專利名稱：大容量深水采樣器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及用于在海洋、湖泊等水域科學考察采集水樣的設備，特別是一種大容量深水采樣器。
背景技術：
深水采樣器在海洋科學考察中被廣泛應用，國內市場上也有此類產品，但一般容量在10L以內，在對我國西部高原深水湖泊進行考察中發(fā)現(xiàn)，此類小容量深水采樣器很不適用。因為對水質和生物的綜合分析一般需要20L以上的水量，而一般的深水采樣器容量太小，一個樣品需要2～3次重復采集，這樣不僅增加了采樣工作量，而且在深水條件下幾次采集一個樣品往往會引入采樣誤差。但大口徑(大容量)采水器的端蓋密封是需要解決的重要問題。

發(fā)明內容
本實用新型的目的是為深水湖泊的科學考察、常規(guī)水質監(jiān)測提供一種大容量深水采樣器，既可以在小船上用人力絞車采樣，又能在裝備電動塔吊的大船上使用。
本實用新型的上述目的由以下技術方案實現(xiàn)的大容量深水采樣器，包括采水管及設置在其上、下兩端的活動密封端蓋，下端蓋上設有出水口，其特征是采水管一側固定在撐桿支架上，撐桿支架的上、下兩端分別與采水管的上、下端蓋之間垂直滑動配合及鉸支連接，撐桿支架內設有彈簧，彈簧上、下兩端分別固定在上、下兩鉸支點上，上、下端蓋上均設有耳環(huán)，分別連接重錘鋼纜及絞車鋼纜，上端蓋之重錘鋼纜穿越采水管上端另一側固定的控制器及采水管下端另一側固定的鋼纜支架后懸掛一平衡重錘，下端蓋之絞車鋼纜穿越鋼纜支架及控制器并穿連一滑動配合的觸發(fā)重錘后連接絞車，所說采水管上端另一側固定的控制器系夾緊或放松鋼纜的裝置，其結構為在兩根鋼纜的左、右兩側設置夾緊塊，其中一塊的上端露頭位于觸發(fā)重錘下滑方向，且此夾緊塊的外側設有凹面，凹面于凸面之上，凸面上抵壓有滑動配合的頂頭螺絲，凹面上端還設有頂頭螺絲的限位凸臺。所述撐桿支架內的彈簧分成兩段，接頭處銷釘緊固。所述控制器的夾緊塊一塊為硬橡膠塊。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比，(1)大容量，一次性可采集25L水樣，滿足水質化驗、生物分析所需的水量。(2)采水管處在垂直方向，兩端蓋開啟后亦直立，整個采水器下降時阻力比較小，對水體擾動很小，可以采到原位水樣。(3)獨創(chuàng)的端蓋啟閉控制，巧妙地解決了大口徑采水器的端蓋密封問題。


圖1、2是本實用新型深水采樣器結構圖；圖3、4、5是深水采樣器端蓋結構圖；圖6、7是深水采樣器控制器結構圖。
具體實施方式
參看圖1、2，采水玻管1是采水器的主體，為高強度亞克力有機玻璃管，內徑Φ＝180mm，壁厚10mm，長度1000mm，總容積25.43L。在兩端外側有寬度5mm、高度3mm的棱2。兩端口精磨，內側棱角為R＝2mm圓弧。在采水玻管1兩端附加用3mm不銹鋼板制作的包箍3，用包箍螺栓4將栓接玻塊5固定在包箍3上，再用撐桿螺栓6將撐桿7固定在栓接玻塊5上，構成采水器支撐系統(tǒng)。上、下端蓋8是封閉采水玻管兩端口的活動裝置，通過銷釘9將他們分別鎖定在撐桿7兩端的縱向滑槽內，下端蓋上有出水口10。撐桿7兩側的拉力彈簧11一端固定在拉簧銷釘12上，另一端固定在端蓋銷釘上，當端蓋開啟時拉力彈簧使端蓋保持直立，當端蓋關閉時拉力彈簧使端蓋緊閉。鋼纜支架13用3mm不銹鋼板制作(50mm×40mm)，橫斷面V形，附著在下端固定包箍3的背面中線上，起固定鋼纜位置的作用。控制器14是控制采水器端蓋啟閉的關鍵部件，外形長方形(100mm×100mm×16mm)，附著在上端固定包箍3的背面中線上。重錘鋼纜15為Φ＝4mm不銹鋼纜，上端鎖定在上端蓋耳環(huán)16上，依次穿過控制器14和鋼纜支架13，下端鎖定在平衡重錘17的耳環(huán)上。平衡重錘17的作用一方面使采水器保持(接近)直立，另一方面采水時通過重錘鋼纜15拉動上端蓋耳環(huán)16關閉。絞車鋼纜18為Φ＝4mm不銹鋼纜，依次穿過控制器14和鋼纜支架13，下端鎖定在下端蓋耳環(huán)19上。絞車鋼纜18承擔了采水器(包括水樣)的全部重量，采水時拉動下端蓋耳環(huán)19關閉。觸發(fā)重錘20是采取水樣時用來觸發(fā)控制器的重錘，重量約3kg，沿中軸線有Φ＝6mm孔，壁上有寬度5mm的切逢和活動銷釘，可以扣在絞車鋼纜18上或取下。
參看圖3-5，上、下端蓋8其骨架用3mm不銹鋼板制作，由基板21、外箍22、柄23、背脊24幾部分組成。在基板21)上面(端蓋閉合時)中央用4個沉頭螺栓25固定著厚度10mm亞克力有機玻璃圓盤26，圓盤外鑲嵌著D180型聚酯密封圈27。沉頭螺栓25孔用硅橡膠封閉，不會污染水樣。用絞車鋼纜18拉動下端蓋8關閉，拉力大約是下端蓋8所承受水樣重力的2倍；在下端蓋柄23上的力與絞車鋼纜18的拉力相匹配，形成緊閉下端蓋的合力，迫使下端蓋上的密封圈全部嵌入采水玻管下端口，形成嚴密的封閉性。上端蓋8依靠平衡重錘17和拉力彈簧11的拉力密閉。
參看圖6、7，控制器14內的硬橡膠塊28和活動夾緊塊29在頂頭螺絲30的作用下夾緊絞車鋼纜18和重錘鋼纜15，使兩根鋼纜上的力全部作用在控制器上，以保持牽引兩端蓋耳環(huán)的鋼纜松弛，使端蓋處在開啟狀態(tài)。當采水器到達預定水深時，在絞車鋼纜18上安裝觸發(fā)重錘20，任其自由滑落，擊打控制器上的活動夾緊塊29，使其下移，頂頭螺絲30滑入活動方銷凹槽中，夾緊塊28、29松開鋼纜，絞車鋼纜18拉動下端蓋8關閉，重錘鋼纜15拉動上端蓋8關閉，水樣被封閉在采水器中，開動絞車就可將其直接吊上船。
本實用新型的工作原理及工作過程(1)拆卸運輸拆除安裝在兩個端蓋上的鋼纜，關閉端蓋，就可將深水采樣器裝箱運輸。箱內尺寸1200×500×300。
(2)安裝將深水采樣器從運輸箱中取出，水平放置。將絞車鋼纜依次穿過控制器14和鋼纜支架13，末端固定在下端蓋耳環(huán)19上。將重錘鋼纜15依次穿過鋼纜支架13和控制器14，末端固定在上端蓋耳環(huán)16上。在出水口10上安裝長度約1m的橡膠軟管，用螺絲夾封閉管口，就可使用。
(3)水樣采集開動絞車，將采水器吊起，人工抱住采水管，放松絞車鋼纜和重錘鋼纜，開啟上、下端蓋；松開控制器頂頭螺絲30，將活動夾緊塊29向上推至下端與控制器外殼平齊，旋緊頂頭螺絲；松開采水器，開動絞車，將采水器放至適當水深；在絞車鋼纜18上安裝觸發(fā)重錘20，任其自由滑落，觸擊控制器；開動絞車，將采水器吊上船；松開采水器出水口上的螺絲夾，就可分裝水樣。
本發(fā)明已經在云南九大高原湖泊調查中多次使用，證明其性能是可靠的，達到了設計目標，可以推廣使用。
權利要求1.大容量深水采樣器，包括采水管及設置在其上、下兩端的活動密封端蓋，下端蓋上設有出水口，其特征是采水管一側固定在撐桿支架上，撐桿支架的上、下兩端分別與采水管的上、下端蓋之間垂直滑動配合及鉸支連接，撐桿支架內設有彈簧，彈簧上、下兩端分別固定在上、下兩鉸支點上，上、下端蓋上均設有耳環(huán)，分別連接重錘鋼纜及絞車鋼纜，上端蓋之重錘鋼纜穿越采水管上端另一側固定的控制器及采水管下端另一側固定的鋼纜支架后懸掛一平衡重錘，下端蓋之絞車鋼纜穿越鋼纜支架及控制器并穿連一滑動配合的觸發(fā)重錘后連接絞車，所說采水管上端另一側固定的控制器系夾緊或放松鋼纜的裝置，其結構為在兩根鋼纜的左、右兩側設置夾緊塊，其中一塊的上端露頭位于觸發(fā)重錘下滑方向，且此夾緊塊的外側設有凹面，凹面于凸面之上，凸面上抵壓有滑動配合的頂頭螺絲，凹面上端還設有頂頭螺絲的限位凸臺。
2.根據權利要求1所述大容量深水采樣器，其特征是所述撐桿支架內的彈簧分成兩段，接頭處銷釘緊固。
3.根據權利要求1或2所述大容量深水采樣器，其特征是所述控制器的夾緊塊一塊為硬橡膠塊。
專利摘要大容量深水采樣器，包括采水管及設置在其上、下兩端的活動密封端蓋，下端蓋上設有出水口，其特征是采水管一側固定在撐桿支架上，撐桿支架的上、下兩端分別與采水管的上、下端蓋之間垂直滑動配合及鉸支連接，撐桿支架內設有彈簧，彈簧上、下兩端分別固定在上、下兩鉸支點上，上、下端蓋上均設有耳環(huán)，分別連接重錘鋼纜及絞車鋼纜，上端蓋之重錘鋼纜穿越采水管上端，另一側固定的夾緊或放松鋼纜的控制器及采水管下端，另一側固定的銅纜支架后懸掛一平衡重錘，下端蓋之絞車鋼纜穿越鋼纜支架及控制器并穿連一滑動配合的觸發(fā)重錘后連接絞車。
文檔編號G01N1/10GK2690879SQ200420025428
公開日2005年4月6日 申請日期2004年3月16日 優(yōu)先權日2004年3月16日
發(fā)明者李文朝 申請人:中國科學院南京地理與湖泊研究所