[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(kāi)（公告）號(hào): CN102109420A
• 公開(kāi)（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(guó)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(guó)城

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動(dòng)采樣器，特別是一種原狀底泥沉積物。

背景技術(shù)

環(huán)境分析技術(shù)的快速發(fā)展使得環(huán)境樣品的前處理及其檢測(cè)水平得到極大提高，但目前采樣技術(shù)的發(fā)展尤其是對(duì)于原狀底泥沉積物樣品的采集，不僅受限于環(huán)境地理位置，而且受制于采樣儀器本身，采樣難度較大，過(guò)程耗時(shí)耗力。目前國(guó)際上常用的原狀底泥沉積物采樣儀器都是重力型或配備氣動(dòng)裝置的重力型采樣器，這些采樣器在沉積物密度較小，質(zhì)地較松散的環(huán)境中使用效果較好，但是對(duì)于密度較大，沉積層相對(duì)較厚的底泥沉積物，往往不能采集到滿意的樣品數(shù)量和質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種原狀底泥沉積物自動(dòng)采樣器，以電池電力驅(qū)動(dòng)結(jié)合重力和慣性作用實(shí)現(xiàn)對(duì)底泥沉積物原狀采樣，工作人員可利用本發(fā)明的裝置對(duì)河流、湖泊以及淺海區(qū)沉積物進(jìn)行快速有效的采樣，實(shí)現(xiàn)對(duì)于沉積物樣品的有效分析。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

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，其中：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、鋰電池組、電池充電器、減速電機(jī)4、接近開(kāi)關(guān)、壓力開(kāi)關(guān)；

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

采樣筒固定件上表面固接有連接件，連接件外緣與電源殼體內(nèi)壁形成滑動(dòng)配合；起傳動(dòng)作用的樹(shù)脂齒輪與采樣筒固定件動(dòng)連接；接近開(kāi)關(guān)設(shè)在電源殼體下端面外緣，壓力開(kāi)關(guān)設(shè)在電源殼體下端面中心孔周緣；

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

2)筒體部分，包括采樣筒，采樣筒固定件，弧形彈性金屬銷，樹(shù)脂桿及過(guò)濾網(wǎng)，環(huán)形重力錘及葉片；

采樣筒上端與采樣筒固定件用弧形彈性金屬銷固接，樹(shù)脂桿位于采樣筒中心軸上，樹(shù)脂桿穿過(guò)采樣筒固定件中心孔，并與其形成滑動(dòng)配合，樹(shù)脂桿下端固接有隔離沉積物的圓形過(guò)濾網(wǎng)；

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

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

所述的原狀底泥沉積物自動(dòng)采樣器，其中：所述環(huán)形重力錘，外表面為倒錐形，與垂直方向有20-30°夾角，可減小下沉過(guò)程中的阻力，且環(huán)形重力錘容易進(jìn)入表層沉積物，保證采樣器豎直工作狀態(tài)。

所述的原狀底泥沉積物自動(dòng)采樣器，其中：利用鋰電池驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)，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，電源殼體作用于采樣筒固定件上端面，樹(shù)脂齒輪與采樣筒固定件中心齒槽嚙合，壓力開(kāi)關(guān)閉合，接近開(kāi)關(guān)處于常閉狀態(tài)，減速電機(jī)啟動(dòng)并帶動(dòng)采樣筒和不銹鋼刀口轉(zhuǎn)動(dòng)采樣；利用接近開(kāi)關(guān)傳感器探測(cè)與環(huán)形重力錘上端面之間的距離，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。

所述的原狀底泥沉積物自動(dòng)采樣器，其中：所述可轉(zhuǎn)動(dòng)葉片，當(dāng)采樣器下沉?xí)r，葉片呈豎直方向，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)工作時(shí)，葉片連接桿受力后使得葉片平鋪于沉積物表面，保證了重力錘的穩(wěn)定和采樣器的平衡。

所述的原狀底泥沉積物自動(dòng)采樣器，其中：所述環(huán)形重力錘及可旋轉(zhuǎn)葉片起到對(duì)于電源部件的固定作用；當(dāng)減速電機(jī)工作時(shí)，電源殼體受電機(jī)轉(zhuǎn)矩作用產(chǎn)生反方向力矩，與電源殼體形成滑動(dòng)配合的多根不銹鋼桿(14)將力矩傳遞到環(huán)形重力錘及葉片上，使葉片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。

所述的原狀底泥沉積物自動(dòng)采樣器，其中：所述不銹鋼刀口上端面的直角槽口和彈簧夾子，用于采樣筒下端的密封，采樣開(kāi)始時(shí)不銹鋼刀口與采樣筒相對(duì)位置發(fā)生改變，使彈性金屬銷位于直角槽口的直角點(diǎn)，當(dāng)采樣器被提起時(shí)，不銹鋼刀口受重力作用與采樣筒發(fā)生相對(duì)滑落，橡膠隔膜的薄膜受彈簧夾子擠壓從采樣筒下端刮落，實(shí)現(xiàn)對(duì)采樣筒的密封。

所述的原狀底泥沉積物自動(dòng)采樣器，其中：所述多個(gè)軸向通孔，為四個(gè)；多根不銹鋼桿，為四根；調(diào)節(jié)件，為螺母；多根葉片連接桿，為四根。