一种基于蓝碳的海底层水取样器及方法

技术领域

本发明属于海底取样技术领域，尤其涉及一种基于蓝碳的海底层水取样器及方法。

背景技术

现有海洋环境监测技术中，海底层水样提取是一样重要的技术，海底层水取样设备主要有提拉式简易采水器、击开式采水器、卡盖式采水器和泵式采水器。

现有技术中基于蓝碳的海底层水取样器在运用的过程中仍存在一些不足之处，结构单一，取样效率慢，而且在提升的过程中容易发生抖动使得取样的沉淀物外撒，不能满足人们的需求。

基于此，本发明设计了一种基于蓝碳的海底层水取样器及方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决现有技术中基于蓝碳的海底层水取样器在运用的过程中仍存在一些不足之处，结构单一，取样效率慢，而且在提升的过程中容易发生抖动使得取样的沉淀物外撒，不能满足人们需求的问题，而提出的一种基于蓝碳的海底层水取样器及方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于蓝碳的海底层水取样器，包括取样钻筒，所述取样钻筒的内部嵌入式连接有取样筒，所述取样筒与取样钻筒之间嵌设有沉淀物根部支撑组件，所述沉淀物根部支撑组件包括支撑外箍、支撑内箍、根部外卡齿和根部内卡齿，所述根部外卡齿和根部内卡齿用于对沉淀物根部进行支撑，所述支撑外箍和支撑内箍之间循环传动有根部截断组件，所述根部截断组件包括传动带和根部截断齿，所述传动带的底部连接有根部截断齿，根部截断齿循环传动对支撑外箍与支撑内箍之间卡持的根部进行截断，所述取样钻筒的底部开设有多个转接槽，所述取样钻筒侧端面对应转接槽的位置设置有沉淀物承托组件，所述沉淀物承托组件的顶部连接有承托驱动组件。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述取样钻筒的顶部连接有加力杆，所述加力杆的另一端连接有加力手柄，所述加力手柄上开设有防滑纹。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述沉淀物承托组件包括多个滑行连接块，多个滑行连接块嵌入式连接在多个转接槽内，所述滑行连接块上开设有翻转槽，所述翻转槽的槽口卡接有翻转箍，所述翻转箍内转动连接有翻转轴。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述翻转轴的一端连接在滑行连接槽的槽内壁，所述翻转轴的另一端套接有翻转弹簧，所述翻转轴通过翻转弹簧与翻转箍弹性支撑连接，所述取样钻筒的侧端面滑动连接有沉淀物承托板，所述沉淀物承托板上对应滑行连接块的位置开设有滑行连接槽，所述滑行连接块滑动连接在滑行连接槽内。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述承托驱动组件包括下层转接架，所述下层转接架连接在沉淀物承托板上，所述下层转接架的内侧通过第一销轴转动连接有驱动轴，所述第一销轴上套接有下层转接弹簧，所述第一销轴通过下层转接弹簧与下层转接架弹性支撑转接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述驱动轴的另一端通过第二销轴转动连接有上层转接架，所述第二销轴上套接有上层转接弹簧，所述第二销轴通过上层转接弹簧与上层转接架弹性支撑转接，所述上层转接架的顶部安装有液压缸，所述液压缸安装在取样钻筒的侧端面上。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述支撑外箍和支撑内箍的顶部通过多个桥式连接架连接，所述支撑外箍和支撑内箍嵌入式连接在取样钻筒与取样筒之间，多个根部外卡齿均连接在支撑外箍的底部，多个根部内卡齿均连接在支撑内箍的底部。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述传动带传动连接在支撑外箍与支撑内箍之间，多个根部截断齿均连接在传动带的底部。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述传动带的内侧转动连接有多个传动轮，多个传动轮均转动连接在支撑内箍的顶部，多个传动轮的顶部安装有微型电机，所述微型电机机身的顶部连接有后支撑座，所述后支撑座卡接在取样钻筒与取样筒之间。

一种基于蓝碳的海底层水取样器的使用方法，包括：

蓝碳沉积物碳库采样人员用力下压加力手柄，加力手柄通过加力杆将下压力传递至取样钻筒上，取样钻筒带动协同取样筒进入蓝碳沉积物碳库内部进行取样；

取样钻筒带动协同取样筒进入蓝碳沉积物碳库内部的过程中，控制微型电机运行，微型电机带动传动轮传动，多个传动轮同时带动传动带在支撑外箍与支撑内箍之间循环传动，传动带带动多个根部截断齿于多个根部外卡齿与多个根部内卡齿之间快速传动，从而能够在取样钻筒带动协同取样筒进入蓝碳沉积物碳库内部的过程中对蓝碳沉积物碳库中的根部进行截断处理；

取样钻筒协同取样筒下降至合适尺寸后，控制液压缸做伸展运动，液压缸通过上层转接架对驱动轴的端部施加推力，驱动轴通过下层转接架将推力作用在沉淀物承托板上，在推力的作用下，沉淀物承托板一方面通过滑行连接槽在滑行连接座上滑动，另一方面带动滑行连接座上的翻转箍绕翻转轴转动，并扭动翻转弹簧使其发生弹性形变，在此过程中，驱动轴的一端于上层转接架的内侧转动，并通过第二销轴扭动上层转接弹簧使其发生弹性形变，驱动轴的另一端于下层转接架的内侧转动，并通过第一销轴扭动下层转接弹簧并使其发生弹性形变，利用下层转接弹簧和上层转接弹簧发生形变过程产生的弹性复位力，从而能够使沉淀物承托板推送至取样钻筒和取样筒的底部。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，传动带带动多个根部截断齿于多个根部外卡齿与多个根部内卡齿之间快速传动，从而能够在取样钻筒带动协同取样筒进入蓝碳沉积物碳库内部的过程中对蓝碳沉积物碳库中的根部进行截断处理，避免根部受到来自取样钻筒与取样筒下压力的作用下而影响蓝碳沉积物碳库内部的稳定性，从而有利于确保取样筒内采取的蓝碳沉积物碳库样本的原始性，进而有利于科研人员监测蓝碳沉积物碳库。

2、本发明中，驱动轴的一端于上层转接架的内侧转动，并通过第二销轴扭动上层转接弹簧使其发生弹性形变，驱动轴的另一端于下层转接架的内侧转动，并通过第一销轴扭动下层转接弹簧并使其发生弹性形变，利用下层转接弹簧和上层转接弹簧发生形变过程产生的弹性复位力，从而能够使沉淀物承托板推送至取样钻筒和取样筒的底部，利用沉淀物承托板对取样筒内的蓝碳沉积物碳库样本进行支撑，避免蓝碳沉积物碳库样本在取样筒内发生外泄，确保了蓝碳沉积物碳库样本的完整性。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于蓝碳的海底层水取样器的整体结构示意图；

图2为本发明提出的一种基于蓝碳的海底层水取样器拆分的结构示意图；

图3为本发明提出的一种基于蓝碳的海底层水取样器中沉淀物承托组件拆分的结构示意图；

图4为本发明提出的一种基于蓝碳的海底层水取样器中根部截断齿的结构示意图；

图5为本发明提出的一种基于蓝碳的海底层水取样器中根部截断组件拆分下的结构示意图；

图6为本发明图3中A处放大的结构示意图；

图7为本发明图3中B处放大的结构示意图；

图8为本发明图4中C处放大的结构示意图；

图9为本发明提出的一种基于蓝碳的海底层水取样器中根部截断组件放大的结构示意图。

图例说明：

1、取样钻筒；2、加力杆；3、加力手柄；4、沉淀物承托组件；401、滑行连接块；402、翻转槽；403、翻转箍；404、翻转轴；405、翻转弹簧；406、沉淀物承托板；407、滑行连接槽；5、承托驱动组件；501、驱动轴；502、上层转接架；503、上层转接弹簧；504、液压缸；6、取样筒；7、沉淀物根部支撑组件；701、支撑外箍；702、支撑内箍；703、桥式连接架；704、根部外卡齿；705、根部内卡齿；8、根部截断组件；801、传动带；802、根部截断齿；803、传动轮；804、微型电机；805、后支撑座。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅附图1-附图9，本发明提供一种技术方案：一种基于蓝碳的海底层水取样器，包括取样钻筒1，取样钻筒1的内部嵌入式连接有取样筒6，取样筒6与取样钻筒1之间嵌设有沉淀物根部支撑组件7，沉淀物根部支撑组件7的根部外卡齿704和根部内卡齿705用于对沉淀物根部进行支撑，沉淀物根部支撑组件7的支撑外箍701和支撑内箍702之间循环传动有根部截断组件8，根部截断组件8的传动带801的底部连接有根部截断齿802，循环传动的根部截断齿802循环流动对支撑外箍701与支撑内箍702之间卡持的根部进行截断，取样钻筒1的底部开设有多个转接槽，取样钻筒1侧端面对应转接槽的位置设置有沉淀物承托组件4，沉淀物承托组件4的顶部连接有承托驱动组件5。

具体的，取样钻筒1的顶部连接有加力杆2，加力杆2的另一端连接有加力手柄3，加力手柄3上开设有防滑纹。

实施方式具体为：蓝碳沉积物碳库采样人员用力下压加力手柄3，加力手柄3通过加力杆2将下压力传递至取样钻筒1上，取样钻筒1带动协同取样筒6进入蓝碳沉积物碳库内部进行取样。

具体的，沉淀物承托组件4包括多个滑行连接块401，多个滑行连接块401嵌入式连接在多个转接槽内，滑行连接块401上开设有翻转槽402，翻转槽402的槽口卡接有翻转箍403，翻转箍403内转动连接有翻转轴404，翻转轴404的一端连接在滑行连接槽407的槽内壁，翻转轴404的另一端套接有翻转弹簧405，翻转轴404通过翻转弹簧405与翻转箍403弹性支撑连接，取样钻筒1的侧端面滑动连接有沉淀物承托板406，沉淀物承托板406上对应滑行连接块401的位置开设有滑行连接槽407，滑行连接块401滑动连接在滑行连接槽407内。

实施方式具体为：取样钻筒1带动协同取样筒6进入蓝碳沉积物碳库内部的过程中，控制微型电机804运行，微型电机804带动传动轮803传动，多个传动轮803同时带动传动带801在支撑外箍701与支撑内箍702之间循环传动，传动带801带动多个根部截断齿802于多个根部外卡齿704与多个根部内卡齿705之间快速传动，从而能够在取样钻筒1带动协同取样筒6进入蓝碳沉积物碳库内部的过程中对蓝碳沉积物碳库中的根部进行截断处理。

具体的，承托驱动组件5包括下层转接架，下层转接架连接在沉淀物承托板406上，下层转接架的内侧通过第一销轴转动连接有驱动轴501，第一销轴上套接有下层转接弹簧，第一销轴通过下层转接弹簧与下层转接架弹性支撑转接，驱动轴501的另一端通过第二销轴转动连接有上层转接架502，第二销轴上套接有上层转接弹簧503，第二销轴通过上层转接弹簧503与上层转接架502弹性支撑转接，上层转接架502的顶部安装有液压缸504，液压缸504安装在取样钻筒1的侧端面上，支撑外箍701和支撑内箍702的顶部通过多个桥式连接架703连接，支撑外箍701和支撑内箍702嵌入式连接在取样钻筒1与取样筒6之间，多个根部外卡齿704均连接在支撑外箍701的底部，多个根部内卡齿705均连接在支撑内箍702的底部，传动带801传动连接在支撑外箍701与支撑内箍702之间，多个根部截断齿802均连接在传动带801的底部，传动带801的内侧转动连接有多个传动轮803，多个传动轮803均转动连接在支撑内箍702的顶部，多个传动轮803的顶部安装有微型电机804，微型电机804机身的顶部连接有后支撑座805，后支撑座805卡接在取样钻筒1与取样筒6之间。

实施方式具体为：取样钻筒1协同取样筒6下降至合适尺寸后，控制液压缸504做伸展运动，液压缸504通过上层转接架502对驱动轴501的端部施加推力，驱动轴501通过下层转接架将推力作用在沉淀物承托板406上，在推力的作用下，沉淀物承托板406一方面通过滑行连接槽407在滑行连接座上滑动，另一方面带动滑行连接座上的翻转箍403绕翻转轴404转动，并扭动翻转弹簧405使其发生弹性形变，在此过程中，驱动轴501的一端于上层转接架502的内侧转动，并通过第二销轴扭动上层转接弹簧503使其发生弹性形变，驱动轴501的另一端于下层转接架的内侧转动，并通过第一销轴扭动下层转接弹簧并使其发生弹性形变，利用下层转接弹簧和上层转接弹簧503发生形变过程产生的弹性复位力。

工作原理，使用时：

蓝碳沉积物碳库采样人员用力下压加力手柄3，加力手柄3通过加力杆2将下压力传递至取样钻筒1上，取样钻筒1带动协同取样筒6进入蓝碳沉积物碳库内部进行取样；

取样钻筒1带动协同取样筒6进入蓝碳沉积物碳库内部的过程中，控制微型电机804运行，微型电机804带动传动轮803传动，多个传动轮803同时带动传动带801在支撑外箍701与支撑内箍702之间循环传动，传动带801带动多个根部截断齿802于多个根部外卡齿704与多个根部内卡齿705之间快速传动，从而能够在取样钻筒1带动协同取样筒6进入蓝碳沉积物碳库内部的过程中对蓝碳沉积物碳库中的根部进行截断处理，避免根部受到来自取样钻筒1与取样筒6下压力的作用下而影响蓝碳沉积物碳库内部的稳定性，从而有利于确保取样筒6内采取的蓝碳沉积物碳库样本的原始性，进而有利于科研人员监测蓝碳沉积物碳库；

取样钻筒1协同取样筒6下降至合适尺寸后，控制液压缸504做伸展运动，液压缸504通过上层转接架502对驱动轴501的端部施加推力，驱动轴501通过下层转接架将推力作用在沉淀物承托板406上，在推力的作用下，沉淀物承托板406一方面通过滑行连接槽407在滑行连接座上滑动，另一方面带动滑行连接座上的翻转箍403绕翻转轴404转动，并扭动翻转弹簧405使其发生弹性形变，在此过程中，驱动轴501的一端于上层转接架502的内侧转动，并通过第二销轴扭动上层转接弹簧503使其发生弹性形变，驱动轴501的另一端于下层转接架的内侧转动，并通过第一销轴扭动下层转接弹簧并使其发生弹性形变，利用下层转接弹簧和上层转接弹簧503发生形变过程产生的弹性复位力，从而能够使沉淀物承托板406推送至取样钻筒1和取样筒6的底部，利用沉淀物承托板406对取样筒6内的蓝碳沉积物碳库样本进行支撑，避免蓝碳沉积物碳库样本在取样筒6内发生外泄，确保了蓝碳沉积物碳库样本的完整性。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。