50仅在在很小的阻挡作用下即可保证玻璃取样管20底部泥样不会在提起的过程中洒落。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于深水水库的卡环式沉积物采样器，其特征在于，包括：单向导通腔体(10)、玻璃取样管(20)、切环(30)以及连杆(40)；

所述连杆(40)连接所述单向导通腔体(10)和所述切环(30)；

所述玻璃取样管(20)的一端与所述单向导通腔体(10)可拆卸连通，另一端与所述切环(30)对接；

所述切环(30)内设置有多个弹性卡片(50)，多个所述弹性卡片(50)的一端连接在所述切环(30)内壁上，并围绕所述切环(30)的中心轴呈圆周阵列分布，多个所述弹性卡片(50)的另一端为自由端，并具有向所述切环(30)的中心轴方向弯曲的弹性力；

当多个所述弹性卡片(50)的另一端向所述切环(30)的中心轴方向弯曲时能够对所述玻璃取样管(20)内的泥样形成至少部分阻挡。

2.根据权利要求1所述的一种用于深水水库的卡环式沉积物采样器，其特征在于，所述弹性卡片(50)的形状为梯形，所述弹性卡片(50)的长底边连接在所述切环(30)的内壁上，所述弹性卡片(50)的短底边为自由端；

当多个所述弹性卡片(50)的短底边向所述切环(30)的中心轴方向弯曲时能够对所述玻璃取样管(20)内的泥样形成部分阻挡。

3.根据权利要求1所述的一种用于深水水库的卡环式沉积物采样器，其特征在于，所述弹性卡片(50)的形状为三角形，所述弹性卡片(50)的底边连接在所述切环(30)的内壁上，所述弹性卡片(50)的与所述底边相对的角为自由端；

当多个所述弹性卡片(50)的与所述底边相对的角向所述切环(30)的中心轴方向弯曲时能够对将所述切环(30)完全封闭。

4.根据权利要求1所述的一种用于深水水库的卡环式沉积物采样器，其特征在于，所述单向导通腔体(10)形成有第一容腔(11)和第二容腔(12)，所述第一容腔(11)与所述第二容腔(12)连通，所述玻璃取样管(20)的一端可拆卸地设置于所述第一容腔(11)内，所述第二容腔(12)内设置有圆球体(13)，所述第二容腔(12)在与所述第一容腔(11)连通的通道上形成有锥形通道，所述圆球体(13)用于在所述锥形通道内隔断所述第一容腔(11)和所述第二容腔(12)，所述第二容腔(12)的侧壁上开设有窗口(14)。

5.根据权利要求4所述的一种用于深水水库的卡环式沉积物采样器，其特征在于，所述第二容腔(12)在与所述第一容腔(11)连通的通道还形成有圆形通道，所述圆形通道通向所述第一容腔(11)。

6.根据权利要求4所述的一种用于深水水库的卡环式沉积物采样器，其特征在于，所述单向导通腔体(10)包括上腔体(101)、下腔体(102)、连接件(103)以及可变形部件(104)，所述第一容腔(11)和第二容腔(12)均形成在所述上腔体(101)上，所述连杆(40)连接在所述下腔体(102)上；

所述上腔体(101)和所述下腔体(102)通过所述连接件(103)连接，所述可变形部件(104)设置于所述上腔体(101)和所述下腔体(102)之间的间隙内，当所述连接件(103)将所述上腔体(101)和所述下腔体(102)连接紧时，能够挤压所述可变形部件(104)，部分所述可变形部件(104)从所述间隙内被挤出，并挤压所述玻璃取样管(20)，以将所述玻璃取样管(20)固定在所述第一容腔(11)内。

7.根据权利要求6所述的一种用于深水水库的卡环式沉积物采样器，其特征在于，所述可变形部件(104)为橡胶圈。

8.根据权利要求6所述的一种用于深水水库的卡环式沉积物采样器，其特征在于，连接件(103)为带扳手的螺柱，所述上腔体(101)开设有通孔，所述下腔体(102)开设有螺纹孔，所述连接件(103)穿过所述通孔连接在所述螺纹孔内。

9.根据权利要求6所述的一种用于深水水库的卡环式沉积物采样器，其特征在于，所述上腔体(101)上设置有滑柱(70)，所述滑柱(70)上设置有重锤(80)，所述重锤(80)套设在所述滑柱(70)上，并能够沿所述滑柱(70)上下移动，以冲击所述上腔体(101)。

10.根据权利要求1所述的一种用于深水水库的卡环式沉积物采样器，其特征在于，所述切环(30)采用不锈钢材质，所述切环(30)的底部具有刃部；所述连杆(40)上设置有配重体(60)。

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