[發(fā)明專利]原狀底泥沉積物自動(dòng)采樣器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910243744.5
• 申請(qǐng)日: 2009-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN102109420A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張慶華;王璞;李英明;李曉敏;丁磊;江桂斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心
• 主分類號(hào): G01N1/08
• 分類號(hào): G01N1/08;G01N1/10
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 周國城

1.一種原狀底泥沉積物自動(dòng)采樣器，包括電源部分、筒體部分、采樣頭及密封部分，其特征在于：電源部分固接于筒體部分上端，筒體部分下端與采樣頭及密封部分上端固接，三部分豎直設(shè)置，共一中心軸線；

1)電源部分，包括電源殼體(1)、鋰電池組(2)、電池充電器、減速電機(jī)(4)、接近開關(guān)(5)、壓力開關(guān)(6)；

鋰電池組(2)、減速電機(jī)(4)位于電源殼體(1)內(nèi)，鋰電池組(2)設(shè)置于減速電機(jī)(4)上端面，兩者共軸；減速電機(jī)(4)轉(zhuǎn)動(dòng)軸向下伸出，轉(zhuǎn)動(dòng)軸下端固接有樹脂齒輪(7)；

采樣筒固定件(9)上表面固接有連接件(8)，連接件(8)外緣與電源殼體(1)內(nèi)壁形成滑動(dòng)配合；起傳動(dòng)作用的樹脂齒輪(7)與采樣筒固定件(9)動(dòng)連接；接近開關(guān)(5)設(shè)在電源殼體(1)下端面外緣，壓力開關(guān)(6)設(shè)在電源殼體(1)下端面中心孔周緣；

電源殼體(1)周緣設(shè)有多個(gè)軸向通孔，經(jīng)連接件與重力錘(17)連接；

2)筒體部分，包括采樣筒(13)，采樣筒固定件(9)，弧形彈性金屬銷(10)，樹脂桿(11)及過濾網(wǎng)(12)，環(huán)形重力錘(17)及葉片(15)；

采樣筒(13)上端與采樣筒固定件(9)用弧形彈性金屬銷(10)固接，樹脂桿(11)位于采樣筒(13)中心軸上，樹脂桿(11)穿過采樣筒固定件(9)中心孔，并與其形成滑動(dòng)配合，樹脂桿(11)下端固接有隔離沉積物的圓形過濾網(wǎng)(12)；

多根不銹鋼桿(14)下端與環(huán)形重力錘(17)固接，上端分別穿過電源殼體(1)周緣的軸向通孔，與其形成滑動(dòng)配合，并以調(diào)節(jié)件確定電源殼體(1)與環(huán)形重力錘(17)最大間距；環(huán)形重力錘(17)外圓面均布垂直固裝有多根葉片連接桿(16)，連接桿(16)外端套有可轉(zhuǎn)動(dòng)葉片(15)；

3)采樣頭及密封部分，包括不銹鋼刀口(19)，弧形彈性金屬銷(10)，橡膠隔膜(18)及橡皮環(huán)(18a)；環(huán)形不銹鋼刀口(19)下緣為鋸齒狀結(jié)構(gòu)，上端圓面有直角槽口(19a)，圓面對(duì)稱位置固裝有兩個(gè)帶彈簧(20a)的彈簧夾子(20)；不銹鋼刀口(19)與采樣筒(13)之間用弧形彈性金屬銷(10)固接，橡膠隔膜(18)套在采樣筒(13)下端并用橡皮環(huán)(18a)綁縛固定。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原狀底泥沉積物自動(dòng)采樣器，其特征在于：所述環(huán)形重力錘(17)，外表面為倒錐形，與垂直方向有20-30°夾角，可減小下沉過程中的阻力，且環(huán)形重力錘(17)容易進(jìn)入表層沉積物，保證采樣器豎直工作狀態(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原狀底泥沉積物自動(dòng)采樣器，其特征在于：利用鋰電池(2)驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)(4)，帶動(dòng)采樣器工作；電機(jī)的啟動(dòng)利用了采樣器的重力作用，電源殼體(1)作用于采樣筒固定件(9)上端面，樹脂齒輪(7)與采樣筒固定件(9)中心齒槽嚙合，壓力開關(guān)(6)閉合，接近開關(guān)(5)處于常閉狀態(tài)，減速電機(jī)(4)啟動(dòng)并帶動(dòng)采樣筒(13)和不銹鋼刀口(19)轉(zhuǎn)動(dòng)采樣；利用接近開關(guān)(5)傳感器探測(cè)與環(huán)形重力錘(17)上端面之間的距離，當(dāng)達(dá)到設(shè)定距離時(shí)，自動(dòng)切斷電路，采樣器停止工作。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原狀底泥沉積物自動(dòng)采樣器，其特征在于：所述可轉(zhuǎn)動(dòng)葉片(15)，當(dāng)采樣器下沉?xí)r，葉片(15)呈豎直方向，采樣器阻力較小，重力對(duì)于采樣器的作用明顯；當(dāng)減速電機(jī)(4)工作時(shí)，葉片連接桿(16)受力后使得葉片(15)平鋪于沉積物表面，保證了重力錘的穩(wěn)定和采樣器的平衡。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原狀底泥沉積物自動(dòng)采樣器，其特征在于：所述環(huán)形重力錘(17)及可旋轉(zhuǎn)葉片(15)起到對(duì)于電源部件的固定作用；當(dāng)減速電機(jī)(4)工作時(shí)，電源殼體(1)受電機(jī)轉(zhuǎn)矩作用產(chǎn)生反方向力矩，與電源殼體(1)形成滑動(dòng)配合的多根不銹鋼桿(14)將力矩傳遞到環(huán)形重力錘(17)及葉片(15)上，使葉片(15)與沉積物間的摩擦力增加，反向力矩被抵消，保證了采樣器正常工作。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原狀底泥沉積物自動(dòng)采樣器，其特征在于：所述不銹鋼刀口(19)上端面的直角槽口(19a)和彈簧夾子(20)，用于采樣筒(13)下端的密封，采樣開始時(shí)不銹鋼刀口(19)與采樣筒(13)相對(duì)位置發(fā)生改變，使彈性金屬銷(10)位于直角槽口(19a)的直角點(diǎn)，當(dāng)采樣器被提起時(shí)，不銹鋼刀口(19)受重力作用與采樣筒(13)發(fā)生相對(duì)滑落，橡膠隔膜(18)的薄膜受彈簧夾子(20)擠壓從采樣筒(13)下端刮落，實(shí)現(xiàn)對(duì)采樣筒的密封。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的原狀底泥沉積物自動(dòng)采樣器，其特征在于：所述多個(gè)軸向通孔，為四個(gè)；多根不銹鋼桿(14)，為四根；調(diào)節(jié)件，為螺母；多根葉片連接桿(16)，為四根。