[发明专利]一种适用于潮滩湿地松软沉积物柱状样采集及分割一体采样器及其采样方法

权利要求书

1.一种适用于潮滩湿地松软沉积物柱状样采集及分割一体采样器，包括沉积物采集系统和沉积物分割系统，其特征在于：所述沉积物采集系统包括膨胀圈（6）、双层钢管（7）、充气管(8)、活塞 (9)、活塞杆（10）、拴孔（11）、手柄（12）、限位孔（13）、充放气筒(14)和底座(15)，在双层钢管（7）的前端制成或连接有具有锋利的细锯齿状刃口，在位于细锯齿状刃口下面的双层钢管（7）上设置有能膨胀使双层钢管的开口变小而达到切断底端沉积物的膨胀圈（6），膨胀圈（6）与置于双层钢管（7）的内管与外管之间所形成的夹层空腔中的充气管（8）的一端连通，充气管（8）的另一端外接充放气筒(14)；在双层钢管（7）的后端设置有手柄（12），通过施压手柄（12）能使双层钢管（7）前端压入土中，在双层钢管的后端开口处设有限位孔（13），在双层钢管（7）的内管中设有活塞（9），活塞（9）与置于双层钢管（7）的内管中的活塞杆（10）一端连接，活塞杆（10）另一端穿过双层钢管（7）的后端开口处设有的限位孔（13）与底座（15）连接，所述活塞内径小于双层钢管（7）的内管的直径、使活塞能容易地在双层钢管（7）的内管中移动，在活塞杆（10）上每间隔一段距离设置有固定栓能穿过的拴孔（11），当固定栓穿过拴孔（11）后能使活塞（9）定位在双层钢管（7）的内管中的某个所要求的位置中；所述活塞（9）由固定钢片（9-1）、橡胶圈、加压钢片（9-3）和活塞环加压阀(9-4)组成，在固定钢片（9-1）和加压钢片（9-3）之间设有橡胶圈（9-2），活塞杆（10）一端穿过加压钢片（9-3）、橡胶圈（9-2）与固定钢片（9-1）固定，活塞环加压阀(9-4)包括栓头、定位栓（9-4-1）和板钮，定位栓穿过加压钢片（9-3）、橡胶圈（9-2）和固定钢片（9-1）后其栓头压在固定钢片（9-1）的背面上，板钮位于加压钢片（9-3）的前面且与定位栓转动连接，板钮的前端为板手（9-4-2）、后端为钮头（9-4-3），当板手掰开后其钮头转动而顶在加压钢片（9-3）上并向内压迫加压钢片（9-3），从而使加压钢片（9-3）与固定钢片（9-1）挤压其间的橡胶圈（9-2）使之向外膨胀，膨胀的橡胶圈外缘紧压在双层钢管（7）的内管壁上，当板钮的前端的板手（9-4-2）复位后，其后端的钮头也复位不压住加压钢片（9-3），则橡胶圈（9-2）复位，其外缘不会紧压在双层钢管（7）的内管壁上，从而使活塞能在双层钢管（7）的内管中自由移动；

所述沉积物分割系统包括具有刻度尺的延伸管（1）、底泥切割限位器（2）和切割刀片，所述底泥切割限位器（2）中间设有竖向的限位器通孔，限位器通孔的内径与双层钢管（7）的内管直径相同，使得沉积物样品能容易从双层钢管（7）的内管进入底泥切割限位器（2）中间所设有的竖向的限位器通孔中，所述延伸管的外径小于等于底泥切割限位器（2）的竖向的限位器通孔的内径，以方便延伸管插入限位器通孔中，使得沉积物样品能容易进入延伸管中；在底泥切割限位器（2）的侧面设有切割刀片（3）能插入或移出的切割刀片槽，所述的切割刀片（3）中心处设有中心孔，所述中心孔直径与限位器通孔的内径相匹配使得切割刀片（3）在插入到切割刀片槽中后其中心孔能与限位器通孔对准。

2.一种适用于潮滩湿地松软沉积物柱状样的采样和分割的方法，其特征在于将双层钢管的前端开口朝下，首先通过旋转手柄（12）将双层钢管（7）的下端具有锋利的细锯齿状刃口的双层钢管慢慢压入土中，活塞杆（10）受到沉积物的顶托慢慢地沿着限位孔（13）伸出双层钢管外，此时沉积物不断地进入双层钢管的内管中，待活塞上的活塞环加压阀（9-4）露出双层钢管的顶端时将活塞环加压阀（9-4）的板钮的前端板手（9-4-2）掰开，此时夹在固定钢片（9-1）和加压钢片（9-3）之间的橡胶圈（9-2）受到后端的钮头（9-4-3）挤压后膨胀，从而使活塞的橡胶圈（9-2）和双层钢管（7）的内壁达到完全紧贴并使其双层钢管的内腔产生负压，此时通过充放气筒向设置在双层钢管（7）的开口处内壁的膨胀圈（6）进行充气，待充气使膨胀圈膨胀足够大而能切断双层钢管（7）内的底端沉积物时停止充气，最后通过旋转手柄（12）旋转充满沉积物的双层钢管（7），使之缓缓拔出等待沉积物分割；

将上述采集的沉积物进行分割，首先将沉积物采集系统采集的沉积物样品和双层钢管（7）倒放并将底座放置在植物体上，然后启动充放气筒（14）使膨胀圈内的气体抽出，膨胀圈恢复到初始位置并打开双层钢管（7）上的活塞环加压阀（9-4）使活塞能自由移动、以便推动沉积物柱状样进入底泥切割限位器（2）的限位器通孔中；其次将切割刀片（3）插入底泥切割限位器（2）的切割刀片槽中使切割刀片中的孔与限位器通孔对准后套入双层钢管（7）的底端；最后通过下压手柄（12）使活塞（9）产生推力将双层钢管（7）内的沉积物慢慢地经切割刀片（3）的中心孔后挤入延伸管（1）中，根据延伸管壁上的刻度，当挤入到延伸管的沉积物达到要求的刻度时，抽拉切割刀片（3）将延伸管（1）中的沉积物与双层钢管中沉积物完全分开，然后将其中的沉积物装入到样品袋中待测。