一種拖纜控制式水底淤積物采樣球的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水底淤積物采樣裝置，尤其是涉及一種拖纜控制式水底淤積物采樣球。
【背景技術(shù)】
[0002]在環(huán)保領(lǐng)域的對(duì)水底淤積物(如違法傾倒的固體廢棄物)采樣取證工作以研究水體環(huán)境的污染種類、污染程度以及污染物的迀移演化規(guī)律；在考古領(lǐng)域的水底泥層下取樣以結(jié)合C14同位素方法分析水底遺跡的年代規(guī)律等工作都需要方便有效、可靠性強(qiáng)、適應(yīng)性好的水底淤積物采樣裝置，以能夠在不同的水體環(huán)境中最大限度的連續(xù)采取水底淤積物樣品以用于后續(xù)的分析化驗(yàn)，以期獲得包括水底淤積物及其蘊(yùn)含的水樣在內(nèi)的元素、化合物組分的科研數(shù)據(jù)。如何在盡量降低取樣裝置破壞性的基礎(chǔ)上做到取樣的代表性和兼顧對(duì)不同淤積物-水體系統(tǒng)的適應(yīng)性是本領(lǐng)域的技術(shù)難點(diǎn)。
[0003]目前在上述領(lǐng)域應(yīng)用的主要是普通的挖斗型挖掘設(shè)備(類似船載挖掘機(jī)的挖掘臂)，這類設(shè)備不是特別針對(duì)水底淤積物的取樣而設(shè)計(jì)的，其應(yīng)用中的主要問(wèn)題在于(I)挖掘臂前段的挖斗沒(méi)有閉合的結(jié)構(gòu)，不能同時(shí)采樣淤積物及其蘊(yùn)含的廢水，沒(méi)有充分的樣品原位代表性；(2) —般這類挖斗的破壞性較強(qiáng)且不易控制，對(duì)于考古領(lǐng)域的水底泥層下取樣基本不適用。
[0004]授權(quán)公告號(hào)為CN 102435460B的中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)了一種深水底泥采樣裝置，這一發(fā)明的主要目的在于能確保抓斗(底泥采樣器的主要部件)能夠在下水過(guò)程中工作正常，不會(huì)因抓斗在下水過(guò)程中關(guān)閉而影響采泥過(guò)程；然而，這種挖斗的破壞性同樣較強(qiáng)且不易控制，對(duì)于考古領(lǐng)域的水底泥層下取樣不適用。
[0005]授權(quán)公告號(hào)為CN 202511997U的中國(guó)實(shí)用新型專利公開(kāi)了一種水底采樣器，該裝置包括鋼管、活塞、取樣缸筒。鋼管分為兩截由接口連接，其下方固定連接取樣缸筒，活塞上方連接的活塞推桿置于鋼管內(nèi)。該水底采樣器的原理是利用鋼管內(nèi)人工造成的真空負(fù)壓作用提取水底泥沙類物質(zhì)。該專利從原理來(lái)看，主要是利用類似唧筒的負(fù)壓作用吸取樣品?’另夕卜，根據(jù)該實(shí)用新型文本的描述這種水底采樣器僅適用于水底泥沙、細(xì)沙、中細(xì)沙和泥草混合物情況，不適合大顆粒砂石的采集要求”;根據(jù)該描述，該吸取式水底采樣器采集的樣品應(yīng)該是粘度較小、流動(dòng)性較強(qiáng)的砂質(zhì)和水體混合物，對(duì)于含有粘度較大的泥狀水底淤積物的采樣基本不適用，即使采集到樣品也不具有均勻性，因而不可能具有科研意義上的原位代表性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種拖纜控制式水底淤積物采樣球，以解決目前現(xiàn)有的水底淤積物采樣裝置破壞性較強(qiáng)且采樣不具有原位代表性的問(wèn)題，還能夠兼顧對(duì)不同淤積物-水體系統(tǒng)的適應(yīng)性。
[0007]本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0008]一種拖纜控制式水底淤積物采樣球，包括密封腔、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、活塞、套筒及葉瓣，所述的密封腔上方設(shè)有開(kāi)口，所述的活塞設(shè)在開(kāi)口處，所述的套筒設(shè)在活塞上端，所述的葉瓣設(shè)有若干個(gè)，所述的葉瓣中上部與密封腔的外端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述的葉瓣的上端與套筒連接，所述的葉瓣的下端為自由端，所述的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)設(shè)在密封腔內(nèi)，并通過(guò)螺桿與活塞連接；
[0009]所述的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)活塞及與活塞連接的套筒上下移動(dòng)，套筒的上下移動(dòng)帶動(dòng)葉瓣閉合或開(kāi)啟，取樣前，所述的葉瓣為張開(kāi)狀態(tài)，取樣時(shí)，所述的葉瓣完全閉合在一起形成球形。這種瓣形開(kāi)合結(jié)構(gòu)的采樣裝置，抓著力強(qiáng)并有較好的密封性，能夠最大限度的采取膠狀、泥沙狀等不同形態(tài)的水底淤積物，并保證所采樣本的完整性和原位代表性。
[0010]所述的密封腔內(nèi)設(shè)有振動(dòng)馬達(dá)及與振動(dòng)馬達(dá)相連的偏心鐵。偏心鐵用于產(chǎn)生振動(dòng)，利于采樣裝置在抵達(dá)水/淤泥界面阻力較大時(shí)能夠方便的插入淤泥內(nèi)部進(jìn)行采樣。
[0011]優(yōu)選地，所述的振動(dòng)馬達(dá)設(shè)置有兩個(gè)。
[0012]所述的密封腔由耐銹蝕耐水壓的特種不銹鋼制成。
[0013]所述的密封腔外側(cè)中央安裝有設(shè)有監(jiān)控?cái)z像頭，在監(jiān)控?cái)z像頭周圍設(shè)有聚光燈，用于觀察采樣球所抵達(dá)的位置以及水底的情況。
[0014]所述的套筒上方設(shè)有用于吊放密封腔及葉瓣的主纜繩。
[0015]所述的活塞與密封腔上方的開(kāi)口處設(shè)有密封圈。
[0016]所述的螺桿下端與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)連接，上端伸入到活塞內(nèi)部并與活塞配合連接。
[0017]所述的葉瓣共設(shè)有4個(gè)，4個(gè)葉瓣閉合時(shí)圍成球形。
[0018]所述的葉瓣中上部與密封腔的外端通過(guò)葉瓣轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
[0019]所述的葉瓣的上端通過(guò)鉸接件與套筒連接。
[0020]所述的葉瓣是一套可以更換的組件。采樣球的尺寸大小可以根據(jù)任務(wù)目標(biāo)如采樣量來(lái)確定，并能夠適應(yīng)不同深度水體底部淤積物的采樣要求。
[0021]使用本發(fā)明的裝置可以方便操作人員以較為精確可控的方式深入不同深度的水體底部，相對(duì)無(wú)損的采取膠狀、泥沙狀等不同形態(tài)的水底淤積物及其蘊(yùn)含的水份一起做為樣本，并能夠保證所采樣本的完整性和原位代表性。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)一系列特殊的模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠在避免使用復(fù)雜的機(jī)械控制設(shè)備的前提下，通過(guò)四個(gè)可開(kāi)合金屬葉瓣形成的“采樣球”結(jié)構(gòu)，能夠在盡量降低取樣過(guò)程中破壞性的基礎(chǔ)上，做到所取樣品的代表性和兼顧對(duì)不同淤積物-水體系統(tǒng)的適應(yīng)性。整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作和維護(hù)，且可以連續(xù)作業(yè)，通過(guò)加裝不同規(guī)格的金屬葉瓣套件可以適應(yīng)不同的采樣深度和采樣量，特別可以適用于較深的水體和含有粘度較大的泥狀水底淤積物的采樣。整個(gè)裝置具有高效、簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，因而將會(huì)具有較廣泛的應(yīng)用前景。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本發(fā)明拖纜控制式水底淤積物采樣球的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為采樣球張開(kāi)狀態(tài)的仰視圖。
[0025]圖中標(biāo)號(hào)為電纜、2為振動(dòng)馬達(dá)、3為偏心鐵、4為密封腔、5為聚光燈、6為監(jiān)控?cái)z像頭、7為主纜繩、8為密封圈、9為套筒、10為活塞、11為葉瓣、12為驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、13為葉瓣轉(zhuǎn)軸、14為螺桿、15為鉸接件。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0027]實(shí)施例
[0028]一種拖纜控制式水底淤積物采樣球，如圖1、圖2所示，包括密封腔4、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)12、活塞10、套筒9及葉瓣11。密封腔4由耐銹蝕耐水壓的特種不銹鋼制成。