專利名稱：一種氣動底棲生物采樣器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及湖泊調(diào)查時采集水下樣品(大型底棲動物、著根性水生植物)的工具，特別是一種氣動底棲生物采樣器。
背景技術(shù)：
在大型水底生物(大型底棲動物、著根性水生植物)調(diào)查中，水下采樣是一項十分艱難的工作，至今國內(nèi)仍沿用彼德森采泥器，沒有適合大型水底生物調(diào)查的專用采樣器。彼德森采泥器為剛性抓斗結(jié)構(gòu)，在抓取底泥時抓斗兩側(cè)有兩個三角形開口，底棲生物可以隨表層流質(zhì)狀沉積物選出；彼德森采泥器沒有自動啟閉裝置，而是借助于操作者向上拉牽引繩索的力量，通過采樣器兩側(cè)的鋼絲繩驅(qū)使抓斗關(guān)閉，遇到比較堅硬的沉積物表面時很難采集到底泥和底棲生物；彼德森采泥器的口徑很小，只有0.20×0.32m2，對于大型底棲動物和水生植物顯得過小。隨著我國水環(huán)境問題研究與監(jiān)測工作的廣泛開展，對底棲生物采樣器的需求日益突出，作為專門從事湖泊科學(xué)研究的國家級研究機構(gòu)，研制規(guī)范、適用的大型底棲生物采樣器是我們的職責(zé)。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是旨在提供規(guī)范、適用的一種氣動底棲生物采樣器，主要解決以下兩方面問題1)大口徑、標準面積，采樣面積達到0.50×0.50m2，實現(xiàn)全封閉采樣。2)實現(xiàn)自動啟閉。大口徑采樣器夾合阻力更大，人工難以操作。
本實用新型的上述目的按以下技術(shù)方案實現(xiàn)一種氣動底棲生物采樣器，其特征是設(shè)置一對由左、右弓形臂合成的卵圓形力學(xué)骨架，頂部裝活動關(guān)節(jié)，在活動關(guān)節(jié)銷上裝有拎環(huán)，左、右弓形臂下端水平安裝一對平行相對的刀頭，在各刀頭一端聯(lián)結(jié)一滑桿，另一端設(shè)置一定位環(huán)，兩刀頭設(shè)置位置相反，兩刀頭的滑桿自由端分別插入對方的定位環(huán)中滑動配合，左、右弓形臂腰部內(nèi)側(cè)分別鉸支連接一氣動活塞的頭、尾兩端，除兩刀頭分離后形成的長方形開口外，采樣器由網(wǎng)罩聯(lián)結(jié)包覆。所述網(wǎng)罩聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)可為在弓形臂兩內(nèi)側(cè)和刀頭上表面分別設(shè)置翼狀膜，翼狀膜上均勻分布著小孔，在兩滑桿上各設(shè)有若干滑環(huán)，網(wǎng)罩的前、后護網(wǎng)兩側(cè)邊緣分別固定在左、右弓形臂的翼膜小孔上，下端邊緣中部固定在滑環(huán)上，左端固定在左刀頭上方的翼狀膜小孔上，右端固定在右刀頭上方的翼狀膜小孔上，上端邊緣用細繩穿起來，縮緊后捆綁懸掛在拎環(huán)上，前、后護網(wǎng)共同構(gòu)成網(wǎng)罩，將采樣器圍罩起來，形成容納大型底棲生物的封閉空間。
本實用新型的優(yōu)點及效果(1)標準規(guī)范的0.50×0.50m2大口徑定積采樣。采樣器開啟時，中心距離0.50m的兩根滑桿將兩個刀口之間的距離限定為0.50m，形成0.50×0.50m2標準采樣面積是比德森采樣器口徑的近4倍，刀口兩側(cè)采用滑桿和網(wǎng)罩圈定采樣范圍，保證樣方內(nèi)的生物樣品不散失；在采樣器關(guān)閉過程中，兩根滑桿以及固定在滑桿上的網(wǎng)罩將采樣面積內(nèi)的生物限制在網(wǎng)罩內(nèi)，并可以根據(jù)需要更換不同網(wǎng)孔大小的網(wǎng)罩，用于采集水生植物或大型底棲動物。(2)強勁、無污染的啟閉動力。水下采樣器一般利用重力或彈簧拉力關(guān)閉，閉合力量較小，遇到硬物是閉合不嚴，會造成較大誤差。本采樣器采用壓縮空氣(如氧氣或氮氣)來操縱采樣器的啟閉，刀頭夾合力比較大，保證了采樣精度。實施例以推動25×250空氣活塞作動力，工作壓強0.8Mp，可以提供約40N的啟閉動力，保證采樣器充分開張或關(guān)閉，不存在任何污染問題。采用氣壓動力來操縱采樣器的啟閉屬首次使用。


圖1是本實用新型主體結(jié)構(gòu)圖(刀頭關(guān)閉狀態(tài))；圖2是本實用新型主體結(jié)構(gòu)圖(刀頭開啟狀態(tài))；圖3是圖1、2的側(cè)視圖；圖4是本實用新型的總體結(jié)構(gòu)及使用狀態(tài)圖。
具體實施方式
參看圖1～4，氣動底棲生物采樣器由左、右弓形臂1、2合成卵圓形力學(xué)骨架。頂部裝活動關(guān)節(jié)3、4，在活動關(guān)節(jié)銷上裝有拎環(huán)5，提起拎環(huán)時左、右弓形臂可以圍繞活動關(guān)節(jié)自由轉(zhuǎn)動。左、右弓形臂下端水平安裝一對寬度540mm的刀頭6，7，刀頭相互接觸的部位為刀口8。在刀頭兩端由滑桿銷釘9和滑桿定位環(huán)10固定著前、后兩個滑桿11、12，滑桿自由端的定位銷13將刀口的開張度固定在0.50m。兩個滑桿安裝方向相反，當(dāng)采樣器處于關(guān)閉狀態(tài)時兩個滑桿的自由端分別處在刀頭左、右兩側(cè)，構(gòu)成采樣器站立的兩個支撐腳。在弓形臂兩側(cè)的翼狀膜14和刀頭上方的翼狀膜15上均勻分布著小孔16。在前后滑桿上各有30個滑環(huán)17。前護網(wǎng)18為高度800mm、寬度1100mm的聚乙烯網(wǎng)片，兩側(cè)邊緣用縫線分別固定在左、右弓形臂的翼膜小孔上；下端邊緣中部600mm固定在滑環(huán)上，左端250mm用縫線固定在左刀頭上方的翼狀膜小孔上，右端250mm用縫線固定在右刀頭上方的翼狀膜小孔上；上端邊緣用細繩穿起來，縮緊后捆綁懸掛在拎環(huán)5上。后護網(wǎng)19結(jié)構(gòu)與前護網(wǎng)相同，二者將采樣器圍罩起來，形成容納大型底棲生物的封閉空間。25×250空氣活塞20為采樣器啟閉提供動力，其尾部耳環(huán)21與右弓形臂腰部內(nèi)側(cè)的耳環(huán)座22以銷釘23連接，活塞桿24頭部通過“Φ”形件25與左弓形臂腰部內(nèi)側(cè)的耳環(huán)座26連接。除了網(wǎng)罩外，采樣器主體的其他部件可全部用不銹鋼制作(包括氣壓活塞)。以上為氣動底棲生物采樣器的主體，配以帶有減壓表的氧氣瓶27、三通氣閥28和柔性低壓氣管29，在拎環(huán)上系上纜繩30，就構(gòu)成了一個完整的氣動大型底棲生物采樣器實物。
本實用新型的組裝、使用及拆卸運輸如圖4示，用柔性低壓氣管29將氧氣瓶27減壓閥與三通氣閥28進氣口連接，將三通氣閥28兩個出氣口分別與采樣器空氣活塞20的兩個氣咀連接，開啟氧氣瓶氣閥，調(diào)節(jié)氧氣減壓閥使輸出氣壓達到0.8Mp，拎起采樣器，轉(zhuǎn)動三通氣閥手柄，檢驗采樣器啟閉是否正常，并標出啟、閉采樣器的手柄轉(zhuǎn)動方向。將采樣器拎起，轉(zhuǎn)動三通氣閥手柄使采樣器充分開張；將采樣器移動至采樣點上方，垂直下降直至水底(注意放氣管)；朝相反方向轉(zhuǎn)動三通氣閥手柄使采樣器關(guān)閉；垂直提升采樣器出水面(注意收氣管)，將其移放在船甲板(或小船艙底)上方，轉(zhuǎn)動三通氣閥手柄使采樣器開啟，手工抖動采樣器網(wǎng)罩獲得所有采集物；繼續(xù)進行下一采樣過程，或?qū)⒉蓸悠饕品旁谶m當(dāng)位置待用；使用完畢后用水將采樣器及氣管清洗干凈，關(guān)閉氧氣瓶氣閥，反復(fù)啟閉采樣器將管路內(nèi)氧氣放出；拆除連接各部件的氣管，分部件進行搬運。
本采樣器適合船載使用，可以手工操作，亦可用船上起吊設(shè)備操作，使用起吊設(shè)備操作時，用起吊纜繩取代采樣器原有纜繩。
權(quán)利要求1.一種氣動底棲生物采樣器，其特征是設(shè)置一對由左、右弓形臂合成的卵圓形力學(xué)骨架，頂部裝活動關(guān)節(jié)，在活動關(guān)節(jié)銷上裝有拎環(huán)，左、右弓形臂下端水平安裝一對平行相對的刀頭，在各刀頭一端聯(lián)結(jié)一滑桿，另一端設(shè)置一定位環(huán)，兩刀頭設(shè)置位置相反，兩刀頭的滑桿自由端分別插入對方的定位環(huán)中滑動配合，左、右弓形臂腰部內(nèi)側(cè)分別鉸支連接一氣動活塞的頭、尾兩端，除兩刀頭分離后形成的長方形開口外，采樣器由網(wǎng)罩聯(lián)結(jié)包覆。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述氣動底棲生物采樣器，其特征是所述網(wǎng)罩聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)為在弓形臂兩內(nèi)側(cè)和刀頭上表面分別設(shè)置翼狀膜，翼狀膜上均勻分布著小孔，在兩滑桿上各設(shè)有若干滑環(huán)，網(wǎng)罩的前、后護網(wǎng)兩側(cè)邊緣分別固定在左、右弓形臂的翼膜小孔上，下端邊緣中部固定在滑環(huán)上，左端固定在左刀頭上方的翼狀膜小孔上，右端固定在右刀頭上方的翼狀膜小孔上，上端邊緣用細繩穿起來，縮緊后捆綁懸掛在拎環(huán)上，前、后護網(wǎng)共同構(gòu)成網(wǎng)罩，將采樣器圍罩起來，形成容納大型底棲生物的封閉空間。
專利摘要一種氣動底棲生物采樣器，其特征是設(shè)置一對由左、右弓形臂合成的卵圓形力學(xué)骨架，頂部裝活動關(guān)節(jié)，在活動關(guān)節(jié)銷上裝有拎環(huán)，左、右弓形臂下端水平安裝一對平行相對的刀頭，在各刀頭一端聯(lián)結(jié)一滑桿，另一端設(shè)置一定位環(huán)，兩刀頭設(shè)置位置相反，兩刀頭的滑桿自由端分別插入對方的定位環(huán)中滑動配合，左、右弓形臂腰部內(nèi)側(cè)分別鉸支連接一氣動活塞的頭、尾兩端，除兩刀頭分離后形成的長方形開口外，采樣器由網(wǎng)罩聯(lián)結(jié)包覆。
文檔編號G01N1/02GK2784907SQ200520069588
公開日2006年5月31日 申請日期2005年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月9日
發(fā)明者李文朝 申請人:中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所