[发明专利]沉积物采样器

说明书

本方案公开了采样装置领域的一种沉积物采样器，包括采样头，还包括平衡机构和采样杆，所述平衡机构包括连接块和多根均布在连接块四周的平衡杆，多根所述平衡杆处于同一平面，连接块的中部开设有螺纹孔，采样杆外壁设有螺纹，采样杆螺纹连接在连接块的螺纹孔中，采样杆垂直于多根所述平衡杆所在的平面，所述采样头固定连接在采样杆的下端，采样杆的上端设有握持部。本方案利用平衡机构漂浮在水面来保持采样头在水中的竖直。采样装置入水后漂浮于水面，旋转采样杆下行开始采样。相对于采样杆在水底的位置与行进方向，平衡机构的浮力发生变化，产生竖直的推力或拉力，确保了采集到竖直断面的沉积物。相比于现有技术而言，本方案的采集精度显著提高，而且结构简单实用性强。

技术领域

本发明属于采样装置领域，特别涉及一种沉积物采样器。

背景技术

湖泊水环境相关问题的研究和保护工作涉及湖泊水质和沉积物两方面，其中湖泊沉积物作为湖泊水环境中重要的组成部分，接受流域污染输入的汇集地，真实地记录了流域长期的污染负荷输入及湖泊环境的演变历史，因此对沉积物的研究必不可少，通常对沉积物的研究是采集湖底沉积物样品在实验室进行模拟实验，对相关问题进行科学研究工作。

目前大多采用采样头采集沉积物，常用的采样头有洛阳铲和沉积物重力采样管。洛阳铲常作为挖掘探洞、采集探土之用，铲身不是扁形而是半圆筒形，类似于瓦筒状，在采集沉积物时要求尽可能取沉积物的垂直断面，所以在操作洛阳铲时也要尽可能的将其竖直插入沉积物中，然而收到认为因素的影响，要保持竖直的操作并不容易。另外也可使用沉积物重力采样管进行采样，沉积物重力采样管是依靠取样管上方重锤自由下落的冲力，使取样管冲入沉积物中而进行采样的装置。为了将沉积物重力采样管顺利的插入沉积物，通常还借助外力将其使劲扎进沉积物，然而扎的过程中缺乏水平自由度限制不便于掌握力的方向，常常会扎偏导致采集失败，所以有时候可能需要多次操作才能采集到垂直断面的沉积物，工作效率很低。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供一种具备重力推进功能，且具有限制四个水平自由度保持采样头竖直向下对水底沉积物进行采样的装置。

本方案中的沉积物采样器，包括采样头，还包括平衡机构和采样杆，所述平衡机构包括连接块和多根均布在连接块四周的平衡杆，多根所述平衡杆处于同一平面，连接块的中部开设有螺纹孔，采样杆螺纹连接在连接块的螺纹孔中，采样杆垂直于多根所述平衡杆所在的平面，所述采样头固定连接在采样杆的下端。

本方案的工作原理是：本案中平衡杆的作用之一限制四个水平自由度以保证采样头竖直。采样时，使采样头朝下将采样装置放入水中，直到平衡杆漂浮在水面，由于连接块和平衡杆漂浮在水面，水平转动采样杆时，受到水的阻力作用，连接块和平衡杆在水面几乎处于静态，所以水平转动采样杆即可向下旋转着推动采样头进入沉积物，完成沉积物的采集。

然后反向转动采样杆，将采样头从水下的沉积物中取出，然后向上提起整个采样装置即可将采样头从水体中取出。

本方案的有益技术效果是：本方案利用均布在连接块周围的平衡杆漂浮在水面来保持垂直于平衡杆的采样头竖直行进，采样头向下行进时，平衡杆反向向上行进致使浮力减小产生竖直向下的重力推进作用，反之采样头向上行进取回样品时，平衡杆重新沉入水中，浮力增加产生竖直向上的浮力推进作用。确保了采集到竖直断面的沉积物为，相比于现有技术而言，本方案的采集成功率显著提高，而且结构简单实用性强。

进一步，所述平衡杆的长度方向上连接有多个配重物。增设配重物以增强重力作用，配重物浸入水中，当转动采样杆时，增强平衡机构在水面受到的阻力，确保转动采样杆的过程更顺畅，同时也增强平衡机构在水面的平衡作用，当有风浪时也能够确保采样过程顺利进行。

优选的，配重物可以选用方便收纳的水袋、水桶，采样时向水袋或水桶中装满水即可发挥配重作用。

进一步，所述平衡杆的长度方向上间隔固定连接有多个挂钩，所述配重物挂接在挂钩上。这样可酌情灵活的增减配重物。