一种手持式海洋浅层沉积物取样装置的制作方法

1.本发明涉及一种沉积物取样装置，尤其是涉及一种手持式海洋浅层沉积物取样装置。


背景技术：

2.目前，获取海洋浅层沉积物的取样器有抓斗式、重力式、活塞式等多种，抓斗式取样器取得的样品容易受到扰动，活塞式取样器虽然取得的样品质量较高，但是操作复杂。相对而言，重力式取样器具有结构简单、操作方便及取样成本较低等优点，是获取海洋浅层沉积物的一种比较常用的取样器。
3.例如，授权公告号cn205691364u，授权公告日2016年11月16日公开了种便携式浅水水体原样柱状沉积物采样装置，包括主管道和有机玻璃采样管，所述主管道内的顶部固定设有第一液控单向阀，所述主管道内的顶部固定设有第二液控单向阀，所述主管道的顶端固定设有多个气孔，所述第一液控单向阀的顶端固定设有自带手柄，且所述自带手柄伸出所述主管道外，所述自带手柄的顶端固定设有勾槽连接系统，所述主管道的底端通过双向螺母固定设有有机玻璃采样管。该采样装置存在以下缺陷：1需要通过水流冲击才能使第一液控单向阀和第二液控单向阀打开，当有机玻璃采样管插入沉积物后，未收水流冲击的第一液控单向阀和第二液控单向阀会关闭，导致无法进一步取样；2对第一液控单向阀与主管道之间的密封要求高；3有机玻璃采样管的下端口没有进行密封，在提升过程中会造成有机玻璃下端的样品流失。


技术实现要素：

4.本发明是为了解决现有技术沉积物采样装置所存在的上述问题，提供了一种结构新颖巧妙，使用方便，密封性与可靠性好，在上提过程中样品不易流失，取样成功率及取样率高的手持式海洋浅层沉积物取样装置。
5.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种手持式海洋浅层沉积物取样装置，包括取芯管、推拉杆、自锁释放销轴及底板，所述底板内设有弹簧腔及滑道，所述弹簧腔内设有蓄能弹簧，所述滑道内设有密封板，所述蓄能弹簧两端分别与弹簧腔腔底、密封板相抵，底板上固定有外套管，所述外套管上端设有定位端盖，所述取芯管位于外套管内，取芯管可穿过底板并相对底板滑动，取芯管上端固定有滑动阀座，所述滑动阀座内设有可密封取芯管上端口的密封机构，所述推拉杆下端穿过定位端盖与滑动阀座固定连接，且推拉杆与定位端盖之间滑配，所述自锁释放销轴可插入密封板内锁紧或从密封板内拔出，当自锁释放销轴插入密封板内并锁紧时，密封板被限制在取芯管左侧滑道内，取芯管的下端口打开，当自锁释放销轴从密封板内拔出，且上拉推拉杆使滑动阀座上端面与定位端盖接触时，密封板被推入取芯管右侧的滑道内并将取芯管的下端口密封。本发明中，底板用于安装密封板与蓄能弹簧，同时起到支撑作用，在采样时使本发明能平稳放置在沉积物表面，便于取芯管插入沉积物中；定位端盖对取芯管起到定位作用，当向上拉动推拉杆，滑动阀座与定
位端盖相接触时，取芯管的下端口刚好位于滑道上方，这时便可拔出自锁释放销轴，密封板在蓄能弹簧的作用下向右推动密封取芯管的下端口；滑动阀座用于连接取芯管及推拉杆，通过滑动阀座内的密封机构可控制取芯管上端口的打开与关闭，滑动阀座与外套管内壁滑动配合，还起到导向作用，保证取芯管在取样时不会晃动、偏移，提高取样时的导向性；本发明中取芯管用于插入沉积物中进行取样，取样时，只要下压推拉杆，推拉杆带动滑动阀座向下运动使取芯管插入沉积物中，沉积物便进入取芯管中，取样后通过密封机构及密封板的配合，实现对取芯管上、下两端的密封，在提起过程中，取芯管中的样品不会从取芯管中流失。
6.作为优选，所述密封机构包括弹簧及锁杆，所述滑动阀座内设有阀腔，阀腔的两侧设有溢流孔，所述外套管上沿周向间隔设有与溢流孔相连通的纵向长孔，阀腔的底部设有与取芯管连通的连通孔，阀腔内设有可打开或关闭连通孔的密封塞，密封塞上设有弹簧限位柱，所述弹簧套设在弹簧限位柱外，弹簧两端分别与滑动阀座、密封塞相抵；所述弹簧限位柱内设有安装凹腔，所述安装凹腔内设有内衬管，所述内衬管上端设有限位端盖，所述锁杆下部位于内衬管内，且锁杆位于内衬管内的部分外壁面上设有挡环，所述挡环与限位端盖阻挡干涉；内衬管上设有锁珠限位孔，所述锁珠限位孔内设有锁珠，安装凹腔内壁上与锁珠限位孔对应的位置处设有环形限位槽，锁杆位于挡环下方的外壁面上设有环形退珠槽，当下压锁杆，锁珠受锁杆挤压卡入环形限位槽内时，锁珠挂住弹簧限位柱，密封塞离开连通孔，使连通孔处于打开状态，当上提锁杆，锁珠缩进环形退珠槽中时，锁珠从环形限位槽中退出，密封塞落至连通孔内，使连通孔处于关闭状态。本发明的密封机构中，当锁珠受锁杆挤压卡入环形限位槽内时，弹簧压缩，弹簧限位柱挂在锁珠上，此时密封塞位于连通孔上方，取芯管的上端口打开以便于取样，取样时取芯管中的水经连通孔、溢流孔及纵向长孔排出；取样后向上快速提起锁杆，待锁杆上的环形退珠槽运动至锁珠处时，锁珠进入环形退珠槽内并从弹簧限位柱内中退出，此时密封塞在弹簧的作用下落至连通孔内将连通孔密封，从而达到密封取芯管上端口的目的；挡环与限位端盖配合，避免锁杆从内衬管中拔出；本发明中的密封机构结构简单，操作方便，能快速实现对取芯管的上端口的密封，且密封效果好。
7.作为优选，所述锁珠限位孔为缩口结构。本发明中的锁珠限位孔为缩口结构，即为锥形孔，孔径从锁杆向弹簧限位柱逐渐变小，便于锁珠从环形限位槽内退出。
8.作为优选，所述环形退珠槽的开口处设有导向斜面。
9.作为优选，所述密封塞为锥形塞，所述连通孔上设有与锥形塞相适配的密封斜面。
10.作为优选，所述推拉杆上端固定有安装板，所述安装板上设有把手。
11.作为优选，所述锁杆上端穿过安装板并固定有手柄，所述手柄位于把手下方。手柄便于锁杆的提拉。
12.作为优选，所述底板包括上底板及下底板，上底板与下底板之间可拆卸连接，所述弹簧腔及滑道设置在下底板内，所述外套管固定在上底板上。上底板及下底板之间可拆卸连接方式不限，可以是通过卡扣连接，也可以通过螺钉或螺栓连接。
13.作为优选，所述自锁释放销轴的下端端部设有弹性锁珠结构，自锁释放销轴的上端连接有拉绳，所述拉绳穿过安装板，拉绳的自由端设有与安装板阻挡干涉的拉环。通过拉绳使自锁释放销轴从上底板内拔出，操作方便；拉绳的自由端设有与安装板阻挡干涉的拉
环，不仅使用方便，且可避免锁释放销轴的丢失。
14.作为优选，所述弹性锁珠结构包括两颗钢珠及顶紧弹簧，所述顶紧弹簧设于两颗钢珠之间并抵住钢珠，所述钢珠部分露出于自锁释放销轴外。钢珠在顶紧弹簧的作用下可抵紧密封板，使得自锁释放销轴不易从密封板内退出，提高使用稳定性。
15.因此，本发明具有如下有益效果：结构新颖巧妙，使用方便，密封性与可靠性好，在上提过程中样品不易流失，取样成功率及取样率高。
附图说明
16.图1是本发明的一种剖视图。
17.图2 是图1中a处放大图。
18.图3是图1中b处放大图。
19.图中：取芯管1，推拉杆2，自锁释放销轴3，弹簧腔4，滑道5，蓄能弹簧6，密封板7，外套管8，定位端盖9，滑动阀座10，弹簧11，锁杆12，阀腔13，溢流孔14，纵向长孔15，连通孔16，密封塞17，弹簧限位柱18，内衬管19，限位端盖20，挡环21，锁珠限位孔22，锁珠23，形限位槽24， 环形退珠槽25，导向斜面26，安装板27，把手28，手柄29，上底板30，下底板31，拉绳32，拉环33，钢珠34，顶紧弹簧35。
具体实施方式
20.下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
21.如图1所示的一种手持式海洋浅层沉积物取样装置，包括取芯管1、推拉杆2、自锁释放销轴3及底板，底板包括上底板30及下底板31，上底板与下底板之间可拆卸连接（通过螺钉），下底板内设有弹簧腔4及滑道5，弹簧腔内设有蓄能弹簧6，滑道内设有密封板7，蓄能弹簧两端分别与弹簧腔腔底、密封板相抵，下底板上固定有外套管8，外套管上端设有定位端盖9，取芯管位于外套管内，取芯管可穿过底板并相对底板滑动，取芯管上端固定有滑动阀座10，滑动阀座内设有可密封取芯管上端口的密封机构，密封机构包括弹簧11及锁杆12（如图2所示），滑动阀座内设有阀腔13，阀腔的两侧设有溢流孔14，外套管上沿周向间隔设有与溢流孔相连通的纵向长孔15，阀腔的底部设有与取芯管连通的连通孔16，阀腔内设有密封塞17，密封塞为锥形塞，连通孔上设有与锥形塞相适配的密封斜面，密封塞上设有弹簧限位柱18，弹簧套设在弹簧限位柱外，弹簧两端分别与滑动阀座、密封塞相抵；弹簧限位柱内设有安装凹腔，安装凹腔内设有内衬管19，内衬管上端设有限位端盖20，锁杆下部位于内衬管内，且锁杆位于内衬管内的部分外壁面上设有挡环21，挡环与限位端盖阻挡干涉；内衬管上设有锁珠限位孔22，锁珠限位孔为缩口结构，锁珠限位孔内设有锁珠23，安装凹腔内壁上与锁珠限位孔对应的位置处设有环形限位槽24，锁杆位于挡环下方的外壁面上设有环形退珠槽25，环形退珠槽的开口处设有导向斜面26，当下压锁杆，锁珠受锁杆挤压卡入环形限位槽内时，锁珠挂住弹簧限位柱，密封塞离开连通孔，使连通孔处于打开状态，当上提锁杆，锁珠缩进环形退珠槽中时，锁珠从环形限位槽中退出，密封塞落至连通孔内，使连通孔处于关闭状态；推拉杆下端穿过定位端盖与滑动阀座固定连接，且推拉杆与定位端盖之间滑配，推拉杆上端固定有安装板27，安装板上设有把手28，锁杆上端穿过安装板并固定有手柄29，手柄位于把手下方，自锁释放销轴可插入密封板内锁紧或从密封板内拔出，自锁释放销轴
的下端端部设有弹性锁珠结构，自锁释放销轴的上端连接有拉绳32，拉绳32穿过安装板，拉绳的自由端设有与安装板阻挡干涉的拉环33，弹性锁珠结构包括两颗钢珠34及顶紧弹簧35（如图3所示），顶紧弹簧设于两颗钢珠之间并抵住钢珠，钢珠部分露出于自锁释放销轴外，当自锁释放销轴插入密封板内并锁紧（钢珠抵住密封板）时，密封板被限制在取芯管左侧滑道内，取芯管的下端口打开，当自锁释放销轴从密封板内拔出，且上拉推拉杆使滑动阀座上端面与定位端盖接触时，密封板被推入取芯管右侧的滑道内并将取芯管的下端口密封。
22.本发明的使用方法为：将本发明沉入海底，使下底板平稳放置在沉积物上后，用手握住把手下压推拉杆，使取芯管插入沉积物中，沉积物便进入取芯管中，取样深度可通过把手上施加的作用力进行调整，取样后，向上提推拉杆，使滑动阀座沿着外套管向上运动至与定位端盖接触后，向上提起拉绳，使自锁释放销轴从密封板中拔出，密封板在蓄能弹簧的作用下沿着滑道向右滑动，将取芯管的下端口密封，接着向上快速提起锁杆，使锁珠进入环形退珠槽内并从弹簧限位柱内中退出，密封塞在弹簧的作用下落至连通孔内将连通孔密封，将取芯管的上端口密封，最后通过手柄将本发明提出水面即完成整个取样过程以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。