[发明专利]一种用于不同水深湖泊沉积物的湖芯采样装置

说明书

本发明公开了一种用于不同水深湖泊沉积物的湖芯采样装置，包括筒体，驱动组件，取样组件以及定向取样辅助组件；驱动组件包括第一驱动单元和第二驱动单元，且第一驱动单元用于驱动筒体周向转动；定向取样辅助组件包括多个传动杆体，以及安装在传动杆体末端的钻头，传动杆体的顶部连接第二驱动单元；取样组件包括第三驱动单元、轴杆和上层取样器，轴杆的顶部连接第三驱动单元，上层取样器安装在轴杆的底部，第三驱动单元用于驱动轴杆沿筒体的轴向移动。本发明通过对需要采样的湖芯进行多点掘进和整体取样的阶段式取样方式，并且能够应对同时取样湖芯的软层和硬层部分，通过自动化的采样方式，避免了人工采样的局限性，适应不同水深的湖芯的采样。

技术领域

本发明涉及湖泊采样技术领域，具体涉及一种用于不同水深湖泊沉积物的湖芯采样装置。

背景技术

环境变化科学主要目的是通过对冰川、深海沉积物、黄土、冻土、湖泊沉积物、树轮、珊瑚等自然记录的研究来重现地球过去的气候、环境和生态历史，以了解地球系统的过去状况，认识地球环境变化规律(包括变化过程、变化幅度和变化速率)及其控制因素，为预测未来可能出现的全球变化提供必不可少的背景条件和类比模式。

目前，比较适用于湖泊取样的技术有：冰冻取样技术、重力取样技术和活塞取样技术等。然而，以上的取样方法仍存在一些有待改进的地方，主要表现在：沉积物取芯长度较短，对深水沉积物湖芯的采集多数只能达到40～50cm的厚度，不能适用于各种质地的湖泊沉积物。而对于硬质沉积物，会发生无法钻进的问题，并且现有的取样设备大多采用重力结构施加在取样结构上来进行取样深度的推进，这样很容易破坏湖芯原本的结构特性，并且现有的取样装置大多依赖手动，对于操作人员无法涉及的地方，则增加了取样难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于不同水深湖泊沉积物的湖芯采样装置以解决现有技术中对于硬质沉积物，会发生无法钻进的问题，且现有的取样设备大多采用重力结构施加在取样结构上来进行取样深度的推进，这样很容易破坏湖芯原本的结构特性，并且现有的取样装置大多依赖手动，对于操作人员无法涉及的地方，则增加了取样难度的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种用于不同水深湖泊沉积物的湖芯采样装置，包括筒体，安装在所述筒体顶部的驱动组件，所述筒体的内部设置有取样组件以及安装在所述筒体内壁的定向取样辅助组件；

所述驱动组件包括第一驱动单元和第二驱动单元，且所述第一驱动单元用于驱动所述筒体周向转动；

所述取样组件包括从上至下安装在所述筒体内的第三驱动单元、轴杆和上层取样器，所述轴杆的顶部连接第三驱动单元，所述上层取样器安装在所述轴杆的底部，所述第三驱动单元用于驱动所述轴杆沿所述筒体的轴向移动；

所述定向取样辅助组件包括多个传动杆体，以及安装在所述传动杆体末端的钻头，多个传动杆体沿所述筒体的长度方向上均匀安装在所述筒体的内壁中，所述传动杆体的顶部连接所述第二驱动单元，且所述第二驱动单元驱动所述传动杆体和所述钻头连接的整体转动。

作为本发明的一种优选方案，所述筒体的内壁上等间距整列有与所述传动杆体相配合的多个通道，所述传动杆体分别安装在所述通道中，所述筒体的底部内壁上设置有连通所述通道的贯穿孔。

作为本发明的一种优选方案，所述第一驱动单元包括平板支架和安装在所述平板支架上的驱动电机，与所述驱动电机正对的所述平板支架上设置有装配孔，所述筒体的顶部转动安装在所述装配孔中，所述驱动电机的输出轴上固定安装有通过减速齿轮组，且在所述筒体顶部内表面上固定安装有与所述减速齿轮组啮合的齿条环，所述驱动电机转动通过所述减速齿轮组和所述齿条环的啮合驱动所述筒体转动；

所述第二驱动单元包括套装在所述驱动电机的输出轴上的高速齿轮，所述传动杆体延伸至所述装配孔的杆身上套装有与所述高速齿轮啮合的转动轮，所述驱动电机在转动时带动所述高速齿轮驱动多个所述转动轮发生同步转动以带动所述传动杆体转动。