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1、(10)申请公布号 CN 103712825 A (43)申请公布日 2014.04.09 CN 103712825 A (21)申请号 201310472452.5 (22)申请日 2013.10.11 G01N 1/14(2006.01) (71)申请人 浙江省海洋水产研究所 地址 316100 浙江省舟山市普陀区沈家门小 西湖弄 25 号 (72)发明人 毕远新 王伟定 梁君 虞宝存 (74)专利代理机构 杭州杭诚专利事务所有限公 司 33109 代理人 尉伟敏 (54) 发明名称 一种旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装 置 (57) 摘要 本发明公开了一种旋转式定量采集岩礁基质 上沉积。
2、物的装置， 旨在提供一种能够随机的对海 底某一部位岩礁上的沉积物进行完全采集， 从而 有效评估沉积物的沉积水平， 并为精确评估岩礁 基质上沉积物的组成和来源提供样本的采集装 置。 它包括支撑架， 圆筒状采集罩体及套设在采集 罩体上的外套， 采集罩体的下端开口、 上端封闭， 支撑架包括至少三根支撑立柱及顶架 ； 采集罩体 顶部设有连接轴套， 连接轴套内设有连接轴 ； 顶 架上设有用于驱动连接轴转动的驱动电机 ； 外套 通过连接杆与支撑立柱相连接 ； 外套内侧面上设 有环形凹槽， 与环形凹槽相对的采集罩体侧面上 设有若干通孔， 外套的外侧面上还设有与环形凹 槽相通的抽吸口 ； 采集罩体顶部设有进水。
3、口。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103712825 A CN 103712825 A 1/1 页 2 1. 一种旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装置， 其特征是， 包括水泵， 沉积物收集容 器， 支撑架， 圆筒状采集罩体 （1） 及套设在采集罩体上的外套 （13） ， 所述采集罩体的下端开 口、 上端封闭， 所述支撑架包括至少三根绕采集罩体周向均布的支撑立柱 （3） 及设置在支撑 立柱顶部的顶架 （4） ， 且各支撑立柱下部。
4、分别设有配重块 （12） ； 采集罩体顶部设有与采集罩 体同轴的连接轴套 （7） ， 连接轴套内壁上设有与连接轴套轴线平行的导向键槽 （9） ， 连接轴 套内设有连接轴 （8） ， 连接轴上设有与导向键槽适配的键 （10） ， 且键可沿导向键槽移动 ； 所 述顶架位于采集罩体上方， 顶架上设有用于驱动连接轴转动的驱动电机 （5） ， 驱动电机的转 子与连接轴相连接， 且驱动电机外设有防水密封罩 （6） ； 所述外套通过连接杆 （19） 与支撑立柱相连接， 且采集罩体可相对于外套转动 ； 外套 （13） 内侧面上设有环形凹槽 （14） ， 且环形凹槽上方和下方的外套与采集罩体之间分别设有 密封圈。
5、， 与环形凹槽相对的采集罩体侧面上设有若干通孔， 外套的外侧面上还设有与环形 凹槽相通的抽吸口 （20） ； 采集罩体上部或顶部还设有进水口 （2） ； 水泵的进水口通过抽吸管 道与抽吸口相连接， 水泵的出口通过排水管道与沉积物收集容器的内腔连通。 2. 根据权利要求 1 所述的一种旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装置， 其特征是， 所述采集罩体 （1） 下端口边缘设有若干缺口 （15） ， 所述采集罩体内同轴的设有可上下滑动 的浮动隔套 （11） ； 所述浮动隔套侧面上设有与浮动隔套轴线相平行的条形导向孔 （18） ， 所 述采集罩体内侧面上设有延伸至条形导向孔的限位块 （17） ， 浮动隔。
6、套内壁下部设有径向延 伸的搅拌杆 （16） 。 3. 根据权利要求 2 所述的一种旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装置， 其特征是， 所述浮动隔套上部设有若干通孔。 4. 根据权利要求 1 所述的旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装置， 其特征是， 所述 采集罩体外侧面上部设有限位挡块 （21） ， 且限位挡块位于外套上方。 5. 根据权利要求 1 或 2 或 3 或 4 所述的一种旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装 置， 其特征是， 所述导向键槽由连接轴套底部往上延伸， 并贯穿连接轴套顶面。 6. 根据权利要求 1 或 2 或 3 或 4 所述的一种旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装 置， 其。
7、特征是， 所述进水口及抽吸口处分别设有过滤网。 权 利 要 求 书 CN 103712825 A 2 1/4 页 3 一种旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装置 技术领域 0001 本发明涉及一种采集装置， 具体涉及一种旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装 置。 背景技术 0002 由于受人类活动影响， 近岸岩礁区沉积物数量不断增多， 这将严重影响到生存在 岩相基质上的底栖生物群落组成及生物量。因此， 有关岩相基质上沉积物的研究逐渐受到 重视， 尤其是在定性和定量研究沉积物的组成和来源方面尤其重要 ； 然而对于海底岩礁上 的一层沉积物而言， 定量的采集并完成沉积水平的有效评估是一项复杂的工作。对于。
8、海底 岩礁基质上沉积物的研究通常是通过非定量取样装置对沉积物进行取样， 然后对取样沉积 物的数量和类型进行的评估。 0003 由于目前海底岩礁基质上沉积物的取样装置通常只能够采集表层的沉积物， 这使 得对海底岩礁上的沉积物的组成和来源只能进行大致的评估， 难以较为精确的评估 ； 并且 无法对海底岩礁上的沉积物的沉积水平进行的有效评估。 0004 例如， 中国专利公开号 CN101650270， 公开日 2010 年 2 月 17 日， 发明创造的名称 为机械手持式深海静水压力驱动保真取样器， 包括机械手持部件、 冲击驱动部件、 取样筒部 件。 机械手持部件的手柄可以沿手持杆上下滑动。 冲击驱动。
9、部件包括同轴设置的冲击筒、 高 压筒、 支撑筒和导向筒， 以及上端盖、 下端盖、 配流阀、 上活塞杆、 下活塞杆、 驱动活塞。上活 塞杆穿过配流阀设置， 下活塞杆穿过下端盖设置， 下活塞杆的底部与取样筒部件中的保压 筒的顶部固定连接。取样筒部件包括保压筒、 取样管、 活动翻盖、 封口活塞、 弹簧锁舌。该申 请案虽然能够对海底岩礁基质上沉积物的进行取样 ； 但其同样只能够采集表层的沉积物， 使得对海底岩礁上的沉积物的组成和来源只能进行大致的评估， 难以进行定量评估 ； 并且 无法对海底岩礁上的沉积物的沉积水平进行的有效评估。 发明内容 0005 本发明的目的是为了克服现有技术中的海底岩礁基质上沉。
10、积物的取样装置通常 只能够采集表层的沉积物， 使得对海底岩礁上的沉积物的组成和来源难以较为精确的评 估 ； 并且无法对海底岩礁上的沉积物的沉积水平进行的有效评估的问题 ； 提供一种旋转式 定量采集岩礁基质上沉积物的装置， 其能够随机的对海底某一部位的岩礁上的沉积物进行 完全的采集， 从而有效评估沉积物的沉积水平， 并为精确评估岩礁基质上的沉积物组成和 来源提供样本。 0006 本发明的技术方案是 ： 一种旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装置， 包括水泵， 沉积物收集容器， 支撑架， 圆筒状采集罩体及套设在采集罩体上的外套， 所述采集罩体的下端开口、 上端封闭， 所述支 撑架包括至少三根绕采集罩。
11、体周向均布的支撑立柱及设置在支撑立柱顶部的顶架， 且各支 撑立柱下部分别设有配重块 ； 采集罩体顶部设有与采集罩体同轴的连接轴套， 连接轴套内 说 明 书 CN 103712825 A 3 2/4 页 4 壁上设有与连接轴套轴线平行的导向键槽， 连接轴套内设有连接轴， 连接轴上设有与导向 键槽适配的键， 且键可沿导向键槽移动 ； 所述顶架位于采集罩体上方， 顶架上设有用于驱动 连接轴转动的驱动电机， 驱动电机的转子与连接轴相连接， 且驱动电机外设有防水密封罩 ； 所述外套通过连接杆与支撑立柱相连接， 且采集罩体可相对于外套转动 ； 外套内侧面上设 有环形凹槽， 且环形凹槽上方和下方的外套与采集。
12、罩体之间分别设有密封圈， 与环形凹槽 相对的采集罩体侧面上设有若干通孔， 外套的外侧面上还设有与环形凹槽相通的抽吸口 ； 采集罩体上部或顶部还设有进水口 ； 水泵的进水口通过抽吸管道与抽吸口相连接， 水泵的 出口通过排水管道与沉积物收集容器的内腔连通。 0007 本方案通过绳索将旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装置随机投放到海底， 并 通过支撑立柱将采集装置支撑在礁岩基质上方， 而采集罩体在自重作用下使采集罩体的下 端口下沉到礁岩基质的沉积物表面上 ； 接着， 驱动电机通过连接轴及连接轴套带动采集罩体转动 （由于各支撑立柱下部分别 设有配重块， 支撑架被固定在礁岩基质上） ， 在采集罩体转动过。
13、程中配合其自重作用， 采集 罩体将逐渐往下沉入沉积物内部， 直至采集罩体下端口抵靠在岩礁基质上为止 ； 再接着， 利用水泵将采集罩体内所有的沉积物全部抽吸到沉积物收集容器内 ； 待沉积 物收集容器内的沉积物沉淀后， 即可对岩礁基质上的沉积物的沉积水平进行有效的评估 ； 同时为精确评估岩礁基质上的沉积物组成和来源难提供样本。 0008 作为优选， 采集罩体下端口边缘设有若干缺口， 所述采集罩体内同轴的设有可上 下滑动的浮动隔套 ； 浮动隔套侧面上设有与浮动隔套轴线相平行的条形导向孔， 所述采集 罩体内侧面上设有延伸至条形导向孔的限位块， 浮动隔套内壁下部设有径向延伸的搅拌 杆。 0009 由于采。
14、集罩体下端口边缘设有缺口， 在采集罩体旋转过程中相对于在采集罩体下 端口设置若干切口， 有利于使采集罩体往下切入沉积物内部 ； 而采集罩体往下移动的过程 中， 浮动隔套在自重作用下将随之一同往下移动， 这样在在采集罩体旋转过程中可以避免 浮动隔套外部的沉积物进入到浮动隔套内， 同时也防止浮动隔套内的沉积物逸出 ； 进一步 保持浮动隔套内沉积物的原始量， 这样可以提高对岩礁基质上的沉积物水平进行有效的评 估 ； 并为精确评估岩礁基质上的沉积物组成和来源提供样本。 0010 另外， 在采集罩体旋转过程中， 浮动隔套将带动搅拌杆随之一同转动， 从而通过搅 拌杆对沉积物进行搅拌 ； 有利于水泵将沉积物。
15、抽出。 0011 作为优选， 浮动隔套上部设有若干通孔。 0012 作为优选， 采集罩体外侧面上部设有限位挡块， 且限位挡块位于外套上方。 本方案 可避免采集罩体脱落。 0013 作为优选， 导向键槽由连接轴套底部往上延伸， 并贯穿连接轴套顶面。 0014 作为优选， 进水口及抽吸口处分别设有过滤网。进水口的过滤网可以避免外部的 异物进入 ； 而抽吸口的过滤网可以防止大颗粒沉积物的吸入造成水泵损坏。 0015 本发明的有益效果是 ： 能够随机的对海底某一部位的岩礁上的沉积物进行完全的 采集， 从而有效评估沉积物的沉积水平， 并为精确评估岩礁基质上的沉积物组成和来源提 供样本。 说 明 书 CN。
16、 103712825 A 4 3/4 页 5 附图说明 0016 图 1 是本发明的一种旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装置的一种剖面结构 示意图。 0017 图 2 是本发明的一种旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装置在实际应用过程 中的一种结构示意图。 0018 图中 ： 采集罩体1， 进水口2， 支撑立柱3， 顶架4， 驱动电机5， 防水密封罩6， 连接轴 套7， 连接轴8， 导向键槽9， 键10， 浮动隔套11， 配重块12， 外套13， 环形凹槽14， 缺口15， 搅 拌杆16， 限位块17， 条形导向孔18， 连接杆19， 抽吸口20， 限位挡块21， 抽吸管道22， 沉积物 收集容。
17、器 23， 水泵 24， 绳索 25， 防水电缆 26， 沉积物 27。 具体实施方式 0019 下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述 ： 如图 1 所示， 一种旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装置， 包括水泵， 沉积物收集容 器， 支撑架， 圆筒状采集罩体 1 及套设在采集罩体上的外套 13。采集罩体 1 的下端开口、 上 端封闭。采集罩体上部或顶部还设有进水口 2。进水口处设有过滤网。采集罩体 1 下端口 边缘设有若干缺口 15。该缺口在采集罩体下端口处形成若干切口。采集罩体 1 内同轴 （与 采集罩体同轴） 的设有可上下滑动的浮动隔套11。 浮动隔套可由采集罩体下端口往下移。
18、出。 浮动隔套 11 上部设有若干通孔。浮动隔套 11 侧面上设有与浮动隔套轴线相平行的条形导 向孔 18。采集罩体 1 内侧面上设有延伸至条形导向孔的限位块 17。浮动隔套内壁下部设 有两根径向延伸的搅拌杆 16， 且两搅拌杆周向均布。 0020 采集罩体 1 顶部设有与采集罩体同轴的连接轴套 7。连接轴套内壁上设有与连接 轴套轴线平行的导向键槽9。 导向键槽由连接轴套底部往上延伸， 并贯穿连接轴套顶面。 连 接轴套 7 内设有连接轴 8。连接轴上设有与导向键槽 9 适配的键 10， 且键可沿导向键槽移 动。连接轴 8 与连接轴套 7 之间可沿导向键槽相对移动。支撑架包括四根绕采集罩体 1 。
19、周 向均布的支撑立柱 3 及设置在支撑立柱顶部的顶架 4。支撑立柱与采集罩体的轴线平行。 各支撑立柱下部分别设有配重块 12。顶架 4 位于采集罩体 1 上方， 顶架上设有用于驱动连 接轴转动的驱动电机 5。驱动电机的转子通过联轴器与连接轴 8 相连接。驱动电机外设有 防水密封罩 6。 0021 如图1、 图2所示， 外套13通过连接杆19与支撑立柱3相连接， 且采集罩体可相对 于外套转动。 外套13内侧面上设有环形凹槽14， 且环形凹槽上方和下方的外套与采集罩体 之间分别设有密封圈。与环形凹槽 14 相对的采集罩体 1 侧面上设有若干通孔。外套 13 的 外侧面上还设有与环形凹槽 14 相通。
20、的抽吸口 20。抽吸口处设有过滤网。采集罩体外 1 侧 面上部设有限位挡块 21， 且限位挡块位于外套 13 上方。水泵 24 的进水口通过抽吸管道 22 与抽吸口 20 相连接。水泵的出口通过排水管道与沉积物收集容器 23 的内腔连通。 0022 如图 2 所示， 本发明的旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装置的具体使用过程 如下 ： 将旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装置放置于船上， 随船一通移动 ； 在采集岩礁 基质上沉积物时 ； 通过绳索 25 将旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装置随机投放到海底， 其中水泵 说 明 书 CN 103712825 A 5 4/4 页 6 24 和沉积物收。
21、集容器 23 置于船上 ； 而驱动电机通过防水电缆 26 与船上的电力系统连接。 0023 当旋转式定量采集岩礁基质上沉积物的装置投放到海底后， 并通过支撑立柱 3 将 采集装置支撑在岩礁基质上方， 而采集罩体 1 在自重作用下使采集罩体的下端口下沉到岩 礁基质的沉积物 27 表面上 ； 接着， 驱动电机 5 通过连接轴 8 及连接轴套 7 带动采集罩体 1 转动 （由于各支撑立柱下 部分别设有配重块 12， 支撑架被固定在岩礁基质上） ； 在采集罩体 1 转动过程中配合其自重 作用， 采集罩体将逐渐往下沉入沉积物内部， 直至采集罩体下端口抵靠在岩礁基质上为止。 而在采集罩体往下移动的过程中，。
22、 浮动隔套在自重作用下将随之一同往下移动， 避免浮动 隔套外部的沉积物进入到浮动隔套内， 同时也防止浮动隔套内的沉积物逸出。 0024 再接着， 利用水泵24将采集罩体内所的沉积物通过抽吸口， 抽吸管道22及排水管 道全部抽吸到沉积物收集容器 23 内。待沉积物收集容器 23 内的沉积物沉淀后， 即可对岩 礁基质的沉积物的沉积水平进行有效的评估 ； 同时为精确评估岩礁基质上的沉积物组成和 来源提供样本。 说 明 书 CN 103712825 A 6 1/2 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 103712825 A 7 2/2 页 8 图 2 说 明 书 附 图 CN 103712825 A 8 。