专利名称：用于钻取连续原状底泥试样的活门式取样器的制作方法
技术领域：
本发明涉及河道、湖泊底泥污泥取样器，尤其是涉及一种用于钻取连续原 状底泥试样的活门式取样器。
背景技术：
河道、湖泊底泥一旦受到污染后成为水体的内污染源，长期影响水体环境。 为了研究水体与底泥之间污染物迁移、转化与累积过程，及其对水体环境的影 响，必须从水下钻取不同深度原状底泥样品，用于测试其中污染物含量及随深 度分布剖面。目前国内外现有的底泥取样设备主要包括抓斗式取样器和地质钻 机。抓斗式取样器结构简单，操作方便，但其取样深度有限，抓取过程中对试 样扰动大，而且由于其密封性差易造成样品流失，并在样品提取过程中与水体 接触易受到污染或稀释，难以满足高精度测试研究要求。利用地质钻机在水域 中取样需搭设一承载平台或采用专门船载钻机，设备大而笨重，取样费用比较 高，另外，现有地质钻机配备常规取样器或取样管难以一次获取1米以上原状 试样。上述不足使它们难以满足该技术领域的高精度研究要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于钻取连续原状底泥试样的活门式取样器。 本发明采用的技术方案是-
本发明包括带有吊环的击锤、滑杆、承台、pvc釆样管、固定支架、活门和
不锈钢采样头。击锤的中心孔内装有滑杆，滑杆上端与击锤的中心孔为滑动配 合，滑杆下端焊接在承台上，承台下面的凸台外套有上箍圈用螺栓锁紧，上箍 圈和下箍圈外部均匀焊接有空心支撑杆组成固定支架，上箍圈和下箍圈内固定 有pvc采样管，采样头焊接在下箍圈底部，在采样头管壁上沿内径圆的垂直投
影线切下管片，在管片长度方向的两端装上转轴后制成活门，上箍圈侧面装有 操纵杆，操纵杆与控制拉杆的一端铰接后，控制拉杆的另一端穿过靠近活门侧 的一根空心支撑杆与活门下端铰接，穿过靠近活门侧的一根空心支撑杆后与活 门下端铰接，操纵杆扳起，活门将采样器底端完全封闭，操纵杆压下，活门刚 好与管壁齐平，采样器底端完全开放，在活门下方的采样头管壁上钻有通气孔， 通气孔与另一根空心支撑杆下端连通，其上端开有进气孔，进气孔用软管与打 气筒连接。本发明具有的有益效果是
1) 不锈钢采样头上制作活门，活门开启时与管壁齐平，关闭时刚好将采样器 底端封闭。活门开闭通过与其相连的拉杆实现。
2) 空心支撑杆下端延伸至活门之下，上端用软管接一个简易打气筒，通过该 空心支撑杆注气可消除因取样器上拔所产生的底部负压，使取样器提取更为容 易，并避免试样被扰动。
3) 本发明运用击锤连续冲击承台，经固定支架传递至不锈钢采样头，将其钻
入水下底泥中， 一次性钻进底泥的深度可超过2米。
4) 该取样器可一次性提取2米以上柱状底泥试样，在提取过程柱状底泥试样 封存在pvc管，保持原状，不会与水体接触而受污染或稀释。
5) 选用惰性pvc材质管作为底泥试样的套筒，不会导致底泥受到二次污染， 通长柱状试样提取后易截取成小段存放。
图l是采样设备装置示意图。 图2是活门开闭原理示意图。
图中1、吊环，2、中心孔，3、击锤，4、螺栓，5、上箍圈，6、 pvc采样 管，7、固定支架，8、下箍圈，9、通气孔，10、滑杆，11、承台，12、操纵杆， 13、进气孔，14、打气筒，15、软管，16、控制拉杆，17、转轴，18、活门， 19、采样头。
具体实施例方式
如图1、图2所示，本发明包括带有吊环1的击锤3、滑杆10、承台11、 pvc采样管6、固定支架7、活门18和不锈钢采样头19;击缍3的中心孔2内 装有滑杆IO，滑杆10上端与击锤3的中心孔2为滑动配合，滑杆10下端焊接 在承台11上，承台11下面的凸台外套有上箍圈5用螺栓4锁紧，上箍圈5和 下箍圈8外部均匀焊接有3根空心支撑杆组成固定支架7，上箍圈5和下箍圈8 内固定有pvc采样管6，不锈钢采样头19焊接在下箍圈8底部，在不锈钢采样 头19管壁上沿内径圆的垂直投影线切下管片，在管片长度方向的两端装上转轴 17后制成活门18，上箍圈5侧面装有操纵杆12，操纵杆12与控制拉杆16的一 端铰接后，控制拉杆16的另一端穿过靠近活门18侧的一根空心支撑杆与活门 18下端铰接，操纵杆12扳起，活门18将采样器底端完全封闭，操纵杆12压下， 活门18刚好与管壁齐平，采样器底端完全开放。在活门18下方的不锈钢采样 头19管壁上钻有通气孔9，通气孔9与另一根空心支撑杆下端连通，其上端开有进气孔13，进气孔13用软管15与打气筒14连接。 所述采样头19底端口为圆柱形或斜楔形的快口。 本发明的工作原理如下
本发明在水域中实施时需要一到两艘小船配合。在船舷边立一个三角架， 挂有滑轮和手拉葫芦，用于将取样器竖起、拔出和拉落击锤3。将本发明装置依 照发明内容所述安装完成，并将整个取样器垂直竖起插在指定位置。通过击锤3 连续冲击，将取样器慢慢钻入底泥并达到指定深度。提起操纵杆12，将活门18 关闭。然后绳索套牢取样器承台，用手拉葫芦提取含有通长底泥试样的取样设 备。提取之前用打气筒14向通气支撑杆内压縮空气，吹出空心支撑杆内塞入的 淤泥，使其形成通路，避免取样器底部被真空吸牢，这样可以保证通长底泥试 样完整的拔出。松开紧固螺栓4，拆下击锤3和承台11，将pvc采样管6缓缓抽 出，即可根据需要截取适合长度的底泥试样，放置在样品箱中。
上述具体实施方式
用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本 发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落 入本发明的保护范围。
权利要求
1. 一种用于钻取连续原状底泥试样的活门式取样器，其特征在于包括带有吊环(1)的击锤(3)、滑杆(10)、承台(11)、pvc采样管(6)、固定支架(7)、活门(18)和不锈钢采样头(19)；击锤(3)的中心孔(2)内装有滑杆(10)，滑杆(10)上端与击锤(3)的中心孔(2)为滑动配合，滑杆(10)下端焊接在承台(11)上，承台(11)下面的凸台外套有上箍圈(5)用螺栓(4)锁紧，上箍圈(5)和下箍圈(8)外部均匀焊接有空心支撑杆组成固定支架(7)，上箍圈(5)和下箍圈(8)内固定有pvc采样管(6)，采样头(19)焊接在下箍圈(8)底部，在采样头(19)管壁上沿内径圆的垂直投影线切下管片，在管片长度方向的两端装上转轴(17)后制成活门(18)，上箍圈(5)侧面装有操纵杆(12)，操纵杆(12)与控制拉杆(16)的一端铰接后，控制拉杆(16)的另一端穿过靠近活门(18)侧的一根空心支撑杆后与活门(18)下端铰接，操纵杆(12)扳起，活门(18)将采样器底端完全封闭，操纵杆(12)压下，活门(18)刚好与管壁齐平，采样器底端完全开放，在活门(18)下方的采样头(19)管壁上钻有通气孔(9)，通气孔(9)与另一根空心支撑杆下端连通，其上端开有进气孔(13)，进气孔(13)用软管(15)与打气筒(14)连接。
2. 根据权利要求1所述的一种用于钻取连续原状底泥试样的活门式取样器， 其特征在于所述采样头(19)底端口为圆柱形或斜楔形的快口。
全文摘要
本发明公开了一种用于钻取连续原状底泥试样的活门式取样器。它由击锤、滑杆、承台、pvc采样管、固定支架、不锈钢采样头和活门等构件组成。击锤沿滑杆自由落下击打承台，可将取样器钻进底泥层中。承台之下由固定支架和不锈钢采样头串联而成。固定支架由上、下箍圈与3根空心支撑杆焊接而成，pvc采样管从固定支架下端插入并固定。不锈钢采样头设有活门装置，活门开启时与管壁齐平，关闭时可在此处将底泥切断并封锁其上的试样。试样提取前向采样头底端压入空气，用以消除因取样器上拔所产生的底部负压。本发明可一次性提取2米以上柱状底泥试样封存在pvc管，保持原状，不会与水体接触而受污染或稀释，通长柱状试样提取后易截取成小段存放。
文档编号G01N1/10GK101545833SQ200910098258
公开日2009年9月30日 申请日期2009年4月30日 优先权日2009年4月30日
发明者王顺玉, 詹良通, 陈云敏 申请人:浙江大学