CN219870369U - 一种海底沉积物取样器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种海底沉积物取样器，属于海底沉积物取样技术领域，一种海底沉积物取样器，包括取样管，取样管的上端固定连接有推进机构，推进机构的上端固定连接有高强度线缆，取样管的外圆周面固定连接有负压发生软管，取样管的外圆周面固定连接有限位环，取样管的外圆周面套设有阻挡机构，阻挡机构位于限位环的上方，取样管的外圆周面开设有取样口，阻挡机构包裹在取样口的外侧，取样管的下端固定连接有穿刺组件，它可以实现当取样完毕后，收卷高强度线缆并向上提升取样管，取样管脱离沉积物后，阻挡机构因重力再次封堵住取样口，以免取样的沉积物从取样口出滑落出取样管，进而降低取样失败的可能性。

Description

一种海底沉积物取样器

技术领域

本实用新型涉及海底沉积物取样技术领域，更具体地说，涉及一种海底沉积物取样器。

背景技术

底表层沉积物中蕴藏着大量的微生物等生命群落，利用水下机器人采集海底表层沉积物样品，为人类认识和研究海洋生命演化、海底环境变化以及开展海底表层沉积物土工力学、锥尖阻力、侧壁摩擦力等科学研究提供重要技术支撑。

然而现有的海底表层沉积物取样器的取样管仅为一根单一的钢化玻璃管，由于排水需要，在取样管顶部径向上设有多个通水孔，在取样器完成海底表层沉积物取样后，当机械手将取样器从海底表层沉积物中拔出时，由于负压的作用使得海水从取样管顶部所设的通水孔倒流入取样管内，再加之取样管内壁非常光滑，极易造成取样管内的沉积物样品滑落，导致取样失败。

实用新型内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种海底沉积物取样器，解决了现有技术中的海底沉积物取样器，在取样器完成海底表层沉积物取样后，当机械手将取样器从海底表层沉积物中拔出时，由于负压的作用使得海水从取样管顶部所设的通水孔倒流入取样管内，再加之取样管内壁非常光滑，极易造成取样管内的沉积物样品滑落，导致取样失败。

2.技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种海底沉积物取样器，包括取样管，所述取样管的上端固定连接有推进机构，所述推进机构的上端固定连接有高强度线缆，所述取样管的外圆周面固定连接有负压发生软管，所述取样管的外圆周面固定连接有限位环，所述取样管的外圆周面套设有阻挡机构，所述阻挡机构位于限位环的上方，所述取样管的外圆周面开设有取样口，所述阻挡机构包裹在取样口的外侧，所述取样管的下端固定连接有穿刺组件。

进一步的，所述推进机构包括壳体、电机、螺旋桨、通心隔板、防水密封轴承、连接架和导向鳍片，所述壳体固定连接在取样管的上端，所述壳体的内底端固定连接有电机，所述电机的输出端固定连接有螺旋桨，所述壳体的内壁固定连接有通心隔板，所述通心隔板的内壁固定连接有防水密封轴承，所述电机的输出轴与防水密封轴承的内壁相固定，所述壳体的外圆周面固定连接有连接架，所述连接架的外侧均匀固定连接有四个导向鳍片。

进一步的，所述阻挡机构包括封堵环、连接杆、阻挡块和螺栓，所述封堵环套设在取样管的外圆周面并与取样口相对应，所述封堵环的外圆周面固定连接有连接杆，所述连接杆的外侧套设有阻挡块，所述阻挡块的一端螺纹连接有螺栓，所述螺栓贯穿阻挡块并与连接杆相接触。

进一步的，四个所述阻挡块的外圆周面固定连接有共同的联动环。

进一步的，所述取样管的内壁固定连接有滤板一，所述滤板一位于负压发生软管的下方。

进一步的，所述壳体的上端固定连接有滤板二。

进一步的，所述穿刺组件包括锥形合金外壳和高密度铅芯，所述锥形合金外壳的内腔填充有高密度铅芯。

3.有益效果

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

(1)本方案取样器协同船体一同进行作业，高强度线缆与船体上的收卷装置相固定，负压发生软管与船体上的负压发生器相连接，当取样器投放至海水时，取样器会保持竖直状态下沉，并启动推进机构，推进机构会带动取样管快速沉入海低，以此来提高工作效率，随后沉入海低的取样管通过穿刺组件扎入沉积物内，在取样管扎入沉积物的过程中，阻挡机构会与沉积物相接触，可防止取样管继续深入沉积物，并且阻挡机构会在反作用力下向上移动，从而打开取样口，随后关闭推进机构，启动负压发生器，由于沉积物对取样口的封堵，启动负压发生器后，沉积物会通过取样口进入取样管内，当取样完毕后，收卷高强度线缆并向上提升取样管，取样管脱离沉积物后，阻挡机构因重力再次封堵住取样口，以免取样的沉积物从取样口出滑落出取样管，进而降低取样失败的可能性。

(2)本方案阻挡机构上的阻挡块可在连接杆上滑动，从而能够对阻挡块进行高度调节，调节完毕后的阻挡块将通过螺栓进行固定，由于能够对阻挡块的高度进行调节，不同位置的阻挡块能够对不同扎入深度的取样管进行限位，进而取样管能够对不同深度沉积物进行取样。

附图说明

图1为本实用新型整体的结构示意图；

图2为本实用新型整体剖视的结构示意图；

图3为本实用新型整体取样状态的结构示意图。

图中标号说明：

1取样管、11限位环、12取样口、13滤板一、2推进机构、21壳体、22电机、23螺旋桨、24通心隔板、25防水密封轴承、26连接架、27导向鳍片、28滤板二、3高强度线缆、4负压发生软管、5阻挡机构、51封堵环、52连接杆、53阻挡块、54螺栓、55共同的联动环、6穿刺组件、61锥形合金外壳、62高密度铅芯。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

如图1-3所示，一种海底沉积物取样器，包括取样管1，取样管1的上端固定连接有推进机构2，推进机构2的上端固定连接有高强度线缆3，取样管1的外圆周面固定连接有负压发生软管4，取样管1的外圆周面固定连接有限位环11，取样管1的外圆周面套设有阻挡机构5，阻挡机构5位于限位环11的上方，取样管1的外圆周面开设有取样口12，阻挡机构5包裹在取样口12的外侧，取样管1的下端固定连接有穿刺组件6。

使用时，取样器协同船体一同进行作业，高强度线缆3与船体上的收卷装置相固定，负压发生软管4与船体上的负压发生器相连接，当取样器投放至海水时，取样器会保持竖直状态下沉，并启动推进机构2，推进机构2会带动取样管1快速沉入海低，以此来提高工作效率，随后沉入海低的取样管1通过穿刺组件6扎入沉积物内，在取样管1扎入沉积物的过程中，阻挡机构5会与沉积物相接触，可防止取样管1继续深入沉积物，并且阻挡机构5会在反作用力下向上移动，从而打开取样口12，随后关闭推进机构2，启动负压发生器，由于沉积物对取样口12的封堵，启动负压发生器后，沉积物会通过取样口12进入取样管1内，当取样完毕后，收卷高强度线缆3并向上提升取样管1，取样管1脱离沉积物后，阻挡机构5因重力再次封堵住取样口12，以免取样的沉积物从取样口12出滑落出取样管1，进而降低取样失败的可能性。

如图1-2所示，推进机构2包括壳体21、电机22、螺旋桨23、通心隔板24、防水密封轴承25、连接架26和导向鳍片27，壳体21固定连接在取样管1的上端，壳体21的内底端固定连接有电机22，电机22的输出端固定连接有螺旋桨23，壳体21的内壁固定连接有通心隔板24，通心隔板24的内壁固定连接有防水密封轴承25，电机22的输出轴与防水密封轴承25的内壁相固定，壳体21的外圆周面固定连接有连接架26，连接架26的外侧均匀固定连接有四个导向鳍片27。

使用时，电机22配合螺旋桨23能够快速推进取样管1沉入海底，可极大提高工作效率；

通心隔板24配合防水密封轴承25能够保持电机22输出端转动输出的同时，还能对电机22进行密封防护；

四个导向鳍片27能够对取样管1的下沉进行导向，使得取样管1能够保持竖直状态下沉。

如图2-3所示，阻挡机构5包括封堵环51、连接杆52、阻挡块53和螺栓54，封堵环51套设在取样管1的外圆周面并与取样口12相对应，封堵环51的外圆周面固定连接有连接杆52，连接杆52的外侧套设有阻挡块53，阻挡块53的一端螺纹连接有螺栓54，螺栓54贯穿阻挡块53并与连接杆52相接触。

使用时，阻挡机构5上的阻挡块53可在连接杆52上滑动，从而能够对阻挡块53进行高度调节，调节完毕后的阻挡块53将通过螺栓54进行固定，由于能够对阻挡块53的高度进行调节，不同位置的阻挡块53能够对不同扎入深度的取样管1进行限位，进而取样管1能够对不同深度沉积物进行取样.

如图3所示，四个阻挡块53的外圆周面固定连接有共同的联动环55。

使用时，通过联动环55能够对四个阻挡块53同步进行调节，提高人员对阻挡块53的调节效率。

如图2所示，取样管1的内壁固定连接有滤板一13，滤板一13位于负压发生软管4的下方。

使用时，滤板一13能够对吸附的沉积物进行拦截，防止沉积物沿着负压发生软管4排出，沉积物沿着负压发生软管4排出，虽然能够对沉积物之间进行取样，但海底较深，取样时间较长，沉积物还容易堵塞在负压发生软管4内，导致取样失败，并且也不便于后期的负压发生软管4进行清理，负压发生软管4内容易出现残留，影响后续样本质量。

如图2所示，壳体21的上端固定连接有滤板二28。

使用时，可防止水草缠绕在螺旋桨23上损坏螺旋桨23。

如图2所示，穿刺组件6包括锥形合金外壳61和高密度铅芯62，锥形合金外壳61的内腔填充有高密度铅芯62。

使用时，通过高密度铅芯62的配重，使得取样器整体的重心偏下，再配合上四个导向鳍片27，确保取样管1能够保持竖直状态下沉，而且锥形合金外壳61一方面能对高密度铅芯62进行防护，另一方面能够轻易刺入沉积物内。

综上，本方案的具体工作过程为：取样器协同船体一同进行作业，高强度线缆3与船体上的收卷装置相固定，负压发生软管4与船体上的负压发生器相连接，当取样器投放至海水时，取样器会保持竖直状态下沉，并启动推进机构2，推进机构2会带动取样管1快速沉入海低，以此来提高工作效率，随后沉入海低的取样管1通过穿刺组件6扎入沉积物内，在取样管1扎入沉积物的过程中，阻挡机构5会与沉积物相接触，可防止取样管1继续深入沉积物，并且阻挡机构5会在反作用力下向上移动，从而打开取样口12，随后关闭推进机构2，启动负压发生器，由于沉积物对取样口12的封堵，启动负压发生器后，沉积物会通过取样口12进入取样管1内，当取样完毕后，收卷高强度线缆3并向上提升取样管1，取样管1脱离沉积物后，阻挡机构5因重力再次封堵住取样口12，以免取样的沉积物从取样口12出滑落出取样管1，进而降低取样失败的可能性。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式；但本实用新型的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种海底沉积物取样器，包括取样管(1)，其特征在于：所述取样管(1)的上端固定连接有推进机构(2)，所述推进机构(2)的上端固定连接有高强度线缆(3)，所述取样管(1)的外圆周面固定连接有负压发生软管(4)；

所述取样管(1)的外圆周面固定连接有限位环(11)，所述取样管(1)的外圆周面套设有阻挡机构(5)，所述阻挡机构(5)位于限位环(11)的上方，所述取样管(1)的外圆周面开设有取样口(12)，所述阻挡机构(5)包裹在取样口(12)的外侧；

所述取样管(1)的下端固定连接有穿刺组件(6)。

2.根据权利要求1所述的一种海底沉积物取样器，其特征在于：所述推进机构(2)包括壳体(21)、电机(22)、螺旋桨(23)、通心隔板(24)、防水密封轴承(25)、连接架(26)和导向鳍片(27)，所述壳体(21)固定连接在取样管(1)的上端，所述壳体(21)的内底端固定连接有电机(22)，所述电机(22)的输出端固定连接有螺旋桨(23)，所述壳体(21)的内壁固定连接有通心隔板(24)，所述通心隔板(24)的内壁固定连接有防水密封轴承(25)，所述电机(22)的输出轴与防水密封轴承(25)的内壁相固定，所述壳体(21)的外圆周面固定连接有连接架(26)，所述连接架(26)的外侧均匀固定连接有四个导向鳍片(27)。

3.根据权利要求1所述的一种海底沉积物取样器，其特征在于：所述阻挡机构(5)包括封堵环(51)、连接杆(52)、阻挡块(53)和螺栓(54)，所述封堵环(51)套设在取样管(1)的外圆周面并与取样口(12)相对应，所述封堵环(51)的外圆周面固定连接有连接杆(52)，所述连接杆(52)的外侧套设有阻挡块(53)，所述阻挡块(53)的一端螺纹连接有螺栓(54)，所述螺栓(54)贯穿阻挡块(53)并与连接杆(52)相接触。

4.根据权利要求3所述的一种海底沉积物取样器，其特征在于：四个所述阻挡块(53)的外圆周面固定连接有共同的联动环(55)。

5.根据权利要求1所述的一种海底沉积物取样器，其特征在于：所述取样管(1)的内壁固定连接有滤板一(13)，所述滤板一(13)位于负压发生软管(4)的下方。

6.根据权利要求2所述的一种海底沉积物取样器，其特征在于：所述壳体(21)的上端固定连接有滤板二(28)。

7.根据权利要求1所述的一种海底沉积物取样器，其特征在于：所述穿刺组件(6)包括锥形合金外壳(61)和高密度铅芯(62)，所述锥形合金外壳(61)的内腔填充有高密度铅芯(62)。