[發明專利]一種新型無擾動海洋沉積物取樣刀頭

在審

• 申請號: 202310010007.0
• 申請日: 2023-01-04
• 公開（公告）號: CN115901340A
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: 鐘福昌;向榮;徐珂;楊藝萍;李先鵬;余凌暉;楊舟;戚永鋒;邢煥林;鐘宛宣;楊英;毛華斌;嚴圣甫
• 申請（專利權）人: 中國科學院南海海洋研究所
• 主分類號: G01N1/08
• 分類號: G01N1/08
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 勞劍東

本發明公開了一種新型無擾動海洋沉積物取樣刀頭，包括外圓柱、內圓柱、翻轉杠桿組件和花瓣組件，在取樣器向下運動時，利用水流、沉積物對翻轉杠桿向上的力卡住花瓣，保持花瓣在整個取樣過程始終是張開的狀態，在取樣器取樣完成開始往上提的時候，利用沉積物對翻轉杠桿有向下的作用力，撬動花瓣，使花瓣閉合。本發明的刀頭，利用水流、沉積物等產生的天然阻力，通過翻轉杠桿和花瓣的聯動，保證整個取樣過程花瓣始終是張開狀態且緊貼內壁，能夠有效解決彈性花瓣對沉積物進樣產生擾動和阻力的問題，在提刀時借助沉積物阻力及翻轉杠桿的作用可以保證花瓣能及時關閉，在有效封堵沉積物樣品泄漏的同時提高取樣效率、減少花瓣對沉積物的擾動。

技術領域

本發明涉及海洋沉積物取樣領域，具體涉及一種新型無擾動海洋沉積物取樣刀頭。

背景技術

現有的海洋柱狀沉積物取樣器的取樣刀頭大多采用彈簧花瓣式刀頭，在觸底前花瓣始終處于閉合狀態，在沉積物擠壓下才能把花瓣沖開，不僅對沉積物進樣產生阻力，降低了進樣率，減小了取樣長度，同時還對沉積物產生很大的擾動，破壞沉積物樣品原始沉積層序和微結構，影響采樣質量及后續樣品的分析。

發明內容

針對現有技術中的不足，本發明提供一種新型無擾動海洋沉積物取樣刀頭，其能夠在最大限度地保護沉積物樣品原始層序和結構的基礎上提高進樣率和樣品采集質量。

為實現上述目的，本發明可以采用以下技術方案進行：

一種新型無擾動海洋沉積物取樣刀頭，其包括：

內圓柱和外圓柱，所述外圓柱和所述內圓柱均為中空柱狀結構，且所述外圓柱套設在所述內圓柱的外周面；以及，

耦合運動連接的翻轉杠桿組件和花瓣組件，所述翻轉杠桿組件和所述花瓣組件活動連接在所述外圓柱和所述內圓柱的連接處，所述翻轉杠桿組件由多個矩形折板構成，所述花瓣組件由多個葉瓣構成，其中，

所述翻轉杠桿組件的第一軸承安放于第一槽組中的第一方槽；所述翻轉杠桿組件中的第二矩形板卡入花瓣組件中的第五凹槽中，當翻轉杠桿組件中的第一矩形板受到向上的力時，花瓣組件中的第一葉片卡入第三槽組中，第一葉片相切于內圓柱第一圓柱段通孔內壁，花瓣組件張開，當翻轉杠桿組件中的第一矩形板受到向下的力時，翻轉杠桿組件中第一矩形板以第一軸承為支點通過第二矩形板撬動花瓣組件中的第一葉片，花瓣組件閉合，且花瓣組件閉合的孔徑等于第一圓柱段通孔的內徑。

如上所述的新型無擾動海洋沉積物取樣刀頭，進一步的，所述內圓柱由上部的第一圓柱段通孔和下部的第一倒圓錐段通孔構成，所述第一圓柱段通孔內徑等于第一倒圓錐段通孔內徑，所述第一倒圓錐段通孔上部設有第一凹槽；

所述外圓柱由第二圓柱段通孔和底部第一凸起構成，所述外圓柱第二圓柱段通孔內徑等于所述內圓柱上部的第一圓柱段通孔外徑，所述外圓柱第二圓柱段通孔外徑等于所述內圓柱下部的第一倒圓錐段通孔大徑，所述第一凸起位于第二圓柱段通孔底部，第一凸起的形狀大小與所述內圓柱下部的第一倒圓錐段通孔上部的第一凹槽相匹配。

如上所述的新型無擾動海洋沉積物取樣刀頭，進一步的，所述第一圓柱段通孔下部孔壁沿徑向設有第一壁孔組、第一槽組、第二槽組和第三槽組，所述第一壁孔組為從外壁穿透內壁的凸字形壁孔，凸字形壁孔上方矩形寬度大于翻轉杠桿組件寬度，凸字形壁孔上方矩形高度為第一圓柱段通孔內徑的六分之一，凸字形壁孔下方矩形寬度小于花瓣組件軸承長度，凸字形壁孔下方矩形的高度為第一圓柱段通孔內徑的四分之一，第一壁孔組為沿經向均布的多個凸字形壁孔。

如上所述的新型無擾動海洋沉積物取樣刀頭，進一步的，所述第一槽組位于第一壁孔組頂部上方矩形頂部兩側，其為“┐”型第一折槽，所述第一折槽弧長小于翻轉杠桿組件軸承長度，所述第一折槽由第一折槽開口和第一方槽構成，第一折槽開口穿透第一圓柱段通孔內壁與第一方槽連通，第一方槽位于第一圓柱段通孔下部內壁與外壁之間，第一方槽的寬度小于第一圓柱段通孔壁厚，且與第一圓柱段通孔內壁的距離小于與第一圓柱段通孔外壁的距離，第一槽組為沿經向均布的多個第一折槽。