[发明专利]原状底泥沉积物自动采样器

说明书

技术领域

本发明涉及自动采样器，特别是一种原状底泥沉积物。

背景技术

环境分析技术的快速发展使得环境样品的前处理及其检测水平得到极大提高，但目前采样技术的发展尤其是对于原状底泥沉积物样品的采集，不仅受限于环境地理位置，而且受制于采样仪器本身，采样难度较大，过程耗时耗力。目前国际上常用的原状底泥沉积物采样仪器都是重力型或配备气动装置的重力型采样器，这些采样器在沉积物密度较小，质地较松散的环境中使用效果较好，但是对于密度较大，沉积层相对较厚的底泥沉积物，往往不能采集到满意的样品数量和质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种原状底泥沉积物自动采样器，以电池电力驱动结合重力和惯性作用实现对底泥沉积物原状采样，工作人员可利用本发明的装置对河流、湖泊以及浅海区沉积物进行快速有效的采样，实现对于沉积物样品的有效分析。

为达到上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种原状底泥沉积物自动采样器，包括电源部分、筒体部分、采样头及密封部分，其中：电源部分固接于筒体部分上端，筒体部分下端与采样头及密封部分上端固接，三部分竖直设置，共一中心轴线；

1)电源部分，包括电源壳体、锂电池组、电池充电器、减速电机4、接近开关、压力开关；

锂电池组、减速电机位于电源壳体内，锂电池组2设置于减速电机上端面，两者共轴；减速电机转动轴向下伸出，转动轴下端固接有树脂齿轮；

采样筒固定件上表面固接有连接件，连接件外缘与电源壳体内壁形成滑动配合；起传动作用的树脂齿轮与采样筒固定件动连接；接近开关设在电源壳体下端面外缘，压力开关设在电源壳体下端面中心孔周缘；

电源壳体周缘设有多个轴向通孔，经连接件与重力锤连接；

2)筒体部分，包括采样筒，采样筒固定件，弧形弹性金属销，树脂杆及过滤网，环形重力锤及叶片；

采样筒上端与采样筒固定件用弧形弹性金属销固接，树脂杆位于采样筒中心轴上，树脂杆穿过采样筒固定件中心孔，并与其形成滑动配合，树脂杆下端固接有隔离沉积物的圆形过滤网；

多根不锈钢杆下端与环形重力锤固接，上端分别穿过电源壳体周缘的轴向通孔，与其形成滑动配合，并以调节件确定电源壳体与环形重力锤最大间距；环形重力锤外圆面均布垂直固装有多根叶片连接杆，连接杆外端套有可转动叶片；

3)采样头及密封部分，包括不锈钢刀口，弧形弹性金属销，橡胶隔膜及橡皮环；环形不锈钢刀口下缘为锯齿状结构，上端圆面有直角槽口，圆面对称位置固装有两个带弹簧的弹簧夹子；不锈钢刀口与采样筒之间用弧形弹性金属销固接，橡胶隔膜套在采样筒下端并用橡皮环绑缚固定。

所述的原状底泥沉积物自动采样器，其中：所述环形重力锤，外表面为倒锥形，与垂直方向有20-30°夹角，可减小下沉过程中的阻力，且环形重力锤容易进入表层沉积物，保证采样器竖直工作状态。

所述的原状底泥沉积物自动采样器，其中：利用锂电池驱动减速电机，带动采样器工作；电机的启动利用了采样器的重力作用，电源壳体作用于采样筒固定件上端面，树脂齿轮与采样筒固定件中心齿槽啮合，压力开关闭合，接近开关处于常闭状态，减速电机启动并带动采样筒和不锈钢刀口转动采样；利用接近开关传感器探测与环形重力锤上端面之间的距离，当达到设定距离时，自动切断电路，采样器停止工作。

所述的原状底泥沉积物自动采样器，其中：所述可转动叶片，当采样器下沉时，叶片呈竖直方向，采样器阻力较小，重力对于采样器的作用明显；当减速电机工作时，叶片连接杆受力后使得叶片平铺于沉积物表面，保证了重力锤的稳定和采样器的平衡。

所述的原状底泥沉积物自动采样器，其中：所述环形重力锤及可旋转叶片起到对于电源部件的固定作用；当减速电机工作时，电源壳体受电机转矩作用产生反方向力矩，与电源壳体形成滑动配合的多根不锈钢杆(14)将力矩传递到环形重力锤及叶片上，使叶片与沉积物间的摩擦力增加，反向力矩被抵消，保证了采样器正常工作。

所述的原状底泥沉积物自动采样器，其中：所述不锈钢刀口上端面的直角槽口和弹簧夹子，用于采样筒下端的密封，采样开始时不锈钢刀口与采样筒相对位置发生改变，使弹性金属销位于直角槽口的直角点，当采样器被提起时，不锈钢刀口受重力作用与采样筒发生相对滑落，橡胶隔膜的薄膜受弹簧夹子挤压从采样筒下端刮落，实现对采样筒的密封。

所述的原状底泥沉积物自动采样器，其中：所述多个轴向通孔，为四个；多根不锈钢杆，为四根；调节件，为螺母；多根叶片连接杆，为四根。