專利名稱：一種水下泥土采樣裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及土壤樣品采集裝置，尤其適合采集水底須保持原有土 壤層序及沉積厚度等性狀、無混層污染的土壤樣品。
背景技術：
科學研究中有關底泥、湖芯、土壤等采樣過程，往往需要嚴格保 持樣品的層序及沉積厚度等原始性狀，其中許多研究對樣品有極精確 要求，采樣過程產(chǎn)生的微量污染都會對分析結果產(chǎn)生影響。
目前的采樣裝置， 一般為圓管，為了在采樣過程中便于插入土壤， 將圓管插入土壤的一端制成鋒銳狀，并在另一端安裝手柄。其采樣過 程是用手壓或錘擊手柄，將采樣裝置的鋒銳狀端插入土壤中，當采 樣裝置到達設定深度后，拔出采樣裝置，將圓管中的樣品取出。在采 樣裝置插入土壤的過程中，由于土壤與管壁摩擦力的作用，使得對所 采樣品產(chǎn)生較大的壓力，雖然一般能保持土壤樣品的層序不變，但土 壤樣品各層序的厚度會因受壓而發(fā)生不同程度變化。另外，隨著采樣 裝置的推進，上層物質(zhì)不可避免會粘附于采樣裝置的內(nèi)壁，并將微量 的上層物質(zhì)其帶入下層物質(zhì)中，從而改變了土壤樣品各層序的原物質(zhì) 構成，造成樣品產(chǎn)生混層污染，不能滿足有關科學研究中對樣品精度 的要求。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種水下泥土采樣裝置。由該裝置采集的 土壤樣品能保持原有土壤層序及沉積厚度的性狀，且無混層污染。為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案一種水下泥土采樣裝置由取樣器、連接套管和手柄三部分組成。 取樣器為剛性材料和柔性材料組成的多層圓形管狀結構，其最外層為 外壁層，外壁層由剛性材料制成，其前端稍有收縮而形成中空的取樣 器尖頭，便于插入土壤進行取樣；外壁層之內(nèi)還有另一層由剛性材料 制成的管層，該層為中間層。外壁層和中間層之間留有空間，并且外 壁層和中間層前端未完全連接而留有環(huán)形狹縫。中間層之內(nèi)為彎曲性 好而延展性低的薄膜軟管，為內(nèi)壁層。內(nèi)壁層薄膜可折疊存貯于外壁 層和中間層之間的空間中，并可由前端環(huán)形狹縫中抽出。內(nèi)壁層頂部 可連接固定端，該固定端為圓柱狀結構，其外徑與內(nèi)壁層外徑相同， 可與內(nèi)壁層一起在中間層內(nèi)滑動。連接套管和手柄均為中空的圓形管 狀結構，其內(nèi)徑與取樣器中間層內(nèi)徑相同，端頭可相互套接。本發(fā)明的使用方法為將采樣裝置伸至采樣位置，在岸上或船上 找一固定點將內(nèi)壁固定端系繩系住，然后手壓或錘擊手柄，使采樣裝 置推進至所需采樣深度，解開固定端系繩然后將該繩索固定于采樣裝 置手柄，拖拽手柄一并拔出采樣裝置及其所采樣品即可。樣品其后如 需由采樣裝置中取出分析，只需利用固定端繩索將采樣裝置內(nèi)壁拖 出，然后采用剖開或翻轉內(nèi)壁的方法均可將樣品完整取出。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有采集的土壤樣品能保持原有土壤層序及沉積厚度的性狀，且無混層污染。


圖1為本發(fā)明一種水下泥土采樣裝置的結構示意圖。圖中l(wèi)為手柄，2為連接套管，3為取樣器，4為取樣器尖頭， 5為環(huán)形狹縫，6為取樣器外壁層，7為取樣器中間層，8為取樣器內(nèi) 壁層，9為內(nèi)壁層材料存貯室，IO為內(nèi)外壁螺紋接口， ll為內(nèi)壁層固 定端，12為固定端系繩，13為螺紋接口。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明如圖1所示， 一種水下泥土采樣裝置由手柄1、連接套管2、和 取樣器3組成；其中取樣器3為中空圓柱體管狀，由取樣器尖頭4、取樣器外壁層6、取樣器中間層7、取樣器內(nèi)壁層8、內(nèi)壁層材料存]C室9、內(nèi) 壁層固定端11組成；取樣器內(nèi)壁層8采用彎曲性好而延展性低的薄膜；取樣器中間層 7與取樣器外壁層6為同心的剛性管狀體；取樣器中間層7與取樣器 外壁層6兩管壁之間留有稍大于取樣器內(nèi)壁層8厚度的空隙，其一端兩者相連，并設有內(nèi)外壁螺紋接口 10;取樣器外壁層6的另一端安置取樣器尖頭4，取樣器尖頭4為前端鋒銳的剛性管狀體，其內(nèi)徑等于取樣器中間層7內(nèi)徑減去兩倍取樣器內(nèi)壁層8的厚度；取樣器中間層7與取樣器尖頭4之間留有環(huán)形狹縫5，環(huán)形狹縫5的寬度等于取樣 器內(nèi)壁層8的厚度；取樣器外壁層6后部的內(nèi)徑增大，而取樣器中間層7的外徑不變，在兩者之間形成內(nèi)壁層材料存貯室9，取樣器內(nèi)壁 層8材料存貯于存貯室9中；內(nèi)壁層固定端11為圓環(huán)，圓環(huán)的外徑與取樣器中間層7內(nèi)徑相 同，可在取樣器中間層7內(nèi)滑動，內(nèi)壁層固定端11的圓環(huán)與固定端 系繩12連接；將存貯于存貯室9中的取樣器內(nèi)壁層8材料，經(jīng)過環(huán)形狹縫5后， 再固定在內(nèi)壁層固定端ll的圓環(huán)上，形成取樣器內(nèi)壁層8;連接套管2為管壁內(nèi)徑與取樣器中間層7內(nèi)徑相同、兩端均有螺 紋接口的管狀體，其一端的螺紋接口與取樣器3的內(nèi)外壁螺紋接口 10 相匹配，并與其連接；手柄1由管狀體和橫桿組成，管狀體的內(nèi)徑與取樣器中間層7內(nèi) 徑相同，橫桿安置在管狀體一端，并垂直于管狀體管壁，在管狀體安 置橫桿的另一端有螺紋接口，該接口與連接套管2的螺紋接口相匹配， 并與其連接。采用本發(fā)明的一種水下泥土采樣裝置采取土壤樣本的一般流程 為取樣器尖頭4對準采樣點后，找一固定點，并借助系繩12將固 定端11固定，然后手壓或錘擊取樣手柄1橫桿，隨著取樣器的不斷 深入，樣品同步進入內(nèi)壁層8，并且內(nèi)壁層8由環(huán)形狹縫5處同時翻 折抽出而同步延長；隨著采樣深度加大，取樣器3前伸，而固定端ll 深度位置固定，因此固定端11及其所連接的內(nèi)壁層8可抽拉滑動至 連接套管2及手柄1中。達到所需采樣深度后，另將系繩12綁縛于 手柄1上，從而將固定端11與采樣裝置外壁層6的相對位置固定，然后拔出采樣裝置即可。樣品其后如需由采樣裝置中取出分析，只需 利用固定端系繩12將裝有樣品的內(nèi)壁管抽出，然后采用剖開或翻轉內(nèi)壁的方法均可將樣品完整取出。此后，在取樣器3的內(nèi)外壁螺紋接 口10部分，可將取樣器外壁層6和取樣器中間層7旋轉分開，并在 取樣器3內(nèi)部及其內(nèi)壁層材料存貯室9中重新裝入內(nèi)壁層8，以供再 次取樣。
權利要求
1、一種水下泥土采樣裝置，其特征在于，該裝置由手柄(1)、連接套管(2)和取樣器(3)組成；取樣器3為中空圓柱體管狀，由取樣器尖頭(4)、取樣器外壁層(6)、取樣器中間層(7)、取樣器內(nèi)壁層(8)、內(nèi)壁層材料存貯室(9)、內(nèi)壁層固定端(11)組成；取樣器內(nèi)壁層(8)采用彎曲性好而延展性低的薄膜；取樣器中間層(7)與取樣器外壁層(6)為同心的剛性管狀體；取樣器中間層(7)與取樣器外壁層(6)兩管壁之間留有稍大于取樣器內(nèi)壁層(8)厚度的空隙，其一端兩者相連，并設有內(nèi)外壁螺紋接口(10)；取樣器外壁層(6)的另一端安置取樣器尖頭(4)，取樣器尖頭(4)為前端鋒銳的剛性管狀體，其內(nèi)徑等于取樣器中間層(7)內(nèi)徑減去兩倍取樣器內(nèi)壁層(8)的厚度；取樣器中間層(7)與取樣器尖頭(4)之間留有環(huán)形狹縫(5)，環(huán)形狹縫(5)的寬度等于取樣器內(nèi)壁層(8)的厚度；取樣器外壁層(6)后部的內(nèi)徑增大，而取樣器中間層(7)的外徑不變，在兩者之間形成內(nèi)壁層材料存貯室(9)，取樣器內(nèi)壁層(8)材料存貯于存貯室(9)中；內(nèi)壁層固定端(11)為圓環(huán)，圓環(huán)的外徑與取樣器中間層(7)內(nèi)徑相同，可在取樣器中間層(7)內(nèi)滑動，內(nèi)壁層固定端(11)的圓環(huán)與固定端系繩(12)連接；將存貯于存貯室(9)中的取樣器內(nèi)壁層(8)材料，經(jīng)過環(huán)形狹縫(5)后，再固定在內(nèi)壁層固定端(11)的圓環(huán)上，形成取樣器內(nèi)壁層(8)；連接套管(2)為管壁內(nèi)徑與取樣器中間層(7)內(nèi)徑相同、兩端均有螺紋接口的管狀體，其一端的螺紋接口與取樣器(3)的內(nèi)外壁螺紋接口(10)相匹配，并與其連接；手柄(1)由管狀體和橫桿組成，管狀體的內(nèi)徑與取樣器中間層(7)內(nèi)徑相同，橫桿安置在管狀體一端，并垂直于管狀體管壁，在管狀體安置橫桿的另一端有螺紋接口，該接口與連接套管(2)的螺紋接口相匹配，并與其連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水下泥土采樣裝置，涉及土壤樣品采集，尤其適合水底須保持原有土壤層序及沉積厚度等性狀、無混層污染土壤樣品的采集。該裝置由取樣器、連接套管以及手柄三部分組成。取樣器由多層同心管狀結構組成，剛性材料構成外壁層和中間層，彎曲性好而延展性低的薄膜管為內(nèi)壁層，外壁層和中間層之間為薄膜管的存貯空間。本發(fā)明可避免采樣裝置下壓過程中對樣品產(chǎn)生壓縮，能保持樣本原始性狀；同時可避免采樣過程中采樣管壁上層殘留物對下層樣品的微量污染。具有結構簡單，對樣品無擾動、無污染等優(yōu)點，可廣泛應用于水下沉積物采樣及土壤采樣的采樣。
文檔編號G01N1/04GK101403658SQ20081019763
公開日2009年4月8日 申請日期2008年11月13日 優(yōu)先權日2008年11月13日
發(fā)明者耘 杜, 飛 肖, 薛懷平 申請人:中國科學院測量與地球物理研究所