一種淺水沉積物和水樣采集裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種淺水沉積物和水樣采集裝置。該裝置包括采樣管、帶孔采樣管蓋、活塞推桿、上悶頭、下悶頭、止回閥、延長桿、沉積物采集頭、水樣采集頭和沉積物切片頭；采集水體時，采樣管上端依次連接帶孔采樣管蓋、止回閥、延長桿，采樣管下端連接水樣采集頭；采集沉積物時，采樣管上端依次連接帶孔采樣管蓋、止回閥、延長桿，采樣管下端連接沉積物采集頭；保存沉積物時，采樣管上端連接上悶頭，采樣管下端連接下悶頭；切割沉積物時，采樣管上端插入活塞推桿，采樣管下端連接沉積物切片頭。本實用新型集沉積物與水樣采集于一身，能保存樣品的原位分層特征，并且結構簡單、造價低廉、攜帶容易、使用方便、功能多樣，具有廣泛的實用價值。
【專利說明】
一種淺水沉積物和水樣采集裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于實驗儀器領域，具體涉及一種淺水沉積物和水樣采集裝置。【背景技術】
[0002]近年來，隨著工農業的快速發展，水體受污染程度日益加劇，而其中水體與陸地交界部分是受人類活動影響最大的部分。近岸水體較淺，溶解氧、氧化還原電位等環境因子周期性變化，使得底部沉積物微生物種群多樣性較高，具有多種代謝特性，有著重要的研究價值。
[0003]為了研究近岸淺水沉積物中污染物與微生物分布情況以及微生物種群多樣性，需要采集水體底部沉積物及水樣，并對沉積物加以分層研究，并且采樣時要保持良好的原位分層狀態并避免不同深度沉積物之間的相互污染。
[0004]目前，采集水體底部沉積物的方法主要有兩種:鉆孔采樣和抓斗采樣器采樣。這兩大類采樣方法雖然可以獲得水體底部沉積物，但這兩種采樣方法的缺陷在于存在嚴重的沉積物互混現象，后續無法進行污染物與微生物垂直分布的研究。此外，底部沉積物附近的水體樣本對沉積物的研究有重要輔助作用，以上兩種采樣方法無法同時采集水體底部沉積物和水體樣本。所以，為方便而有效地研究淺水水體底部沉積物與水樣性質，設計一種新型的集沉積物采集和水樣采集為一體的分層式采樣裝置很有必要。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的是針對淺水沉積物及水樣采集過程中存在的樣品不易獲得且樣品在采集中易相互混合導致樣品相互污染等問題，提供一種淺水沉積物和水樣采集裝置及其使用方法。
[0006]—種淺水沉積物和水樣采集裝置，包括采樣管、帶孔采樣管蓋、上悶頭、下悶頭、止回閥、延長桿、沉積物采集頭、水樣采集頭和沉積物切片頭；
[0007]所述的止回閥上端與所述的延長桿相連，內部垂直固定有托桿，托桿外部環繞有彈簧，止回閥下部內沿環繞有密封圈，彈簧一端支撐于止回閥內表面上部，另一端連接擋板，并將擋板頂于密封圈上，使擋板除了受到由下向上的作用力外，均與密封圈緊貼且止回閥上方的水無法通過止回閥回流；
[0008]所述的止回閥下方連接有帶孔采樣管蓋，柱狀的采樣管可拆卸式固定于帶孔采樣管蓋中，且兩者連接部設有第一硅膠密封墊片;采樣管下方根據使用需求可拆卸式固定沉積物采集頭、水樣采集頭和沉積物切片頭；
[0009]所述的沉積物采集頭為圓環狀楔形結構，用于插入沉積物時減小阻力；
[0010]所述的水樣采集頭為中空管狀，底部內壁上設有環形凸起，環形凸起上一側通過合頁鉸接有圓形擋板，圓形擋板通過第四硅膠密封墊片與環形凸起接觸，圓形擋板貼合第四硅膠密封墊片時，水樣采集頭中的水無法從底部流出;所述的圓形擋板上連接有提繩；
[0011]所述的沉積物切片頭本體呈中空管狀，本體下部通過旋轉卡口連接有環形的旋轉頭，旋轉頭上通過鋼絲卡口沿橫截面的直徑固定有一條細鋼絲；
[0012]上悶頭和下悶頭根據使用需求可拆卸式固定于采樣管兩端，上悶頭和下悶頭與采樣管接觸部位分別設有第二硅膠密封墊片和第三硅膠密封墊片。
[0013]作為優選，所述的帶孔采樣管蓋上設有環形穿繩孔;使用狀態下，所述的提繩穿過環形穿繩孔并由使用者控制。
[0014]作為優選，所述的延長桿為中空管，并與止回閥內腔連通；當圓形擋板脫離第四硅膠密封墊片時，止回閥內腔與采樣管連通;所述的止回閥與延長桿連接部上設有排水孔，用于排出延長桿內部積水。
[0015]作為優選，還包括活塞推桿，所述的活塞推桿包括刻度桿、手柄托和橡膠滑塊，刻度桿頂部固定有手柄托，底部連接橡膠滑塊，所述的橡膠滑塊橫截面為圓形，且直徑等于或略大于采樣管內徑。
[0016]作為優選，所述的可拆卸式固定均為螺紋連接。
[0017]作為優選，所述的延長桿為可拆卸式連接的多段式桿體。
[0018]實用新型與現有技術相比具有的有益效果:1)淺水沉積物及水樣采集裝置上端通過延長桿增加長度，解決了人工采樣需要進入水體的難點。
[0019]2)設計止回閥，采集沉積物時，提升采樣管的過程中止回閥截住液體，使采樣管內形成負壓，避免了上提采樣管時沉積物的滑落；同時也使中空的延長桿桿體中的積水直接通過排水孔排出，防止回流沖擊沉積物樣品或水樣。
[0020]3)特殊設計水樣采集頭，采樣時，拉緊提繩扣緊圓形擋板，使采樣頭下端封閉，避免了上提采樣管時不同層位水樣之間的污染，實現了分層采樣功能。
[0021]4)設計活塞推桿與沉積物切片頭，用于對沉積物樣品分層切割，可有效獲得不同層次的沉積物樣品并且避免樣品互混造成的污染。【附圖說明】
[0022]圖1是淺水沉積物及水樣采集裝置結構示意圖(連接沉積物采集頭狀態)。
[0023]圖2是本實用新型的采樣管結構示意圖；
[0024]圖3是本實用新型的上悶頭和下悶頭結構示意圖；
[0025]圖4是本實用新型的活塞推桿結構示意圖；
[0026]圖5是本實用新型的止回閥剖面圖。
[0027]圖6是本實用新型的水樣采集頭剖面圖。
[0028]圖7是本實用新型的沉積物切片頭剖面圖；
[0029]圖8是本實用新型的沉積物切片頭俯視圖；
[0030]圖中:采樣管1、帶孔采樣管蓋2、活塞推桿3、上悶頭4、下悶頭5、止回閥6、延長桿7、 沉積物采集頭8、水樣采集頭9、沉積物切片頭10、環形穿繩孔11、第一硅膠密封墊片12、第二硅膠密封墊片13、第三硅膠密封墊片14、刻度桿15、手柄托16、橡膠滑塊17、擋板18、彈簧19、 密封圈20、托桿21、排水孔22、圓形擋板23、合頁24、第四硅膠密封墊片25、提繩26、旋轉卡口 27、旋轉頭28、細鋼絲29、鋼絲卡口 30。【具體實施方式】
[0031]如圖1-8所示，沉積物及水樣采集裝置包括采樣管1、帶孔采樣管蓋2、活塞推桿3、 上悶頭4、下悶頭5、止回閥6、延長桿7、沉積物采集頭8、水樣采集頭9和沉積物切片頭10。其中，帶孔采樣管蓋2包括環形穿繩孔11、第一硅膠密封墊片12;上悶頭4內置第二硅膠密封墊片13,下悶頭5內置第三硅膠密封墊片14;活塞推桿3包括刻度桿15、手柄托16、橡膠滑塊17; 止回閥6包括擋板18、彈簧19、密封圈20、托桿21、排水孔22，下部內側攻有內螺紋，上部外側攻有外螺紋;水樣采集頭9包括圓形擋板23、合頁24、第四硅膠密封墊片25和提繩26,上端內部攻有內螺紋;沉積物切片頭10包括旋轉卡口 27、旋轉頭28，上端內部攻有內螺紋，旋轉頭上通過鋼絲卡口 30固定細鋼絲29。
[0032]淺水沉積物和水樣采集裝置各部件的具體連接方式如下:
[0033]所述的止回閥6上端與所述的延長桿7相連，內部垂直固定有托桿21，托桿21外部環繞有彈簧19,止回閥6下部內沿環繞有密封圈20,彈簧19 一端支撐于止回閥6內表面上部， 另一端連接擋板18,并將擋板18頂于密封圈20上，使擋板18除了受到由下向上的作用力外， 均與密封圈20緊貼且止回閥6上方的水無法通過止回閥6回流；
[0034]所述的止回閥6下方連接有帶孔采樣管蓋2,柱狀的采樣管1可拆卸式固定于帶孔采樣管蓋2中，且兩者連接部設有第一硅膠密封墊片12;采樣管1下方根據使用需求可拆卸式固定沉積物采集頭8、水樣采集頭9和沉積物切片頭10。帶孔采樣管蓋2上設有環形穿繩孔 11;使用狀態下，所述的提繩26穿過環形穿繩孔11并由使用者控制。[〇〇35]所述的沉積物采集頭8為圓環狀楔形結構，用于插入沉積物時減小阻力。
[0036]所述的水樣采集頭9為中空管狀，底部內壁上設有環形凸起，環形凸起上一側通過合頁24鉸接有圓形擋板23,圓形擋板23通過第四硅膠密封墊片25與環形凸起接觸，圓形擋板23貼合第四硅膠密封墊片25時，水樣采集頭9中的水無法從底部流出;所述的圓形擋板23 上連接有提繩26。
[0037]所述的沉積物切片頭10本體呈中空管狀，本體下部通過旋轉卡口 27連接有環形的旋轉頭28，旋轉頭28上通過鋼絲卡口 30沿橫截面的直徑固定有一條細鋼絲29。
[0038]上悶頭4和下悶頭5根據使用需求可拆卸式固定于采樣管1兩端，上悶頭4和下悶頭 5與采樣管1接觸部位分別設有第二硅膠密封墊片13和第三硅膠密封墊片14。[〇〇39]延長桿7為中空管，并與止回閥6內腔連通；當圓形擋板23脫離第四硅膠密封墊片 25時，止回閥6內腔與采樣管1連通;所述的止回閥6與延長桿7連接部上設有排水孔22,用于排出延長桿7內部積水。
[0040]上述裝置中還可以配套設置活塞推桿3,活塞推桿3包括刻度桿15、手柄托16和橡膠滑塊17，刻度桿15頂部固定有手柄托16，底部連接橡膠滑塊17，所述的橡膠滑塊17橫截面為圓形，且直徑等于或略大于采樣管1內徑。
[0041]上述各部件中，可拆卸式可選擇不同方式，但考慮到使用簡便性，優選為螺紋連接。同時，延長桿7優選為可拆卸式連接的多段式桿體，以便于調整長度。
[0042].—種使用所述裝置的淺水沉積物和水樣采集方法，步驟如下:
[0043]淺水沉積物采集方法:在采樣管1下端連接沉積物采集頭8，沉積物采集頭8尖銳面朝下，將安裝上沉積物采集頭8的采樣管1豎直插入水體底部沉積物至指定深度，當沉積物充滿采樣管1，上提延長桿7，延長桿7內的積水通過排水孔22排出；取下沉積物采集頭8;
[0044]當無需立即取出沉積物樣品時，取下沉積物采集頭8,用上悶頭4和下悶頭5密封采樣管1兩端后，將采樣管1置于保存容器中；當需要取出沉積物樣品時，取出上悶頭4和下悶頭5,在采樣管1下端連接沉積物切片頭10,推動活塞將沉積物推出采樣管1，每推出指定長度即擰轉旋轉頭28—周將沉積物切段分裝，用于后續實驗。[〇〇45]淺水水體水樣采集方法:首先，采樣管1采樣管1上端螺紋處擰上帶孔采樣管蓋2， 下端螺紋處擰上水樣采集頭9,提繩26通過帶孔采樣管蓋2上的環形穿繩孔11手持，水樣采集頭9朝下，帶孔采樣管蓋2上端螺紋連接口擰上止回閥6，并在止回閥6上端螺紋處擰上延長桿7,延長桿7可根據實際需要選擇安裝長度，拉緊提繩26并將安裝上水樣采集頭9的采樣管1豎直插入水體至指定深度，松開提繩26此時水樣充滿采樣管1，并且止回閥6允許液體通過并從排水孔22排出，拉緊提繩26,上提采樣裝置，此時，止回閥6閉合，水樣隨采樣管1被提出;然后，打開圓形擋板23將水樣倒入指定容器，運輸至實驗室。
[0046]上述各部件的形狀和尺寸可以具體設計如下，以便于更方便地使用:采樣管1為圓筒形，外徑為60?100mm，壁厚為2?4mm，長度為600?1000mm，材質為不銹鋼管。所述的帶孔采樣管蓋2主體為圓筒形，其內徑與采樣管外徑的差值為1?2_，壁厚為4?6mm，頂蓋的中部通過螺紋連接止回閥6,連接口外徑20mm，材質為不銹鋼。所述的止回閥閥體為不銹鋼材質，下端與帶孔采樣管蓋通過螺紋連接，連接口內徑20mm，內部擋板18為鋁合金材質，上部設排水孔22,直徑為5mm，頂部通過螺紋連接延長桿7。所述的活塞推桿3為圓柱長桿，材質為不銹鋼，橫截面直徑l〇mm，長度為600mm?1000mm，側面有刻度可計長度，頂部通過螺紋連接手柄托16,下端固定有橡膠滑塊17。所述的延長桿7為圓柱形不銹鋼管，長度為500mm，外徑為20mm，壁厚4mm，上端攻有外螺紋，下端攻有內螺紋，可依次通過螺紋連接。所述的沉積物采集頭8為圓筒形，外徑60?100mm，上部內側攻有內螺紋，下部縱向截面為倒三角形結構， 上部壁厚4mm，下端壁厚1mm，材質為不銹鋼。所述的水樣采集頭9外徑60?100mm，壁厚4mm， 擋板為直徑60?100mm圓形不銹鋼片，厚度為2mm。所述的沉積物切片頭10為圓筒形，外徑60 ?100mm，壁厚4mm，所嵌細鋼絲29直徑1mm。
[0047]以上所述的實施例只是本實用新型的一種較佳的方案，然其并非用以限制本實用新型。有關技術領域的普通技術人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型。因此凡采取等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案，均落在本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.一種淺水沉積物和水樣采集裝置，其特征在于，包括采樣管(1)、帶孔采樣管蓋(2)、 上悶頭(4)、下悶頭(5)、止回閥(6)、延長桿(7)、沉積物采集頭(8)、水樣采集頭(9)和沉積物 切片頭(10);所述的止回閥(6)上端與所述的延長桿(7)相連，內部垂直固定有托桿(21)，托桿(21) 外部環繞有彈簧(19)，止回閥(6)下部內沿環繞有密封圈(20)，彈簧(19) 一端支撐于止回閥 (6)內表面上部，另一端連接擋板(18)，并將擋板(18)頂于密封圈(20)上，使擋板(18)除了 受到由下向上的作用力外，均與密封圈(20)緊貼且止回閥(6)上方的水無法通過止回閥(6) 回流；所述的止回閥(6)下方連接有帶孔采樣管蓋(2)，柱狀的采樣管(1)可拆卸式固定于帶 孔采樣管蓋(2)中，且兩者連接部設有第一硅膠密封墊片(12);采樣管(1)下方根據使用需 求可拆卸式固定沉積物采集頭(8)、水樣采集頭(9)和沉積物切片頭(10);所述的沉積物采集頭(8)為圓環狀楔形結構，用于插入沉積物時減小阻力；所述的水樣采集頭(9)為中空管狀，底部內壁上設有環形凸起，環形凸起上一側通過合 頁(24)鉸接有圓形擋板(23)，圓形擋板(23)通過第四硅膠密封墊片(25)與環形凸起接觸， 圓形擋板(23)貼合第四硅膠密封墊片(25)時，水樣采集頭(9)中的水無法從底部流出;所述 的圓形擋板(23)上連接有提繩(26);所述的沉積物切片頭(10)本體呈中空管狀，本體下部通過旋轉卡口(27)連接有環形的 旋轉頭(28)，旋轉頭(28)上通過鋼絲卡口(30)沿橫截面的直徑固定有一條細鋼絲(29);上悶頭(4)和下悶頭(5)根據使用需求可拆卸式固定于采樣管(1)兩端，上悶頭(4)和下 悶頭(5)與采樣管(1)接觸部位分別設有第二硅膠密封墊片(13)和第三硅膠密封墊片(14)。2.如權利要求1所述的淺水沉積物和水樣采集裝置，其特征在于，所述的帶孔采樣管蓋 (2)上設有環形穿繩孔(11);使用狀態下，所述的提繩(26)穿過環形穿繩孔(11)并由使用者 控制。3.如權利要求1所述的淺水沉積物和水樣采集裝置，其特征在于，所述的延長桿(7)為 中空管，并與止回閥(6)內腔連通；當圓形擋板(23)脫離第四硅膠密封墊片(25)時，止回閥 (6)內腔與采樣管(1)連通;所述的止回閥(6)與延長桿(7)連接部上設有排水孔(22)，用于 排出延長桿(7)內部積水。4.如權利要求3所述的淺水沉積物和水樣采集裝置，其特征在于，還包括活塞推桿(3)， 所述的活塞推桿(3)包括刻度桿(15)、手柄托(16)和橡膠滑塊(17)，刻度桿(15)頂部固定有 手柄托(16)，底部連接橡膠滑塊(17)，所述的橡膠滑塊(17)橫截面為圓形，且直徑等于或略 大于采樣管(1)內徑。5.如權利要求1所述的淺水沉積物和水樣采集裝置，其特征在于，所述的可拆卸式固定 均為螺紋連接。6.如權利要求1所述的淺水沉積物和水樣采集裝置，其特征在于，所述的延長桿(7)為 可拆卸式連接的多段式桿體。
【文檔編號】G01N1/14GK205607693SQ201620311181
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年4月13日
【發明人】胡寶蘭, 王家騏, 何嶄飛, 胡佳杰, 葉天強, 鄭平
【申請人】浙江大學