[发明专利]一种适用于深海沉积物取样操作的柱状-箱式集成取样器

说明书

本发明提供了一种适用于深海沉积物取样操作的柱状‑箱式集成取样器，所述柱状‑箱式集成取样器包括铲刀连杆系统、箱式取样系统、柱状取样系统和原位水文参数采集系统；铲刀连杆系统包括连接驱动机构的提升栏和固定在支架上的释放锁扣，通过连杆连接取样器底端的铲刀；箱式取样系统装有压载铅块，顶部装有密封的箱盖，底部设有取样箱体，外侧设有固定板，柱状取样系统连接在固定板上；柱状取样系统主体为取样管，取样管顶部安装有单向阀，底部装有刀头，内部套有衬管；原位水文参数采集系统位于压载铅块上方。本发明实现了柱状取样器、箱式取样器和水文信息的单次下放和原位采集，充分利用了取样器下放和回收所消耗的船时。

技术领域

本发明属于海洋观测技术领域，具体涉及一种适用于深海沉积物取样操作的柱状-箱式集成取样器。

背景技术

目前，应用于海洋观测和研究领域的取样手段很多，针对海洋沉积物取样，常见的有箱式取样器和柱状取样器。箱式取样器可获取一定厚度的表层沉积物，而柱状取样器可获取带有完整沉积序列的沉积物。

但现有的箱式取样器仅能在触底时获取样品，然后在实验室对沉积物进行分析，获取数据。而取样器在海水中下放和回收的过程所消耗的船时最长，却无法进行任何原位数据采集。如果需要沉积物取样站位的水文信息，仅能依靠舯部甲板下放的CTD进行数据采集，但其无法覆盖接近海底沉积物的底层水体。

同样的，柱状取样器在实际使用过程中也存在缺陷。现有的柱状取样器虽能获取较长的沉积物岩芯，但单次下放仅能取到一根沉积物岩芯，无法做到原位一次取样器下放获取多根沉积物。

所以，许多取样操作人员选择同时使用箱式取样器和柱状取样器，但这样的方法也存在弊端。箱式取样器仅能搭载在观测平台上进行箱式取样，如需进行柱状取样，则需更换为柱状取样器进行再次取样。在同一监测点上进行箱式和柱状取样耗费的船时约为单次取样的两倍。这对于船时紧张的科学考察航次和极端环境（如极地多海冰环境）的取样工作极为不利。且将箱式取样器下放并回收后，如需再次下放柱状取样器，箱式取样器和柱状取样器的触底点不可能完全重合，无法做到原位取样。两者经常被用来进行比对研究，虽然经纬度非常接近，但由于海底地形复杂多变，其样品的化学特性和物质组成可能大相径庭。

发明内容

本发明提供了适用于深海沉积物取样操作的柱状-箱式集成取样器，目的是实现柱状取样器和箱式取样器的原位取样和单次下放，充分利用取样器下放和回收的船时。

另一设计目的是，实现同站位单次下放多个柱状的原位取样。

另外，实现水质多参数数据原位采集和水体数据剖面测量。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种适用于深海沉积物取样操作的柱状-箱式集成取样器，包括铲刀连杆系统、箱式取样系统和柱状取样系统；

所述铲刀连杆系统包括用于向上连接驱动机构的提升栏和固定在支架上的释放锁扣，通过连杆连接取样器底端的铲刀；

所述箱式取样系统装有压载铅块，顶部装有密封的箱盖，底部设有取样箱体，外侧设有固定板，所述柱状取样系统通过小固定板连接在所述固定板上。

进一步的，所述柱状取样系统有两套，安装在所述箱式取样系统的两侧。

进一步的，所述的柱状取样系统主体为取样管，所述取样管顶部安装有单向阀，底部装有刀头，内部套有衬管，所述衬管底部装有底阀，所述底阀为铜质或不锈钢双层花瓣底阀。

进一步的，所述柱状-箱式集成取样器的两侧可利用同轴缆/光电缆加装控制舱、摄像头、LED灯和高度计等设备做成可视化箱式取样器。

进一步的，所述压载铅块的上方装有原位水文参数采集系统，由固定支架和多参数水文记录仪组成，安装有 RBRmaestro 多通道水参数记录仪等设备。

进一步的，所述铲刀有两片，每片底部装有两个固定环。