本发明涉及的取样器材技术领域，尤其涉及一种水下沉积物无扰动采样装置。
背景技术：
湖泊富营养化是我国湖泊水体面临的主要环境问题。由于氮、磷等营养盐的过量输入，当水中的氮、磷、钾超过一定含量即为水质的富营养化，会导致水体藻类因养分过足而迅速生长繁殖，使清澈碧绿的水质变得混浊不堪，颜色各异，出现水华现象(Water bloom)，破坏水生态，影响饮用水源地供水安全。外源污染进入湖泊后很大一部分沉积到底泥当中，这些积累的营养盐在合适的条件下会再次释放出来供给藻类生长，形成内源污染。因此，采集沉积物样品研究内源释放机制及其对藻类生长的影响具有重要意义。关于沉积物内源污染释放机制的研究，需要采集原装无扰动的底泥柱状样品，且希望获得的沉积物柱状样具有较大的面积，避免边壁效应，采样过程中往往需要严格保证样品的层序以及沉积厚度等原始形状，其中需要研究对样品有极高精确要求，采样过程中的微量污染都会对分析结果产生影响，目前的水下沉积物无扰动采样装置外表面铁皮包多，导致其本身体重较重，而且采样面积较小，对沉积物的扰动较大，不能保证样品的层序原始形状，从而会影响研究结果，不能满足使用需求。
技术实现要素：
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述现有水下沉积物无扰动采样装置存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明目的是提供一种水下沉积物无扰动采样装置，其设置的装载组件采用塑料制成，可减轻本采样装置的本身重量，容置桶的透明度，又可便于研究人员取不同层序沉积物进行研究，使用方便、可靠，并且通过设置的封口组件和震动送绳组件，不再需要另外施加外力使装载组件挖掘封口，操作简单、方便、快捷，省时省力，可保证样品的层序原始形状，从而有助于研究结果，同时可采取更深度的沉积物。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种水下沉积物无扰动采样装置，包括，承载组件，包括上支撑杆、支架和安装底座，所述支架一端与所述上支撑杆连接，另一端与所述安装底座连接；装载组件，设置于所述安装底座上；封口组件，设置于所述承载组件上；以及，震动送绳组件，与所述上支撑杆连接。
作为本发明所述水下沉积物无扰动采样装置的一种优选方案，其中：所述装载组件包括单向盖和容置桶，所述单向盖设置于所述容置桶上，所述容置桶嵌入设置于所述承载组件的安装底座内。
作为本发明所述水下沉积物无扰动采样装置的一种优选方案，其中：所述容置桶采用有机玻璃制成。
作为本发明所述水下沉积物无扰动采样装置的一种优选方案，其中：所述单向盖包括安装杆、铰链和盖板，所述安装杆与盖板通过铰链连接。
作为本发明所述水下沉积物无扰动采样装置的一种优选方案，其中：所述封口组件包括卡合件和连接件，所述卡合件与连接件相连接。
作为本发明所述水下沉积物无扰动采样装置的一种优选方案，其中：所述卡合件包括侧板和挡板，所述侧板的一端与所述挡板连接，另一端与所述支架进行铰接。
作为本发明所述水下沉积物无扰动采样装置的一种优选方案，其中：所述挡板为弧形结构。
作为本发明所述水下沉积物无扰动采样装置的一种优选方案，其中：所述连接件包括复位弹簧，所述复位弹簧固定在所述侧板上。
作为本发明所述水下沉积物无扰动采样装置的一种优选方案，其中：所述连接件还包括提起器，所述提起器的拉绳一端与所述挡板连接，另一端与所述提起器的挂环连接。
作为本发明所述水下沉积物无扰动采样装置的一种优选方案，其中：所述挂环套设在所述震动送绳组件的悬挂件上。
本发明的有益效果：本发明设计合理，结构紧凑，设置的装载组件采用塑料制成，可减轻本采样装置的本身重量，容置桶的透明度，又可便于研究人员取不同层序沉积物进行研究，使用方便、可靠，并且通过设置的封口组件和震动送绳组件，不再需要另外施加外力使装载组件挖掘封口，操作简单、方便、快捷，省时省力，可保证样品的层序原始形状，从而有助于研究结果，同时可采取更深度的沉积物，满足使用需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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它的附图。其中：
图1为本发明水下沉积物无扰动采样装置第一个实施例的整体正视结构示意图。
图2为本发明水下沉积物无扰动采样装置第一、二个实施例的整体侧视结构示意图。
图3为本发明水下沉积物无扰动采样装置第一、二个实施例的采样完成结构示意图。
图4为本发明水下沉积物无扰动采样装置第一、二个实施例所述的整体俯视结构示意图。
图5为本发明水下沉积物无扰动采样装置第一个实施例所述的单向盖结构示意图。
图6为本发明水下沉积物无扰动采样装置第二个实施例所述的卡合件结构示意图。
图7为本发明水下沉积物无扰动采样装置第三个实施例所述的震动送绳组件结构示意图。
图8为本发明水下沉积物无扰动采样装置第三个实施例所述的悬挂件结构示意图。
图9为本发明水下沉积物无扰动采样装置第三个实施例所述的上支架结构示意图。
图10为本发明水下沉积物无扰动采样装置第三个实施例所述的下支架结构示意图。
图11为本发明水下沉积物无扰动采样装置第四个实施例所述的冲击件结构示意图。
图12为本发明水下沉积物无扰动采样装置第四个实施例所述的受力柱结构示意图。
图13为本发明水下沉积物无扰动采样装置第四个实施例所述的单向轮结构示意图。
图14为本发明水下沉积物无扰动采样装置第四个实施例所述的防护壳结构示意图。
图15为本发明水下沉积物无扰动采样装置第四个实施例所述的震动送绳组件剖面结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
参照图1～5，为本发明第一个实施例，提供了一种水下沉积物无扰动采样装置的整体结构示意图，如图1，一种水下沉积物无扰动采样装置包括承载组件100，包括上支撑杆101、支架102和安装底座103，支架102一端与上支撑杆101接，另一端与安装底座103连接；装载组件200，设置于安装底座103上；封口组件300，设置于承载组件100上；以及，震动送绳组件400，与上支撑杆101连接。
具体的，本发明主体结构包括承载组件100、装载组件200、封口组件300和震动送绳组件400，其相互配合，有助于快速完整采样，保证其使用的可靠性，且方便、快捷，满足使用需求，进一步的，承载组件100，起到承载装载组件200和封口组件300的作用，其包括上支撑杆101、支架102和安装底座103，且支架102设置有两个，两个支架102同一端分别与上支撑杆101连接，另一端与安装底座103连接，且支架102为房形(上梯形形下长方形)结构，而上支撑杆101为F型结构，需说明的是，上支撑杆101、支架102和安装底座103均采用铝合金或不锈钢等材料制成，且支架102的两端与上支撑杆101和安装底座103通过焊接或螺栓固定，其中，上支撑杆101的中间位置设有挂环101b，挂环101b用于系绳，便于取样人员拉动；装载组件200，用于装载沉积物，其设置于安装底座103上；而封口组件300，起到挖掘封口的作用，设置于承载组件100上；震动送绳组件400，为封口组件300挖掘封口，以及为挖掘更多沉积物提供了条件，操作简单、方便、快捷，其与上支撑杆101连接。
其中，装载组件200包括单向盖201和容置桶202，单向盖201嵌入设置于容置桶202上，容置桶202的底端嵌入设置于承载组件100的安装底座103的凹槽内螺纹内，两者可通过容置桶202的外螺纹与凹槽的内螺纹旋合连接，较好的，单向盖201采用塑料制成，而容置桶202采用有机玻璃制成，即可减轻本采样装置的重量，故容置桶202具有一定的透明度，可便于研究人员取不同层序沉积物进行研究培养，使用方便、可靠。
需详细说明的是，单向盖201包括安装杆201a、铰链201b和盖板201c，安装杆201嵌入固定在容置桶202的端口内，两者通过螺栓固定，盖板201c设置于容置桶202端口边缘上，且盖板201c设置有两个，两个盖板201c对称设置于安装杆201a的两侧，且通过铰链201b连接，且铰链201b通过螺丝设置于盖板201c上端面与安装杆201a的侧面通过螺丝进行连接。
参照图2～6，为本发明的第二个实施例，该实施例不同于第一个实施例的是：封口组件300包括卡合件301和连接件302，是实现挖土封口的主体结构，即可保证样品的层序原始形状，且机械化程度高，省时省力。具体的，参见图1，其主体结构包括承载组件100、装载组件200、封口组件300和震动送绳组件400，其相互配合，有助于快速完整采样，保证其使用的可靠性，且方便、快捷，满足使用需求，进一步的，承载组件100，起到承载装载组件200和封口组件300的作用，其包括上支撑杆101、支架102和安装底座103，且支架102设置有两个，两个支架102同一端分别与上支撑杆101连接，另一端与安装底座103连接，且支架102为房形(上梯形形下长方形)结构，而上支撑杆101为F型结构，需说明的是，上支撑杆101、支架102和安装底座103均采用铝合金或不锈钢等材料制成，且支架102的两端与上支撑杆101和安装底座103通过焊接或螺栓固定，其中，上支撑杆101的中间位置设有挂环101b，挂环101b用于系绳，便于取样人员拉动；装载组件200，用于装载沉积物，其设置于安装底座103上；而封口组件300，起到挖掘封口的作用，设置于承载组件100上；震动送绳组件400，为封口组件300挖掘封口，以及为挖掘更多沉积物提供了条件，其与上支撑杆101连接。而封口组件300包括卡合件301和连接件302，连接件302用于调控卡合件301，其与卡合件301相连接，进一步的，卡合件301共设置有两个，两个卡合件301对称设置于容置桶202的两侧，其中，卡合件301包括侧板301a和挡板301b，侧板301a设置有两个，两个侧板301a的同一端分别与挡板301b的两端通过焊接连接，两者的另一端分别与两个支架102通过螺栓铰接，较好的，挡板301b为弧形结构，且挡板301b宽度与容置桶202的半径相等，而侧板301a为扇形结构，其中，挡板301b与侧板301a均采用铝合金制成。
进一步的，连接件302包括复位弹簧302a，复位弹簧302a是实现卡合件301封口的重要组成部件，复位弹簧302a的两端分别通过螺栓固定在两个卡合件301同一端的侧板301a上，且复位弹簧302a共设置有两个，其中，连接件302还包括提起器302b，提起器302b设置于远离复位弹簧302a一端的挡板301b上，需说明的是，提起器302b的拉绳302b-1一端与挡板301b的连接环连接，拉绳302b-1系在挡板301b的连接环上，另一端系在提起器302b的挂环302b-2上，两者的连接为实现打开卡合件301提供了基础。
参照图7～10，为本发明的第三个实施例，该实施例不同于以上实施例的是：震动送绳组件400包括悬挂件401和支撑件402，挂环302b-2套设在震动送绳组件400的悬挂件401上，具体的，参见图1，其主体结构包括承载组件100、装载组件200、封口组件300和震动送绳组件400，其相互配合，有助于快速完整采样，保证其使用的可靠性，且方便、快捷，满足使用需求，进一步的，承载组件100，起到承载装载组件200和封口组件300的作用，其包括上支撑杆101、支架102和安装底座103，且支架102设置有两个，两个支架102同一端分别与上支撑杆101连接，另一端与安装底座103连接，且支架102为房形(上梯形形下长方形)结构，而上支撑杆101为F型结构，需说明的是，上支撑杆101、支架102和安装底座103均采用铝合金或不锈钢等材料制成，且支架102的两端与上支撑杆101和安装底座103通过焊接或螺栓固定，其中，上支撑杆101的中间位置设有挂环101b，挂环101b用于系绳，便于取样人员拉动；装载组件200，用于装载沉积物，其设置于安装底座103上；而封口组件300，起到挖掘封口的作用，设置于承载组件100上；震动送绳组件400，为封口组件300挖掘封口，以及为挖掘更多沉积物提供了条件，其与上支撑杆101连接。而封口组件300包括卡合件301和连接件302，连接件302用于调控卡合件301，其与卡合件301相连接，进一步的，卡合件301共设置有两个，两个卡合件301对称设置于容置桶202的两侧，其中，卡合件301包括侧板301a和挡板301b，侧板301a设置有两个，两个侧板301a的同一端分别与挡板301b的两端通过焊接连接，两者的另一端分别与两个支架102通过螺栓铰接，较好的，挡板301b为弧形结构，且挡板301b宽度与容置桶202的半径相等，而侧板301a为扇形结构，其中，挡板301b与侧板301a均采用铝合金制成。而震动送绳组件400包括悬挂件401和支撑件402，挂环302b-2套设在震动送绳组件400的悬挂件401上，其中，支撑件402包括上支架402a和下支架402b，悬挂件401的支柱401a依次穿过上支架402a的第一外延体402a-1和下支架402b的第二外延体402b-1，其中，悬挂件401设置有两个，两个悬挂件401对称设置。
进一步的，支柱401a包括挂体401a-1、第一隔板401a-2和下降体401a-3，挂体401a-1的一端与下降体401a-3连接，另一端穿过第一外延体402a-1的第一通孔K1，挂体401a-1可在第一通孔K1内进行滑动，而下降体401a-3的另一端穿过第二外延体402b-1的第二通孔K2，下降体401a-3可在第二通孔K2内滑动，而第一隔板401a-2设置于第一外延体402a-1上，其为圆环结构，第一隔板401a-2的外径大于第一通孔K1的直径，悬挂挂环302b-2时，第一隔板401a-2抵至第一外延体402a-1下端面，需说明的是，挂体401a-1和下降体401a-3均为圆柱形结构，下降体401a-3远离挂体401a-1的一端外围设置有第一传动齿M1，且挂体401a-1的直径大于下降体401a-3的直径，较好的，挂体401a-1、第一隔板401a-2和下降体401a-3为一体式结构，且均采用不锈钢或铝合金等材料制成；具体的，挂环302b-2设置于挂体401a-1远离下降体401a-3一端的上。
需说明的是，悬挂件401还包括第一弹簧401b，第一弹簧401b起到复位支柱401a的作用，其设置于第一隔板401a-2与第二外延体402b-1之间的支柱401a外围，第一弹簧401b的直径介于第二通孔K2的直径和第一隔板401a-2的外径之间。
进一步的，上支架402a还包括限位体402a-2，第一外延体402a-1对称设置于限位体402a-2的两端，与第一外延体402a-1水平面垂直的限位体402a-2两侧和上支撑杆101的上外延体通过焊接固定，其中，限位体402a-2为横截面为倒“T”型的镂空圆柱形结构，较好的，第一外延体402a-1与限位体402a-2为一体式结构；而下支架402b还包括连接盘402b-2和安装杆402b-3，第二外延体402b-1对称设置于连接盘402b-2的两端，而安装杆402b-3设置于连接盘402b-2底端，较好的，第二外延体402b-1、连接盘402b-2和安装杆402b-3为一体式结构；其中，连接盘402b-2的另外两侧通过焊接与上支撑杆101连接。
参照图11～15，为本发明的第四个实施例，该实施例不同于以上实施例的是：震动送绳组件400还包括冲击件403和驱动件404，具体的，参见图1，其主体结构包括承载组件100、装载组件200、封口组件300和震动送绳组件400，其相互配合，有助于快速完整采样，保证其使用的可靠性，且方便、快捷，满足使用需求，进一步的，承载组件100，起到承载装载组件200和封口组件300的作用，其包括上支撑杆101、支架102和安装底座103，且支架102设置有两个，两个支架102同一端分别与上支撑杆101连接，另一端与安装底座103连接，且支架102为房形(上梯形形下长方形)结构，而上支撑杆101为F型结构，需说明的是，上支撑杆101、支架102和安装底座103均采用铝合金或不锈钢等材料制成，且支架102的两端与上支撑杆101和安装底座103通过焊接或螺栓固定，其中，上支撑杆101的中间位置设有挂环101b，挂环101b用于系绳，便于取样人员拉动；装载组件200，用于装载沉积物，其设置于安装底座103上；而封口组件300，起到挖掘封口的作用，设置于承载组件100上；
震动送绳组件400，为封口组件300挖掘封口，以及为挖掘更多沉积物提供了条件，其与上支撑杆101连接。而封口组件300包括卡合件301和连接件302，连接件302用于调控卡合件301，其与卡合件301相连接，进一步的，卡合件301共设置有两个，两个卡合件301对称设置于容置桶202的两侧，其中，卡合件301包括侧板301a和挡板301b，侧板301a设置有两个，两个侧板301a的同一端分别与挡板301b的两端通过焊接连接，两者的另一端分别与两个支架102通过螺栓铰接，较好的，挡板301b为弧形结构，且挡板301b宽度与容置桶202的半径相等，而侧板301a为扇形结构，其中，挡板301b与侧板301a均采用铝合金制成。而震动送绳组件400包括悬挂件401和支撑件402，挂环302b-2套设在震动送绳组件400的悬挂件401上，其中，支撑件402包括上支架402a和下支架402b，悬挂件401的支柱401a依次穿过上支架402a的第一外延体402a-1和下支架402b的第二外延体402b-1，其中，悬挂件401设置有两个，两个悬挂件401对称设置。而震动送绳组件400还包括冲击件403和驱动件404，冲击件403从上支架402a上端嵌入设置于上支架402a的限位体402a-2内，驱动件404的受力柱404a从上支架402a下端嵌入设置于上支架402a的限位体402a-2内，冲击件403位于受力柱404a上。
进一步的，冲击件403包括绳环403a、嵌入柱403b和重锤403c，嵌入柱403b的两端分别与绳环403a和重锤403c连接，具体的，嵌入柱403b的一端贯穿性穿过限位体402a-2的第三通孔K3与重锤403c连接，而重锤403c设置于限位体402a-2内，其中，嵌入柱403b和重锤403c均为圆柱形结构，嵌入柱403b的直径小于重锤403c的直径，重锤403c的直径小于限位体402a-2的直径，较好的，绳环403a、嵌入柱403b和重锤403c为一体式结构，其中，重锤403c采用不锈钢材料制成，且其具有一定的重量，可敲到至受力柱404a，使其下降。
进一步的，驱动件404还包括防护壳404b和单向轮404c，受力柱404a的驱动体404a-1依次贯穿防护壳404b和连接盘402b-2的第四通孔K4与单向轮404c配合，其中，防护壳404b分别与连接盘402b-2和限位体402a-2通过螺栓连接，需说明的是，驱动体404a-1为圆柱体，且其与单向轮404c连接一端设置有第二传动齿M2，而单向轮404c的外侧设置有第三传动齿M3，其中，下降体401a-3远离挂体401a-1的一端外围设置有第一传动齿M1，单向轮404c上的第三传动齿M3分别与第二传动齿M2和下降体401a-3的第一传动齿M1配合，较好的，第二传动齿M2和第一传动齿M1均为倒刺型结构，而单向轮404c通过单向轴承安装于安装杆402b-3上，单向轮404c至少设置有两个(图中个数仅作参考)，两个单向轮404c对称设置于驱动体404a-1的两侧，单向轮404c只能单向转动，用于实现多次捶打而悬挂件401不会复位，进而可实现挖掘更深层沉积物的作用，较好的，单向轮404c采用弹性材料制成，弹性材料可为橡胶或软塑料等，其便于操作人员操作使悬挂件401和受力柱404a复位。
需说明的是，受力柱404a还包括第二隔板404a-2、第三隔板404a-3和第二弹簧404a-4，第二隔板404a-2设置于驱动体404a-1的一端，另一端穿过防护壳404b的依次穿过第五通孔K5和第六通孔K6与单向轮404c配合，而第三隔板404a-3设置于第二隔板404a-2下的驱动体404a-1外围，而第二弹簧404a-4套设于第三隔板404a-3底端的驱动体404a-1外围，第二隔板404a-2、第三隔板404a-3均为圆环结构，两者的外径均大于第二弹簧404a-4、第五通孔K5和第六通孔K6的直径，而第二弹簧404a-4的直径小于第六通孔K6的直径，故第二弹簧404a-4可通过第六通孔K6的直径抵至连接盘402b-2上，使用时，第二隔板404a-2和第三隔板404a-3分别设置于防护壳404b的第五通孔K5两端，第二弹簧404a-4一端抵至第三隔板404a-3，另一端抵至连接盘402b-2上，较好的，驱动体404a-1、第二隔板404a-2和第三隔板404a-3为一体式结构。
使用过程：操作人员将绳系在绳环403a上，并将重锤403c拉起，由于单向轮404c采用弹性材料制成，故操作人员在第二弹簧404a-4和第一弹簧401b的作用下，可使挂环302b-2和受力柱404a调节至合适位置，之后将挂环302b-2挂在挂体401a-1上，卡合件301被拉开，当操作人员将绳放松时，重锤403c将重击至第二隔板404a-2上，第二隔板404a-2受到冲击件403敲打时，驱动体404a-1会下降，此时，第二弹簧404a-4被压缩，驱动体404a-1上设置的第二传动齿M2将驱动单向轮404c转动，转动的单向轮404c将带动第一传动齿M1，使悬挂件401下降，经过多次重击，挂体401a-1下降与上支架402a处于同一水平面时，挂环302b-2将从挂体401a-1脱离，复位弹簧302a将复位，使两个卡合件301卡合至容置桶202，故实现了挖掘与封口。
应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征)。
应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。