[发明专利]一种海底沉积物和海洋底层水同时采集装置

说明书

本发明公开了一种海底沉积物和海洋底层水同时采集装置，包括取样管、活塞以及安装在取样管上的配重块、取水箱和平衡翼；所述取样管内置有塑料套管，用于保存海底沉积物样本；所述活塞内置于所述塑料套管中，连接缆绳，所述缆绳从取样管的顶部伸出，通过拉动缆绳牵引活塞上移，抽取海底沉积物样本至所述塑料套管中；在所述取水箱的底部设置有自动开合组件，所述自动开合组件在采集装置在海水中下沉以及插入到海底沉积物的期间受海水压力打开，采集海洋底层水至取水箱，且在采集装置上浮期间闭合，封存海洋底层水样本。本发明的采集装置集海底沉积物取样和海洋底层水取样的功能于一身，且可以采集到距离海底1m~2m的海洋底层水样本。

技术领域

本发明属于海底取样装置技术领域，具体地说，是涉及一种用于采集海底沉积物和海洋底层水的取样装置。

背景技术

目前，用于海底地质取样的装置一般包括重力取样器和箱式取样器，且以柱状取样为主。其中，重力取样器是对海底岩芯进行取样的常用工具，其工作原理是通过在预定高度下产生重力势能，利用释放器释放后转换为动能，对海底岩层产生巨大的冲击力，继而使重力取样器插入到海底岩层中，对海底岩芯进行取样。

这种重力取样器功能单一，只能对海底地质进行取样，无法同时完成海洋底层水的取样任务，需要借助其它专用取水器单独执行取水作业。但是，对于深海环境，单独执行一次取样作业耗时很长，例如在水深1200米处采集一次样本一般需要2.5小时，若依次执行海底沉积物取样和海洋底层水取样，则耗费的取样时间过长，效率低下。而且，目前的取水器一般不适合深海环境，易受到水深超过500米的潮流影响，并且仅能悬停在海床上方10m~15m的位置便不敢继续下放，因此无法完成对距离海底1m~2m的海洋底层水的采集任务，适用领域非常有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海底沉积物和海洋底层水同时采集装置，可以同时开展海底沉积物和海洋底层水的取样作业，采样效率高，且适合不同深度的海洋环境。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种海底沉积物和海洋底层水同时采集装置，包括取样管、活塞、配重块、取水箱、平衡翼和框架式底座；所述取样管内置有塑料套管，用于保存海底沉积物样本；所述活塞内置于所述塑料套管中，连接缆绳，所述缆绳从取样管的顶部伸出，通过拉动缆绳牵引活塞上移，抽取海底沉积物样本至所述塑料套管中；所述取水箱安装在所述取样管上，在取水箱的底部设置有自动开合组件，所述自动开合组件在取样管贯入海底沉积物的期间受海水压力打开，采集海洋底层水样本至所述取水箱，且在采集装置上浮期间闭合，封存海洋底层水样本；所述配重块安装在所述取样管上且位于所述取水箱的下方；所述框架式底座通过拉绳吊装在所述配重块的下方，所述取样管从所述框架式底座中穿过，在所述配重块的下方安装有阻尼弹簧；所述取样管在向海底沉积物贯入的过程中，当海底沉积物接触到框架式底座时，框架式底座调整取样管垂直于海底沉积物表层，当取样管继续贯入并使框架式底座接触到所述阻尼弹簧时，阻尼弹簧阻止框架式底座上移，限制取样管的贯入深度；所述平衡翼安装在所述取样管的上部，用于保持采集装置在海水中下沉期间的平衡性。

优选的，所述框架式底座优选设计成框架式三棱台结构，包括三角形顶架和三角形底架，且顶架尺寸小于底架尺寸；在所述三角形顶架和三角形底架之间安装有一根圆管，所述圆管的内径大于取样管的外径，且所述取样管从所述圆管中穿过；在所述圆管的顶面形成有外翻挡圈，所述挡圈与三角形顶架内切连接，且在框架式底座上移到所述阻尼弹簧的位置时，所述阻尼弹簧抵靠在所述挡圈上；所述圆管的顶面和底面通过支架分别与三角形顶架和三角形底架对应连接，为圆管提供足够的固定强度。