[发明专利]一种钙质砂试验用取样装置

说明书

本发明提供的一种钙质砂试验用取样装置，包括采样机构、存储筒、输送机构、筛分机构以及上位机，采样机构包括采样钻头、第一调节板、第二调节板以及采样尺寸调节机构，采样尺寸调节机构包括旋转电机、同轴反转机构、第一齿轮以及第二齿轮，在采样前，通过旋转电机驱动同轴反转机构带动第一齿轮和第二齿轮向不同方向转动，从而带动第一调节板和第二调节板向不同方向移动，以实现采样槽开口大小的调节，从而实现钙质砂颗粒采样时的尺寸调整，防止采集的钙质砂原料中存在尺寸差异较大的原料，然后通过输送机构输送钙质砂颗粒到存储筒中进行存储以备制样，保证制样的钙质砂试样的力学性能测试结果较为准确，为后期海洋岩土工程提供理论指导。

技术领域

本发明涉及海洋岩土工程技术领域，特别涉及一种钙质砂试验用取样装置。

背景技术

钙质砂是一种碳酸钙达50％以上的海洋生物成因的特殊土，从微观结构上看，粒间孔隙度大，有内孔隙，特殊的沉积环境使钙质砂具有易破碎、高压缩性和强度低等特征，钙质砂广泛分布在我国南海海域，随着南海工程建设的不断加快，钙质砂也得到了较为广泛的使用，然而钙质砂在较低压力下就会发生颗粒破碎，常给珊瑚岛礁岩土工程设计与施工带来许多麻烦，为满足南海岛礁大规模工程建设的要求，需要对钙质砂的进行抗剪特征、抗压特性等进行检验。

在对钙质砂的力学性能进行检验前，需要获取一定程度的钙质砂颗粒，并制作成钙质砂样本后才可进行试验，目前对于钙质砂的取样过程基本都是直接获取固定区域的钙质砂颗粒后，直接混合进行制样，例如公开号为CN110565625A的一种利用原生微生物固化岛礁钙质砂的方法，其取样时仅是使用空心螺旋钻在不同深度条件下取样；在公开号为CN106644625A的一种低强度微生物钙质砂三轴试样制样装置及其使用方法中也仅是进行了普通的采样，而在钙质砂试样的检验过程中需要考虑不同尺寸颗粒的钙质砂之间的影响，一些大颗粒的钙质砂在与小颗粒的钙质砂混合制样并进行检验时，由于内部空隙深度以及数量的不同，最终所获得的检验数据存在较大的差异，无法为海洋工程提供理论依据。

发明内容

鉴以此，本发明提出一种钙质砂试验用取样装置，可以调节采集的钙质砂原料尺寸大小，从而可以保证制样用的钙质砂颗粒尺寸保持在某一尺寸之下，为后续进行力学性能检验提供准确的理论依据。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种钙质砂试验用取样装置，包括采样机构、存储筒、输送机构、筛分机构以及上位机，所述存储筒包括筒体、深度检测机构以及第一闸板阀，所述筒体上表面设置有原料腔，所述深度检测机构设置在原料腔侧壁上，所述第一闸板阀由筒体外穿入到筒体内，并将筒体内部分隔成若干个存储腔；所述采样机构包括采样钻头、第一调节板、第二调节板以及采样尺寸调节机构，所述采样钻头外壁上设置有若干采样槽，所述第一调节板以及第二调节板设置在采样钻头内部，并分别位于采样槽的两侧，所述采样尺寸调节机构包括旋转电机、同轴反转机构、第一齿轮以及第二齿轮，所述第一调节板上设置有第一齿条，所述第二调节板上设置有第二齿条，所述旋转电机输出轴与同轴反转机构连接，所述同轴反转机构带动第一齿轮和第二齿轮朝不同方向旋转，所述第一齿轮与第一齿条啮合，所述第二齿轮与第二齿条啮合；所述筛分机构设置在输送机构上，所述上位机位于输送机构一侧，其分别与深度检测机构、第一闸板阀、输送机构以及筛分机构电连接。

优选的，所述输送机构包括挡板以及输送带，所述挡板设置在输送带上表面一侧，所述筒体位于输送带输送方向的前侧；所述筛分机构包括升降板、第一电动推杆、推料板以及第二电动推杆，所述升降板位于输送带上方，并与输送带上表面形成输送腔，所述挡板靠近存储筒一侧与升降板侧壁形成剔除腔，所述推料板设置在剔除腔对侧的输送带上方，所述第一电动推杆输出轴与升降板顶面连接，所述第二电动推杆输出轴与推料板侧壁连接，所述上位机分别与输送带、第一电动推杆以及第二电动推杆电连接。