[發(fā)明專利]一種岸基遠(yuǎn)程水下沉積物采樣裝置及其采樣方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810420171.8
• 申請(qǐng)日: 2018-05-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108444752B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何嶄飛;張慶瑩;薛娜娜;韋震;馮婕妮;潘響亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N1/08
• 分類號(hào): G01N1/08
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

1.一種岸基遠(yuǎn)程水下沉積物采樣裝置，其特征在于，包括：

采樣器，用于采集岸基遠(yuǎn)程水下沉積物，并在采集完水下沉積物后浮出水面；所述采樣器包括用于抓取水下沉積物的切割頭、用于容納抓取的水下沉積物的采樣管以及用于封閉在采樣管尾端并帶動(dòng)整個(gè)采樣器浮出水面的尾蓋，所述切割頭、所述尾蓋分別拆卸式安裝在采樣管的頭尾兩端，其中所述切割頭的抓取部以及尾蓋的氣動(dòng)控制部均受供氣裝置控制，其中抓取部的進(jìn)氣口作為采樣器的進(jìn)氣口，與供氣裝置的出氣口管路連通，抓取部的出氣口與尾蓋的氣動(dòng)控制部進(jìn)氣端管路連通，實(shí)現(xiàn)切割頭抓取部與尾蓋氣動(dòng)控制部的聯(lián)動(dòng)；所述切割頭包括切割頭殼體、復(fù)位彈簧、滑環(huán)、封閉瓣以及氣動(dòng)控制單元，所述切割頭殼體的上部與采樣管拆卸式連接，切割頭殼體側(cè)壁中空，用于容納復(fù)位彈簧、滑環(huán)以及氣動(dòng)控制單元，其中復(fù)位彈簧上端與切割頭殼體固接，下端與滑環(huán)上端固接，控制滑環(huán)沿切割頭殼體軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)；滑環(huán)下端沿其周向鉸接若干封閉瓣；封閉瓣內(nèi)壁設(shè)有一封閉瓣滑軌，封閉瓣滑軌與切割頭殼體底部?jī)?nèi)側(cè)開(kāi)鑿的封閉瓣環(huán)形孔槽處的缺口滑動(dòng)配合，使得封閉瓣從封閉瓣環(huán)形孔槽內(nèi)滑出后共同圍成一封閉在采樣管頭端的曲面；氣動(dòng)控制單元包括開(kāi)關(guān)片、氣缸以及游絲，開(kāi)關(guān)片頭部設(shè)有用于阻擋滑環(huán)繼續(xù)向切割頭殼體下部下移的凸起，開(kāi)關(guān)片的下端通過(guò)游絲固定于切割頭殼體內(nèi)壁，開(kāi)關(guān)片上部與氣缸的活塞桿外端相連，活塞桿內(nèi)端配裝一可沿氣缸的活塞缸軸向密封滑動(dòng)的活塞，活塞外側(cè)套有活塞密封圈，活塞缸設(shè)有可與其內(nèi)腔連通的進(jìn)氣口和出氣口，其中進(jìn)氣口通過(guò)進(jìn)氣管與岸上的供氣裝置的出氣口管路連通，出氣口通過(guò)出氣管與尾蓋的氣動(dòng)控制部進(jìn)氣端管路連通，并且出氣管上設(shè)有止逆閥，氣缸內(nèi)氣壓最低時(shí)，開(kāi)關(guān)片的凸起擋在滑環(huán)底部；

彈射裝置，與采樣器鎖定連接，用于將插入其內(nèi)的采樣器彈入遠(yuǎn)離岸邊的水體內(nèi)；所述采樣器與所述彈射裝置之間增設(shè)鎖定裝置；

供氣裝置，其出氣管與采樣器的進(jìn)氣口管路連通，用于驅(qū)使采樣器抓取水下沉積物。

2.如權(quán)利要求1所述的一種岸基遠(yuǎn)程水下沉積物采樣裝置，其特征在于：所述尾蓋包括用于與采樣管拆卸式連接的蓋體和用于控制采樣管開(kāi)啟閉合的球形封閉蓋，所述蓋體與彈射裝置鎖定連接，所述蓋體與所述采樣管尾端拆卸式連接，球形封閉蓋分割成至少兩塊球面分割體，且球面分割體沿蓋體周向鉸接在蓋體其中一端面上，并且在球面分割體的切口處配裝密封片；球形封閉蓋的頂部設(shè)有用于插入彈射裝置內(nèi)的固定柱；氣囊的進(jìn)氣端與出氣管的出氣端管路連通，氣囊鉸接在蓋體球形密封蓋的一端，并與球面分割體一一對(duì)應(yīng)，通過(guò)氣囊大小控制球形封閉蓋的開(kāi)合。

3.如權(quán)利要求2所述的一種岸基遠(yuǎn)程水下沉積物采樣裝置，其特征在于：所述彈射裝置包括彈射筒體、升降裝置以及彈射彈簧，所述彈射筒體的一端敞口，另一端可沿彈射筒體軸向往復(fù)移動(dòng)的升降裝置，其中升降裝置的升降平臺(tái)上配裝彈射彈簧，彈射彈簧底端與升降平臺(tái)固接，彈射裝置與采樣器鎖定連接時(shí)，球形封閉蓋頂部的固定柱插入彈射彈簧內(nèi)空。

4.如權(quán)利要求3所述的一種岸基遠(yuǎn)程水下沉積物采樣裝置，其特征在于：所述升降裝置包括彈簧固定盤、手柄、轉(zhuǎn)軸、第一傳動(dòng)齒輪、第二傳動(dòng)齒輪、螺桿以及彈射筒滑軌，所述螺桿、所述轉(zhuǎn)軸分別通過(guò)第一軸承、第二軸承安裝在彈射筒體封口端，并且螺桿伸入彈射筒體內(nèi)的部分固裝第一傳動(dòng)齒輪，其端部固裝彈簧固定盤；轉(zhuǎn)軸露在彈射筒體外部的一端安裝手柄，轉(zhuǎn)軸伸入彈射筒體的一端固裝第二傳動(dòng)齒輪，第一傳動(dòng)齒輪與第二傳動(dòng)齒輪嚙合；彈射筒滑軌軸向固裝在彈射筒體內(nèi)壁，并與彈簧固定盤邊緣的凹槽配合，使得彈簧固定盤可沿彈射筒滑軌上下移動(dòng)。

5.如權(quán)利要求4所述的一種岸基遠(yuǎn)程水下沉積物采樣裝置，其特征在于：所述鎖定裝置包括設(shè)置在采樣器上的固定環(huán)以及設(shè)置在彈射裝置上的扳機(jī)，所述固定環(huán)設(shè)置在后蓋蓋體遠(yuǎn)離球形密封蓋的一端外壁，所述扳機(jī)鉸接在彈射筒體封閉端部，其端部從彈射筒體上的方形孔槽插入，當(dāng)采樣器與所述彈射裝置鎖定時(shí)，固定環(huán)卡在方形孔槽處，扳機(jī)末端抵在插入彈射筒體內(nèi)采樣管外壁上。