[發明專利]一種岸基遠程水下沉積物采樣裝置及其采樣方法

有效

• 申請號: 201810420171.8
• 申請日: 2018-05-04
• 公開（公告）號: CN108444752B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 何嶄飛;張慶瑩;薛娜娜;韋震;馮婕妮;潘響亮
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G01N1/08
• 分類號: G01N1/08
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

一種岸基遠程水下沉積物采樣裝置及其采樣方法，所述采樣裝置包括：采樣裝置，用于采集岸基遠程水下沉積物，并在采集完水下沉積物后浮出水面；彈射裝置，與采樣裝置鎖定連接，用于將插入其內的采樣裝置彈入遠離岸邊的水體內；供氣裝置，其出氣管與采樣裝置的進氣口管路連通，用于驅使采樣裝置抓取水下沉積物；所述采樣方法包括：采樣器采集到水下沉積物后，啟動氣路控制單元，氣體控制滑環推動封閉瓣從下部內側的封閉瓣環形孔槽滑出，封閉采樣頭；同時氣囊體積增大，推動尾蓋的球形封閉蓋關閉，且增大浮力，帶動采樣器離開沉積物、浮出水面，拉動活塞缸進氣管回收采樣器。本發明的有益效果是：解決廣闊水域水下沉積物采樣困難、危險、成本高等難。

技術領域

本發明涉及一種岸基遠程水下沉積物采樣裝置及其采樣方法。

背景技術

水下沉積物主要是指以各種形式進入水體且最終在絮凝作用、重力作用下沉積在水體底部的固態物質，研究水下沉積物對研究河海水文、生物多樣性、保護水體有重要的作用。

采集河岸附近的水下沉積物，相對較容易，采用活塞式柱狀沉積物采樣器或抓泥器都可以實現。但是對于遠離河岸的水下沉積物，采樣難度大大增加，無法直接采用活塞式柱狀沉積物采樣器或抓泥器采集。一般需要采樣船先航行至指定位置，再采用傳統采樣器采集水下底泥。這大大增加了采樣的經濟和時間成本以及危險性，不利于推廣應用。

因此，設計一種高效、實用的岸基遠程水下沉積物采樣工具很有必要。

發明內容

本發明的目的是解決離河岸較遠水域水下沉積物采樣困難、采樣危險、采樣成本高的問題，提出一種采樣方便、操作簡單的岸基遠程水下沉積物采樣裝置及其采樣方法。

本發明所述的一種岸基遠程水下沉積物采樣裝置，其特征在于，包括：

采樣器，用于采集岸基遠程水下沉積物，并在采集完水下沉積物后浮出水面；

彈射裝置，與采樣器鎖定連接，用于將插入其內的采樣器彈入遠離岸邊的水體內；

供氣裝置，其出氣管與采樣器的進氣口管路連通，用于驅使采樣器抓取水下沉積物。

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整個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控制部均受供氣裝置控制，其中抓取部的進氣口作為采樣器的進氣口，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控制部進氣端管路連通，實現切割頭抓取部與尾蓋氣動控制部的聯動。

所述切割頭包括切割頭殼體、復位彈簧、滑環、封閉瓣以及氣動控制單元，所述切割頭殼體的上部與采樣管拆卸式連接，切割頭殼體側壁中空，用于容納復位彈簧、滑環以及氣動控制單元，其中復位彈簧上端與切割頭殼體固接，下端與滑環上端固接，控制滑環沿切割頭殼體軸向往復運動；滑環下端沿其周向鉸接若干封閉瓣；封閉瓣內壁設有一封閉瓣滑軌，封閉瓣滑軌與切割頭殼體底部內側開鑿的封閉瓣環形孔槽處的缺口滑動配合，使得封閉瓣從封閉瓣環形孔槽內滑出后共同圍成一封閉在采樣管頭端的曲面；氣動控制單元包括開關片、氣缸以及游絲，開關片頭部設有用于阻擋滑環繼續向切割頭殼體下部下移的凸起，開關片的下端通過游絲固定于切割頭殼體內壁，開關片上部與氣缸的活塞桿外端相連，活塞桿內端配裝一可沿氣缸的活塞缸軸向密封滑動的活塞，活塞外側套有活塞密封圈，活塞缸設有可與其內腔連通的進氣口和出氣口，其中進氣口通過進氣管與岸上的供氣裝置的出氣口管路連通，出氣口通過出氣管與尾蓋的氣動控制部進氣端管路連通，并且出氣管上設有止逆閥，氣缸內氣壓最低時，開關片的凸起擋在滑環底部。