簡易有桿錨式淺水表層沉積物采樣器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種簡易有桿錨式淺水表層沉積物采樣器，主要由支撐架、可動橫桿和采樣箱組成；支撐架包括繩索環(huán)、支撐桿、掛繩鉤和箱內(nèi)支撐架；采樣箱是由一塊底板和四塊側(cè)板組成的上表面開口下底面封閉的箱體，左右兩塊側(cè)板上端為三角形，前后兩塊側(cè)板上設(shè)有外翻的三角形錨爪鏟板。該裝置具有加工容易、操作簡單、穩(wěn)定可靠、維護便捷的特點，其結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小巧，一般使用時無需加鉛塊等重錘，可動橫桿可折疊方便攜帶。本實用新型適用于淡水湖泊、水庫以及近岸海域等淺水環(huán)境表層沉積物水域調(diào)查采樣，可以在小船小艇上操作而無需借助船載絞車及大型動力設(shè)施等輔助設(shè)備，同時也可以用于小船小艇野外采樣時的船錨固定采樣。
【專利說明】
簡易有桿錨式淺水表層沉積物采樣器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于水域環(huán)境沉積物采樣工具技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種簡易有桿錨式淺水表層沉積物采樣器。
【背景技術(shù)】
[0002]沉積物是河流、湖泊、水庫以及海洋等水域的重要組成部分，對于水體中各種污染物的迀移轉(zhuǎn)化和生物起著重要的作用，沉積物監(jiān)測和底棲生物調(diào)查是水體環(huán)境監(jiān)測、生態(tài)調(diào)查及科學(xué)研究中的重要環(huán)節(jié)。沉積物樣品的采集是實現(xiàn)沉積物監(jiān)測的必要前提，然而采集水下沉積物又是一項十分艱難的工作。通常利用抓斗式采集器和柱狀沉積物采集器采集沉積物樣品。采樣器通常采用不銹鋼結(jié)構(gòu)，為了能夠采集到沉積物，往往需要在采樣器上裝上鉛塊等，因而體積和重量大，一般需要在專業(yè)船只及船載絞車的幫助下完成采樣活動，采樣成本較高。此外，還有一種彈簧采泥器，它靠彈簧作用使左右顎插入沉積物內(nèi)取樣，其操作過程復(fù)雜而繁瑣。隨著環(huán)境問題的日益嚴(yán)峻及人們對環(huán)保的不斷關(guān)注，要求在條件艱苦的地方，以及在水深較淺的近岸海域和湖泊、水庫等大、中型考察船無法駛?cè)氲乃蛞惨_展沉積物的監(jiān)測和研究，然而在沒有專門配備絞車的條件簡陋小艇或舢板上利用現(xiàn)有的抓斗式和大型箱式采樣器采樣存在一定的困難。同時，較大重量的采集器及鉛塊在野外采樣中也帶來了很多不利；另外，在采樣過程中，由于受潮流影響或受底質(zhì)條件限制，抓斗式采泥器常會出現(xiàn)自行關(guān)閉或未關(guān)閉，從而采集不到樣品或重復(fù)多次費時費力。
[0003]國內(nèi)已有一些適用于淺水水域調(diào)查的表層沉積物采樣器。如:
[0004]“一種柱狀機械抓斗式底樣采泥器”(專利號201210429185.9【公開日】2013-03-13)
[0005]“一種抓斗式沉積物采泥器”(專利號201210546238.5【公開日】2013-03-13)
[0006]“一種手搖沉積物采集裝置”(專利號201110244585.8【公開日】2012-01-18)
[0007]“多功能抓斗式采水采泥器”(專利號201210248412.8【公開日】2014-01-29)
[0008]“一種摳抓式表層沉積物采樣器”(專利號200810153883.4【公開日】期2009-06-10)
[0009]“一種水體表層沉積物無擾動箱式采樣器”(專利號201210062438.3【公開日】2012-07-25)
[0010]它們主要是以傳統(tǒng)抓斗式或箱式采泥器為基礎(chǔ)上發(fā)明出來的，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，較為笨重，仍需絞車等輔助，不便于在小型船只或快艇上操作。
[0011]又如:
[0012]“一種較淺水域環(huán)境及生物樣品采集的采樣裝置”(專利號200810014236.5【公開日】2009-08-05)、
[0013]“無邊界擾動的機械手持式沉積物采樣器”(專利號02150917.4【公開日】2003-04-30)、
[0014]“一種軟布封底式淺水域原狀表層沉積物采樣器”(專利號201310184563.6【公開日】2013-08-28)
[0015]“一種旋轉(zhuǎn)封底式淺層原位采泥器”(專利號201210141262.0【公開日】2012-08-22)
[0016]這些采樣器便于運輸和攜帶，無需絞車等大型動力裝置，且擾動較少，但只能夠?qū)崿F(xiàn)在河邊、湖邊及海岸帶等很淺水域采集，不適宜于近岸海域和湖泊等較深水域沉積物采集。
[0017]再如中國專利“簡易表層沉積物采集器”(專利號200510029093.1【公開日】2007-02-28)，該專利提供了一種適用于海洋生態(tài)環(huán)境調(diào)查的簡易表層沉積物采集裝置，與傳統(tǒng)采樣器相比，它具有操作方便、采樣成功率高等優(yōu)點，但仍存在以下不足:(I)圓桶結(jié)構(gòu)容易受水流影響，采集過程中容易發(fā)生翻滾，對沉積物擾動較大且不容易采集足量樣品；(2)提環(huán)附近桶口外傾30°犁型瓣限制了活動提環(huán)的活動角度，采集過程中繩索提拉力度較大或角度較大時很容易使桶口抬起無法采集；(3)須在水平往前拖拽時才能采集，需要放足夠長的繩索且與底面保持較低角度才容易采集；(4)采用活動提環(huán)裝置，繩索、提環(huán)及采樣桶之間均是活動銜接，在斜拉角度情況下沒有直接驅(qū)動力驅(qū)動犁型瓣抓挖進入底泥中，犁型瓣只能抓挖非常淺的樣品甚至桶口被提起；(5)犁型瓣較短且須在水平牽引抓挖，抓挖力較弱，只適合在底較軟的較深海底環(huán)境采集沉積物，不適合在底質(zhì)較硬的環(huán)境中采集足量的沉積物樣品。
[0018]綜上可見，目前使用的沉積物采樣裝置有待改進和完善，以更加高效地完成環(huán)境樣品的采集工作。
【實用新型內(nèi)容】
[0019]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種加工容易、攜帶方便、操作簡單、穩(wěn)定可靠的簡易有桿錨式淺水表層沉積物采樣器。
[0020]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案:簡易有桿錨式淺水表層沉積物采樣器，主要由支撐架、可動橫桿和采樣箱組成;支撐架包括繩索環(huán)、支撐桿、掛繩鉤和箱內(nèi)支撐架，上下掛繩鉤分別設(shè)在支撐桿上下部，繩索環(huán)和箱內(nèi)支撐架分別位設(shè)于支撐桿上下端，支撐桿和箱內(nèi)支撐架與采樣箱內(nèi)面固接;可動橫桿與支撐桿上分別具有匹配的固定板、插銷及插銷孔，可動橫桿中間與支撐桿通過固定板活動相連，支撐桿的固定板上配有插銷;采樣箱是由一塊底板和四塊側(cè)板組成的上表面開口下底面封閉的箱體，左右兩塊側(cè)板上端為三角形，前后兩塊側(cè)板上設(shè)有外翻的三角形錨爪鏟板。
[0021]采樣箱為上漏空箱體，左右兩塊側(cè)板與底板垂直，前后兩塊側(cè)板與底板成斜面。
[0022]前后側(cè)板和底板的角度為120°，前后側(cè)板和錨爪鏟板的角度為20°。
[0023]采樣箱的左右兩塊側(cè)面上對稱配置鉛塊。
[0024]采樣箱上表面面積在0.04m2以內(nèi)。
[0025]繩索環(huán)所在平面與掛繩鉤所在平面垂直，繩索環(huán)所在平面與可動橫桿所在平面平行;可動橫桿與采樣箱前后側(cè)板平行，而與采樣箱左右側(cè)板垂直。
[0026]針對目前沉積物采樣裝置存在的諸多問題和缺陷，在簡易表層沉積物采樣器基礎(chǔ)上，通過采用有桿船錨結(jié)構(gòu)，發(fā)明人設(shè)計制作了一種簡易有桿錨式淺水表層沉積物采樣器，主要由支撐架、可動橫桿和采樣箱組成;所述支撐架包括繩索環(huán)、支撐桿、掛繩鉤和箱內(nèi)支撐架;所述采樣箱是由一塊底板和四塊側(cè)板組成的上表面開口下底面封閉的箱體，左右兩塊側(cè)板上端為三角形，前后兩塊側(cè)板上設(shè)有外翻的三角形錨爪鏟板。該裝置具有加工容易、操作簡單、穩(wěn)定可靠、維護便捷的特點，其結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小巧，一般使用時無需加鉛塊等重錘，可動橫桿可折疊方便攜帶。本實用新型適用于淡水湖泊、水庫以及近岸海域等淺水環(huán)境表層沉積物水域調(diào)查采樣，可以在小船小艇上操作而無需借助船載絞車及大型動力設(shè)施等輔助設(shè)備，同時也可以用于小船小艇野外采樣時的船錨固定采樣。經(jīng)過多次近岸海域、湖庫和河流上測試，本實用新型能夠采集I米-50米水深的沉積物，基本達到一次采樣成功。
【附圖說明】
[0027]圖1是本實用新型簡易有桿錨式淺水表層沉積物采樣器(可動橫桿與支撐桿通過插銷垂直固定)的結(jié)構(gòu)示意圖一。
[0028]圖2是本實用新型簡易有桿錨式淺水表層沉積物采樣器(可動橫桿與支撐桿取下插銷松開后)的結(jié)構(gòu)示意圖二。
[0029]圖3是圖1中簡易有桿錨式淺水表層沉積物采樣器沿可動橫桿軸向的視圖。
[0030]圖中:I繩索環(huán)，2上掛繩鉤，3支撐桿，4可動橫桿，5插銷孔，6插銷，7固定板，8下掛繩鉤，9錨爪鏟板，1側(cè)板，11箱內(nèi)支撐架，12采樣箱。
【具體實施方式】
[0031]一、組成結(jié)構(gòu)
[0032]如圖1至3所示，本實用新型簡易有桿錨式淺水表層沉積物采樣器，主要由支撐架、可動橫桿4和不銹鋼制采樣箱12組成;支撐架包括繩索環(huán)1、支撐桿3、掛繩鉤和箱內(nèi)支撐架11，上下掛繩鉤2/8分別設(shè)在支撐桿上下部，繩索環(huán)和箱內(nèi)支撐架分別位設(shè)于支撐桿上下端，繩索與繩索環(huán)相連，支撐桿和箱內(nèi)支撐架與采樣箱內(nèi)面固接;可動橫桿與支撐桿上分別具有匹配的固定板7、插銷6及插銷孔5，可動橫桿中間與支撐桿通過固定板活動相連，支撐桿的固定板上配有插銷，平時松開可動橫桿垂放平行于支撐桿以少占空間方便運輸，采集作業(yè)時通過插銷使可動橫桿與支撐桿垂直固定，固定后可動橫桿與錨爪鏟板垂直，也可以固定焊接于支撐桿上;采樣箱是由一塊底板和四塊側(cè)板10組成的上表面開口下底面封閉的箱體，左右兩塊側(cè)板上端為尖銳三角形，前后兩塊側(cè)板上設(shè)有外翻的尖銳三角形錨爪鏟板9(鏟板與側(cè)板呈小角度傾斜面)。繩索環(huán)所在平面與掛繩鉤所在平面垂直，繩索環(huán)所在平面與可動橫桿所在平面平行;可動橫桿與采樣箱前后側(cè)板平行，而與采樣箱左右側(cè)板垂直。
[0033]其中，采樣箱為上漏空箱體，其上表面(面積在0.04m2以內(nèi))開口大下底面封閉底板小，左右兩塊側(cè)板與底板垂直，前后兩塊側(cè)板與底板成斜面，即底面為平面、前后側(cè)面為斜面、左右側(cè)面為垂直面、上面漏空。采樣箱前后側(cè)板和底板的角度與前后側(cè)板和錨爪鏟板的角度匹配，前后側(cè)板和底板的角度為120°左右，前后側(cè)板和錨爪鏟板的角度為20°左右。采樣箱的左右兩塊側(cè)面上可根據(jù)需要對稱配置鉛塊以增加重量用于水流較大環(huán)境。
[0034]二、基本原理
[0035]本實用新型在簡易表層沉積物采樣器基礎(chǔ)上，采用有桿船錨結(jié)構(gòu)，利用有桿船錨在斜拉時能夠充分有效的抓入底泥而在垂拉時容易上提的優(yōu)點，保留有桿錨的支撐桿、橫桿、繩索環(huán)等結(jié)構(gòu)，并將錨爪等結(jié)構(gòu)改為尖銳的錨爪鏟板和可裝集底泥的采樣箱，將此結(jié)構(gòu)應(yīng)用于環(huán)境沉積物采樣，有效保障樣品采集的成功率。
[0036]其中，采樣箱和外傾錨爪鏟板可改善采泥器在水底的采泥力度和深度，提高采集器的適用范圍及確保采樣量;采用繩索與繩索環(huán)的活動鏈接、支撐桿與錨爪鏟板的固定角度相結(jié)合，無需采樣器傾斜至接近水平就能有效采樣，在輕微傾斜角度就能驅(qū)使錨爪鏟板鏟入底泥，提高采集器的采樣成功率和采樣效率;在支撐桿增加一個可動橫桿來改善采泥器在水底的平衡狀態(tài)，提高抗水流、暗流及地勢等影響能力，并確保錨爪鏟板朝下采樣;在采泥器收放過程中，支撐桿、可動橫桿作為手柄方便操作人員使采泥器穩(wěn)定，提高野外水域沉積物采集作業(yè)效率和采樣保真度，對取樣作業(yè)有很好的提升作用。同時，采集器具備船錨功能，在小船小艇水質(zhì)采樣時能利用采樣器做為船錨固定船只采樣位置，提高水質(zhì)采樣準(zhǔn)確性。
[0037]三、使用方法
[0038]非工作狀態(tài)時繩索纏繞在上下繩索掛鉤上，采樣工作時，首先將繩索連接好繩索環(huán)，將可動橫桿旋轉(zhuǎn)到支撐桿垂直位置，兩者固定板重疊后用活動插銷固定，然后放入水體重力下降，觸及底部后，采樣箱的錨爪鏟板將呈半斜臥方式，以低速讓船只移開或讓船只在水流作用下移開原來位置，過程中繼續(xù)緩慢放繩索，將繩索固定在船只上，讓船只往前緩慢行駛一小段距離，驅(qū)動錨爪鏟板抓挖沉積物進入采樣箱，最后通過人力或絞車緩慢勻速提拉繩索，將采泥器提上船只收集沉積物。特殊情況下，可在采樣箱左右側(cè)板上加裝鉛塊，以使采泥器便于下沉及抗急流。
【主權(quán)項】
1.一種簡易有桿錨式淺水表層沉積物采樣器，其特征在于主要由支撐架、可動橫桿和采樣箱組成;所述支撐架包括繩索環(huán)、支撐桿、掛繩鉤和箱內(nèi)支撐架，上下掛繩鉤分別設(shè)在支撐桿上下部，繩索環(huán)和箱內(nèi)支撐架分別位設(shè)于支撐桿上下端，支撐桿和箱內(nèi)支撐架與采樣箱內(nèi)面固接;所述可動橫桿與支撐桿上分別具有匹配的固定板、插銷及插銷孔，可動橫桿中間與支撐桿通過固定板活動相連，支撐桿的固定板上配有插銷;所述采樣箱是由一塊底板和四塊側(cè)板組成的上表面開口下底面封閉的箱體，左右兩塊側(cè)板上端為三角形，前后兩塊側(cè)板上設(shè)有外翻的三角形錨爪鏟板。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易有桿錨式淺水表層沉積物采樣器，其特征在于:所述采樣箱為上漏空箱體，左右兩塊側(cè)板與底板垂直，前后兩塊側(cè)板與底板成斜面。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易有桿錨式淺水表層沉積物采樣器，其特征在于:所述前后側(cè)板和底板的角度為120°，前后側(cè)板和錨爪鏟板的角度為20°。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易有桿錨式淺水表層沉積物采樣器，其特征在于:所述采樣箱的左右兩塊側(cè)面上對稱配置鉛塊。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的簡易有桿錨式淺水表層沉積物采樣器，其特征在于:所述采樣箱上表面面積在0.04m2以內(nèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易有桿錨式淺水表層沉積物采樣器，其特征在于:所述繩索環(huán)所在平面與掛繩鉤所在平面垂直，繩索環(huán)所在平面與可動橫桿所在平面平行;所述可動橫桿與采樣箱前后側(cè)板平行，而與采樣箱左右側(cè)板垂直。
【文檔編號】G01N1/12GK205620171SQ201521103468
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年12月28日
【發(fā)明人】羅金福, 藍文陸
【申請人】廣西壯族自治區(qū)海洋環(huán)境監(jiān)測中心站