一种模拟船只扰动的底泥起悬和采样装置

1.本实用新型涉及一种模拟船只扰动的底泥起悬和采样装置，属于水质检测技术领域。


背景技术：

2.在水流冲击下，河流底部沉积的底泥会发生侵蚀起悬，进行内源释放，释放的微量元素，污染物等物质引起水质变化。内源释放对水体环境影响很大，可能会导致微生物变化，也会导致水生生物数量的变化，故研究底泥起悬技术有必要，如何分析底泥起悬的微观机制，研究船只螺旋桨扰动对底泥起悬的影响，现阶段缺乏实际研究，底泥起悬和螺旋桨扰动二者结合具有一定理论和实用的研究价值。
3.现有的采样装置仅仅对水体进行检测采样，未探究船只对底泥起悬的影响，无法探究船只螺旋桨扰动的作用机理。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种模拟船只扰动的底泥起悬和采样装置，通过模拟船只位于不同的河流环境中以不同配速航行的情况，观察螺旋桨对底泥起悬效果，间接反映底泥污染的情况，同时从船只螺旋桨的径向和深度距离进行数据分析探究，为实验结果增设更多可能性，使实验数据更加全面。
5.为达到上述目的，本实用新型是采用下述技术方案实现的：
6.本实用新型提供了一种模拟船只扰动的底泥起悬和采样装置，包括：
7.一支撑装置，
8.一与支撑装置相连接的连接部，
9.一安装于连接部底部的驱动部，所述驱动部底部设有输出端，
10.一安装于驱动部底部输出端的螺旋桨，所述螺旋桨与驱动部的中部均开设有通孔，且二者相互贯通，
11.一采样部，所述采样部依次穿过螺旋桨和驱动部与连接部相连接。
12.进一步地，所述支撑装置包括平衡杆以及对称设于平衡杆两端的弧形支架，所述弧形支架两端镂空。
13.进一步地，所述弧形支架通过上下两根弧形不锈钢管以及左右两根竖直钢管连接而成。
14.进一步地，所述弧形支架的两端对称设有配重支架，所述配重支架安装于竖直钢管上，且所述配重支架上安装有配重体。
15.进一步地，所述驱动部包括壳体、电机、第一齿轮、第二齿轮、转杆、回转轴承，所述壳体设于连接部与螺旋桨之间，所述回转轴承设于壳体的底部中心处，所述转杆的一端穿过回转轴承进入壳体的内部，且与回转轴承的内圈相连接，所述第一齿轮与转杆位于壳体的一端相连接，且所述转杆与第一齿轮的连接处均开设有与外部相贯通的通孔，供所述采
样部通过，所述第二齿轮与第一齿轮啮合连接，且通过设于壳体内部的电机驱动。
16.进一步地，所述驱动部还包括转速调节仪，所述转速调节仪设于壳体内部，所述电机为可变速电机，且内部变速箱与所述电机相连接。
17.进一步地，所述连接部的顶部设有可伸缩调节的牵引绳。
18.进一步地，所述连接部的内部设有电源和电线，所述电源通过电线分别与转速调节仪、电机相连接。
19.进一步地，所述采样部包括竖直放置的主采样棒、以十字型排布于主采样棒底端的支采样棒，所述主采样棒与支采样棒上均等间距排布有等孔径的采样孔，所述主采样棒的底端高于所述弧形支架下端面。
20.与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果：
21.1.本实用新型以船只方向延伸底泥起悬，相对其他装置，本装置结合了船只扰动与底泥起悬污染的关系，而其他装置仅仅对水体进行检测采样，未探究船只对底泥起悬的影响，无法探究船只螺旋桨扰动的作用机理。
22.2.对底泥收集多方向性的实现：有的众多底泥采样装置设计仅仅包含纵向，大多设计的采样棒为高中低分布采样孔，以此收集不同水深时底泥起悬情况；本装置通过纵向和横向的采样棒，设置不同的研究变量，更易于研究纵向与水平方向差异比较。
23.3.对不同环境装置自身的适应:通过多种重量的配重，以应对不同河道流速情况下，调节自重来增加稳定性，加之镂空设计，减小受力面积，减少水的作用力，加固装置稳定性，避免仪器发生偏移、倾覆。
24.4.对射流速度更加全面的体现:本装置在底泥装置的基础上创新结合螺旋桨，考虑到船只有不同的行驶速度，增加转速调节仪控制螺旋桨转速变化，进而引起的螺旋桨射流流速不同，为实验结果增设更多可能性，使实验数据更加全面。
25.提供一种模拟船只扰动的底泥起悬和采样装置，其结构简单，操作方便，制作维护成本低，使用效果好，可多样化精准取样，具有可靠的实用性和广泛的适用性。
附图说明
26.图1是本实用新型实施例提供的一种模拟船只扰动的底泥起悬和采样装置的整理结构示意图；
27.图2是本实用新型实施例提供的一种模拟船只扰动的底泥起悬和采样装置的侧面图；
28.图3是图1所示的驱动部的结构示意图；
29.图4是图1所示的螺旋桨的结构示意图；
30.图5是图1所示的配重体的结构示意图。
31.图中：1、连接部；2、驱动部；2a、壳体；2b、电机；2c、第一齿轮；2d、第二齿轮；2e、转杆；2f、回转轴承；2g、转速调节仪；3、螺旋桨；4、主采样棒；5、支采样棒；6、采样孔；7、支撑装置；8、平衡杆；9、弧形支架；10、配重支架；11、配重体。
具体实施方式
32.下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本
实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
33.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
34.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.如图1、图2、图3、图4、图5所示，本实用新型实施例提供的模拟船只扰动的底泥起悬和采样装置包括：
36.一支撑装置7，所述支撑装置7包括平衡杆8以及对称设于平衡杆8两端的弧形支架9，所述弧形支架9两端镂空，弧形扩大底部触地面积，镂空缩减面积减小力的作用，保持稳定，弧形稳定架以弧形外扩为支撑脚，利于装置在水底稳定，不至于侧翻；所述弧形支架9通过上下两根弧形不锈钢管以及左右两根竖直钢管连接而成；所述弧形支架9的两端对称设有配重支架10，所述配重支架10安装于竖直钢管上，且所述配重支架10上安装有配重体11。增加装置自身重量，使装置尽量竖直下层，减少与勘测目标区域偏差距离，配重支架10悬挂配重体11，槽型结构放置配重掉落，配重体11为不同重量的外圆内方实心金属砣；
37.平衡支架整体的材质优选为不锈钢，不易生锈且硬度较大；
38.一与支撑装置7相连接的连接部1，所述连接部1的顶部设有可伸缩调节的牵引绳，可伸缩调控，自由调节仪器放置深度，且硬度较大，防止连接装置断掉，仪器脱落；所述连接部1的内部设有电源和电线，所述电源通过电线分别与转速调节仪、电机2b相连接；
39.连接部1触水外壳的材质优选为橡胶材料；
40.一安装于连接部1底部的驱动部2，所述驱动部2底部设有输出端，所述驱动部2包括壳体2a、电机2b、第一齿轮2c、第二齿轮2d、转杆2e、回转轴承2f，所述壳体2a设于连接部1与螺旋桨3之间，所述回转轴承2f设于壳体2a的底部中心处，所述转杆2e的一端穿过回转轴承2f进入壳体2a的内部，且与回转轴承2f的内圈相连接，所述第一齿轮2c与转杆2e位于壳体2a的一端相连接，且所述转杆2e与第一齿轮2c的连接处均开设有与外部相贯通的通孔，供所述采样部通过，所述第二齿轮2d与第一齿轮2c啮合连接，且通过设于壳体2a内部的电机2b驱动；所述驱动部2还包括转速调节仪，所述转速调节仪设于壳体2a内部，所述电机2b为可变速电机2b，且内部变速箱与所述电机2b相连接；转速调节仪调节电流强度和频率，以此控制螺旋桨3的驱动速度；
41.一安装于驱动部2底部输出端的螺旋桨3，所述螺旋桨3与驱动部2的中部均开设有通孔，且二者相互贯通，
42.一采样部，所述采样部依次穿过螺旋桨3和驱动部2与连接部1相连接；所述采样部包括竖直放置的主采样棒4、以十字型排布于主采样棒4底端的支采样棒5，所述主采样棒4与支采样棒5上均等间距排布有等孔径的采样孔6，所述主采样棒4的底端高于所述弧形支架9下端面；主采样棒4与螺旋桨3不直接接触，保持独立工作，不受螺旋桨3转动而影响，减少不必要的实验干扰，且其上等间距布设采集孔，方便测得同一位置所对应的纵向数据变化；
43.使用时，先确定探测对象所在的具体固定位置，做好标记；观测水流流速，合理选择配重体11用于增加装置自重，加快垂直下沉速度，减少因水流冲击力导致放置偏移造成的实验误差；通过连接部1作为吊绳，将装置放入被测水体，等待装置触底静置一段时间观测，减少在因素对泥层结构破坏的影响；通过多次改变螺旋桨3转速分次进行测验，分别收集采集孔里的样本水体。
44.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。