[实用新型]一种水下振动取样装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及地质勘探技术领域，尤其涉及一种水下振动取样装置。

背景技术

海底取样主要是对海底沉积物或土层的取样，是研究海洋地质，寻找矿产及能源资源，进行大陆架工程地质勘察以及完成其他海运基本建设任务时，必不可少的主要技术方法。

海底沉积物的取样主要是利用船只将取样装置沉入海底，取样装置靠自身能量或利用船只上的能量在指定位置贯入或钻入海底沉积物中，完成一次性取样。海底取样的基本要求是：取样管尽可能深地钻(贯)入海底地层；有较高的芯样采取率，并对所取土(岩)样的扰动程度最小。根据海底沉积物颗粒之间的胶结情况，可将海底沉积物分为海底土层，岩层；根据沉积物的颗粒粒径大小，海底土层又可分为淤泥，淤泥质土，粘土，粉土，粉砂，细砂，中砂，粗砂，砾砂，砾石和卵石。

目前获取海底淤泥沉积物等样品的取样装置按工作原理可分有抓斗式、箱式、重力式、锤击式、冲击式和浅钻等。

上述取样装置取样时容易对沉积物产生扰动即保真度不高，取样深度或是很有限，或是取样装置操作复杂，设备庞大，费用高，取样的海底沉积物种类有一定局限，或者零部件精度要求较高。例如抓斗式和箱式，只能取海底0.3米到0.4米深的浅表层土样，取样深度极其有限。现有的重力式取样装置，主要用于海底淤泥及软土中取样，其中有简单式重力取样装置和活塞式重力取样装置，由于靠自身重力贯入取样，取样长度也相当有限，一旦遇到砂层取样深度更小，且投放无法保证垂直插入土层。冲击式取样装置，有气动式和液压式两种，取样深度通常为3米到6米之间，且所用压力水管难布设，不适用于较深海域。锤击式取样装置，简单锤击式靠锤击打入取样装置，但仅能用于浅水域的软土和松砂，在海水较深或有风浪情况下均无法使用。浅层钻探，取样深度客观，但需要用到海底钻机，整套设备规模庞大，繁杂，操作起来耗时耗力。

变频振动取样装置，该振动取样装置是一种利用激振器产生垂直振动力使取样管钻进沉积中获取柱状样的取样装备。其海底支架庞大，与取样深度正比变化，且下放和回收操作复杂缓慢，效率低；

变频振动取样装置，该振动取样装置是一种利用激振器产生垂直振动力使取样管钻进沉积中获柱状样的取样装备。其海底支架庞大，放置和运输都不易。设备体积与取样深度正比变化，取样深度达到6米时，整体支架和底座已相当庞大；而且下放和回收操作复杂，取样过程缓慢，效率低下；取得的样品长度由辅助支架大小以及取样时间决定。由于其是低频振荡器，故而取样时间较长，在海上作业中是个极不利因素，因为可能伴有海上风浪的影响，使得船只需高度配合，增加了船只的配合难度。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种水下振动取样装置，体积小巧轻便，取样效率高，操作简单，且对船只配合要求低。

本实用新型实施例采用以下技术方案：

本实用新型实施例提供了一种水下振动取样装置，包括：

振动头、取样管、支撑座、弹簧电缆、承载电缆、活塞、逆向终止部件、切削部件；

所述取样管为中空管状，所述振动头固定于取样管顶部，所述支撑座自上而下套在取样管的外部，所述支撑座能够沿着取样管外壁上下移动；

所述逆向终止部件固定于取样管的底部，所述切削部件与逆向终止部件固定相连，所述切削部件为中空结构，所述逆向终止部件允许物体通过切削部件的中空部分从外部进入取样管、同时避免管中的物体泄露；

所述活塞位于取样管内部，能够在管内上下移动；

所述承载电缆的一端与活塞的上端固定连接，另一端与承载船相连；

所述弹簧电缆安装在取样管的内部，一端连接振动头，另一端与活塞连接。

所述取样装置还包括：测控部件，用于控制振动头的启动、停止、以及振动频率。

所述测控部件位于活塞内。

所述测控部件位于取样管外部，通过承载电缆与振动头相连。

所述承载电缆包括电力介质和通信介质。

所述逆向终止部件为单向阀或花瓣类卡簧片组。

所述切削部件的外缘具有向外突出部分，所述突出部分阻止支撑座从取样管底部滑出。

所述取样管包括外取样管和内取样管，内取样管贴合地套在外取样管的内部。

所述支撑座包括支撑座套筒、支撑座连杆、支撑座支腿，三者通过转动轴两两相连，支撑座套筒套在取样管外部，当收起或放下支撑座连杆时，支撑座支腿相应地收起或展开。