一种水下底泥取样器的制作方法

本发明涉及河床沉积物取样技术领域，特别是涉及一种水下底泥取样器。

背景技术

水体的沉积物(底泥)可以看作是进入水体的化学物质的储存库。沉积物的化学成分不仅可以反映补给水源流经地的岩石、土壤的风化剥蚀作用，同时对水体周围的环境污染、自然环境变化等具有很好的指示作用。沉积物与水体之间具有一定的物质交换，沉积物的化学成分对水体的水质、水中的生物等均具有一定的影响。通过沉积物可以追踪污染源的来源、揭示环境变化规律以及人类活动对水质的影响。

目前，对于水体的沉积物一般采用专门的取样器进行样本采集；但是目前传统的取样器进行底泥取样时，底泥已被压实，水样被扰动，所取样品原状性破坏，振动土壤液化会影响管内样品；当水体沉积物所在的环境与大气环境温差较大时，样品采出后所测得的样品温度精度不足；下管操作不便，压力太大，难以下管，管内易出现真空段，影响了取样准度及精度。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种水下底泥取样器，以解决上述现有技术存在的问题，通过高压水冲散取样管附近的泥浆，防止取样管与底泥粘在一起难以下管和难以提管。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种水下底泥取样器，包括取样管，所述取样管内设置有一活塞；所述取样管底部连接有封堵管，所述取样管顶部连接有套筒；所述取样管外套设有取样器套管，所述取样器套管底端与所述封堵管侧壁固定连接，所述取样器套管顶端通过连接板与所述套筒连接，所述活塞的传动杆穿设于所述连接板上；所述取样器套管上端开设有高压水入口，高压水入口处设置有高压水枪，所述取样器套管下端开设有高压水出口；所述高压水入口和所述高压水出口内穿设有一高压水管，所述高压水管下端位于所述封堵管上方。

可选的，所述取样管包括多个通过连接环相连的取样管节，所述取样管节一端设置有环形的翼缘，另一端设置有环形的螺纹凸起，所述连接环内开设有与所述螺纹凸起相匹配的内螺纹，所述连接环顶部固定有内径小于所述连接环内径的上压板；相邻两个取样管节通过所述连接环将螺纹凸起与翼缘连接，所述连接环通过上压板卡接于所述取样管节的翼缘上表面，通过内螺纹旋紧相邻取样管节的螺纹凸起。

可选的，所述封堵管一端设置有螺纹凸起，另一端为楔形开口；所述楔形开口一端铰接有封堵板，所述封堵板端部设置有封堵线孔，所述取样器套管上端开设有封堵线入口，所述取样器套管下端开设有封堵线出口，所述封堵线孔、封堵线出口和封堵线入口用于穿设封堵线。

可选的，所述取样管节底部安装有密封环。

可选的，所述取样管节侧壁上开设有传感器孔，所述传感器孔内用于固定安装传感器。

可选的，所述套筒一端设置有翼缘，另一端设置有延展板；所述取样器套管上端设置有环形的延展块，所述延展板位于所述连接板和所述延展块之间；所述延展板、连接板和延展块通过螺栓固定连接。

可选的，所述取样器套管下端连接有中空的圆台部，所述圆台部一端与所述取样器套管一体成型，另一端与所述封堵管侧壁连接；所述圆台部与所述取样器套管连接端的内径大于所述圆台部与所述封堵管侧壁连接端的内径；所述高压水出口和所述封堵线出口分别开设于所述圆台部的侧壁上。

可选的，所述封堵板开设有封堵线孔的一端为楔形结构。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供的水下底泥取样器采用高压水枪，冲散取样管附近的泥浆，防止取样管与底泥粘在一起难以下管和难以提管；取样管前端采用楔形管口，便于下管；采用分段式取样管，多个取样管节通过连接环连接，切割样品保存时，减小了压力，从取样管往外推送样品过程中不会产生真空段，保持了样品原状性；取样管节上开设传感器孔位，用于安装温度等传感器，现场测试数据，受环境影响误差小；采用封堵管，取样完毕提升时闭合管底，避免了样品流失。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明水下底泥取样器整体结构示意图；

图2为本发明水下底泥取样器连接环结构示意图；

图3为本发明水下底泥取样器取样管节结构示意图；

图4a为本发明水下底泥取样器封堵管取样前的结构状态示意图；

图4b为本发明水下底泥取样器封堵管取样后的结构状态示意图；

其中，1为取样管、2为活塞、3为封堵管、4为套筒、5为取样器套管、6为连接板、7为高压水入口、8为高压水出口、9为连接环、10为取样管节、11为翼缘、12为螺纹凸起、13为上压板、14为封堵板、15为封堵线孔、16为封堵线入口、17为封堵线出口、18为密封环、19为传感器孔、20为延展板、21为延展块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种水下底泥取样器，以解决上述现有技术存在的问题，通过高压水冲散取样管附近的泥浆，防止取样管与底泥粘在一起难以下管和难以提管。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供一种水下底泥取样器，如图1、图2、图3、图4a和图4b所示，包括取样管1，取样管1内设置有一活塞2；取样管1底部连接有封堵管3，取样管1顶部连接有套筒4；取样管1外套设有取样器套管5，取样器套管5底端与封堵管3侧壁固定连接，取样器套管5顶端通过连接板6与套筒4连接，活塞2的传动杆穿设于连接板6上；取样器套管5上端开设有高压水入口7，高压水入口7处设置有高压水枪，取样器套管5下端开设有高压水出口8，高压水入口7和高压水出口8内穿设有与高压水枪连接的高压水管，高压水管的位置高于封堵管3，使用时封堵管3先进入底泥中，再使用高压水管用于冲散周围的底泥，这样待采样品不受高压水管的影响，这种设计既能防止取样管不易下管和提管，还能保证样品不被扰动。

具体的，取样管1包括多个通过连接环9相连的取样管节10，取样管节10一端设置有环形的翼缘11，另一端设置有环形的螺纹凸起12，连接环9内开设有与螺纹凸起12相匹配的内螺纹，连接环9顶部固定有内径小于连接环9内径的上压板13；相邻两个取样管节10通过连接环9将螺纹凸起12与翼缘11连接，连接环9通过上压板13卡接于取样管节10的翼缘11上表面，通过内螺纹旋紧相邻取样管节10的螺纹凸起12。封堵管3一端设置有螺纹凸起12，另一端为楔形开口；楔形开口一端通过铰链铰接有封堵板14，封堵板14端部设置有封堵线孔15，取样器套管5上端开设有封堵线入口16，取样器套管5下端开设有封堵线出口17，封堵线孔15、封堵线出口17和封堵线入口16用于穿设封堵线。

进一步优选的，取样管节10底部安装有密封环18，确保了连接完成的取样管1的密封性良好。取样管节10侧壁上开设有传感器孔19，传感器孔19内用于固定安装传感器。套筒4一端设置有翼缘11，另一端设置有延展板20；取样器套管5上端设置有环形的延展块21，延展板20位于连接板6和延展块21之间；延展板20、连接板6和延展块21通过螺栓固定连接。

取样器套管5下端连接有中空的圆台部，圆台部一端与取样器套管5一体成型，另一端与封堵管3侧壁连接；圆台部与取样器套管5连接端的内径大于圆台部与封堵管3侧壁连接端的内径；高压水出口8和封堵线出口17分别开设于圆台部的侧壁上；封堵板14开设有封堵线孔15的一端为楔形结构。

本发明的水下底泥取样器结构简单，性能可靠。使用时，封堵板14竖直向下与封堵管3侧壁位于同一条竖直水平线上，封堵板14和封堵管3下端的楔形结构便于下管，下管时取样管1和封堵管3先缓慢下行，直至进入底泥中，之后采用高压水枪，利用高压水管冲散取样管附近的泥浆，防止取样管与底泥粘在一起难以下管和难以提管，保证样品不被扰动；到达取样区段时，通过提升活塞2，使取样管1内形成负压，从而进行取样，取样完成后，通过提升封堵线入口16处的封堵线，控制封堵板14绕铰接点转动，直至封堵板14闭合封堵管3下端的开口，保持封堵管3下端封闭，进行提管操作，将样品取出，避免了提管过程中样品流失。取样管节10上开设的传感器孔19用于安装温度等传感器，可以实时测试数据，受环境影响误差小。采用分段式取样管，多个取样管节10通过连接环9连接，切割样品保存时，减小了压力，从取样管1往外推送样品过程中不会产生真空段，保持了样品原状性。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。