本實用新型涉及海洋勘察設(shè)備領(lǐng)域,具體涉及一種海床式勘察設(shè)備的沉積物輔助取樣裝置。
背景技術(shù):
海床式勘察設(shè)備,如海底取樣鉆機、海底原位測試設(shè)備、海洋鉆探用海底基盤、海底觀測站等一般均具有較大質(zhì)量,坐落在較軟沉積物的海床面上,往往下陷較為嚴(yán)重(部分軟泥質(zhì)地層甚至超過1m)??辈煸O(shè)備的下陷會造成取樣或測試的海底面基準(zhǔn)發(fā)生變化(深度變大),并導(dǎo)致下陷段海底沉積物被忽視,為了修正取樣或測試的海底面基準(zhǔn),并準(zhǔn)確獲得下陷段沉積物的各種物理力學(xué)性質(zhì),專門設(shè)計了一種安裝在海床式勘察設(shè)備上的輔助取樣裝置,通過量取取樣樣品的長度去修正實測的海底面基準(zhǔn),通過室內(nèi)測試獲取下陷段沉積物的特性。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型提供了一種海床式勘察設(shè)備的沉積物輔助取樣裝置,能夠?qū)崿F(xiàn)對海底淺層沉積物的有效取樣。
本實用新型的技術(shù)方案在于:包括取樣管、電磁鐵、鐵塊、鋼絲細(xì)繩、取樣管支架、頂蓋、底蓋、頂蓋旋轉(zhuǎn)桿、第一彈簧及底蓋旋轉(zhuǎn)機構(gòu),
所述電磁鐵固定在勘察設(shè)備外壁,取樣管上下開口,縱向固定在取樣管支架上,取樣管支架固定于電磁鐵下方的勘察設(shè)備外壁,所述頂蓋旋轉(zhuǎn)桿設(shè)于電磁鐵和取樣管支架之間,一端與勘察設(shè)備鉸接,另一端設(shè)有向上的彎折部,所述鐵塊與電磁鐵吸合,鋼絲細(xì)繩一端連接鐵塊,另一端連接頂蓋旋轉(zhuǎn)桿,所述頂蓋懸垂于取樣管正上方,上端與頂蓋旋轉(zhuǎn)桿鉸接,所述第一彈簧連接于所述頂蓋旋轉(zhuǎn)桿與取樣管支架之間;
所述底蓋旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括設(shè)于勘察設(shè)備外壁的套管支架、第二彈簧、連接在套管支架上的套管及與套管連接的雙鉸鏈旋轉(zhuǎn)桿,所述雙鉸鏈旋轉(zhuǎn)桿包括長桿、短桿和中桿,依次通過鉸鏈連接,所述中桿設(shè)于套管內(nèi),上端伸出至套管外,所述第二彈簧上端與中桿上端固定,下端與套管上端固定,所述底蓋固設(shè)于長桿上,長桿另一端設(shè)有可與所述頂蓋旋轉(zhuǎn)桿的彎折部相互勾住的彎折部。
作為上述方案的優(yōu)選,所述取樣管底蓋軸線與長桿軸線平行,且在長桿繞鉸鏈旋轉(zhuǎn)使長桿上的彎折部一端處于最下方的狀態(tài)下,取樣管底蓋與取樣管下端管口契合。
作為上述方案的優(yōu)選,所述套管與取樣管平行設(shè)置,取樣管位于套管和勘察設(shè)備之間。
作為上述方案的優(yōu)選,所述取樣管下端面與勘察設(shè)備下底面齊平。
本實用新型的有益效果在于:上述裝置結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,能夠?qū)崿F(xiàn)對海底沉積物準(zhǔn)確、有效采樣,對海底科學(xué)研究具有重要價值。
附圖說明
圖1為本實用新型與海床式勘察設(shè)備連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實用新型中雙鉸鏈旋轉(zhuǎn)桿局部放大示意圖。
圖4為本實用新型中頂蓋旋轉(zhuǎn)桿與長桿相互勾住的局部放大示意圖。
圖5為本實用新型中取樣管蓋上的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本實用新型中取樣管底蓋蓋上的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實用新型的實施例。
如圖1和圖2所示,本實施例的結(jié)構(gòu)包括取樣管15、電磁鐵7、鐵塊8、鋼絲細(xì)繩9、取樣管支架3、頂蓋11、底蓋12、頂蓋旋轉(zhuǎn)桿10、第一彈簧6及底蓋旋轉(zhuǎn)機構(gòu),
所述電磁鐵7固定在勘察設(shè)備1外壁,取樣管15上下開口,縱向固定在取樣管支架3上,取樣管支架3固定于電磁鐵7下方的勘察設(shè)備1外壁,所述頂蓋旋轉(zhuǎn)桿10設(shè)于電磁鐵7和取樣管支架3之間,一端與勘察設(shè)備1鉸接,另一端設(shè)有向上的彎折部,如圖4所示,所述鐵塊8與電磁鐵7吸合,鋼絲細(xì)繩9一端連接鐵塊8,另一端連接頂蓋旋轉(zhuǎn)桿10,所述頂蓋11懸垂于取樣管15正上方,上端與頂蓋旋轉(zhuǎn)桿10鉸接,所述第一彈簧6連接于所述頂蓋旋轉(zhuǎn)桿10與取樣管支架3之間;
所述底蓋12旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括設(shè)于勘察設(shè)備1外壁的套管支架5、第二彈簧13、連接在套管支架5上的套管4及與套管4連接的雙鉸鏈旋轉(zhuǎn)桿14,所述雙鉸鏈旋轉(zhuǎn)桿14包括長桿17、短桿18和中桿16,依次通過鉸鏈連接,所述中桿16設(shè)于套管4內(nèi),上端伸出至套管4外,所述第二彈簧13上端與中桿16上端固定,下端與套管4上端固定,所述底蓋12固設(shè)于長桿17上,長桿17另一端設(shè)有可與所述頂蓋旋轉(zhuǎn)桿10的彎折部相互勾住的彎折部,如圖4所示。
在本實施例中,所述取樣管15底蓋12軸線與長桿17軸線平行,且在長桿17繞鉸鏈旋轉(zhuǎn)使長桿17上的彎折部一端處于最下方的狀態(tài)下,取樣管15底蓋12與取樣管15下端管口 契合,如圖6所示。
在本實施例中,所述套管4與取樣管15平行設(shè)置,取樣管15位于套管4和勘察設(shè)備1之間。
在本實施例中,所述取樣管15下端面與勘察設(shè)備1下底面齊平。
海床式勘察設(shè)備在未下放入海之前,電磁鐵將鐵塊吸住,鐵塊通過鋼絲細(xì)繩拉住頂蓋旋轉(zhuǎn)桿,此時第一彈簧被拉伸。頂蓋旋轉(zhuǎn)桿末端與雙鉸鏈旋轉(zhuǎn)桿的長桿末端通過彎折部相互勾住,其局部放大圖如圖4所示,此時雙鉸鏈旋轉(zhuǎn)桿的長桿與中桿處于豎直狀態(tài),短桿處于水平狀態(tài),第二彈簧被壓縮。此時輔助取樣裝置的初始狀態(tài)如圖2所示,直到海床式勘察設(shè)備在海底表層下降到預(yù)期的深度。
當(dāng)海床式勘察設(shè)備的沉積物輔助取樣裝置中的取樣管完成了預(yù)期深度的取樣并且開始上升回收時,船上工作人員控制電磁鐵失電,鐵塊脫落,頂蓋旋轉(zhuǎn)桿受到第一彈簧的收縮力而順時針旋轉(zhuǎn),取樣管頂蓋將取樣管上端蓋住,如圖5所示,此時頂蓋旋轉(zhuǎn)桿末端彎折部與雙鉸鏈旋轉(zhuǎn)桿的長桿末端彎折部不再相互勾住。因取樣管頂蓋封住取樣管上端之后,取樣管對里面的樣品具有了真空拉力,此時即使海床式勘察設(shè)備不斷上升,取樣管里面的樣品也不會掉落。
當(dāng)頂蓋旋轉(zhuǎn)桿末端彎折部與雙鉸鏈旋轉(zhuǎn)桿的長桿末端彎折部脫鉤之后,雙鉸鏈旋轉(zhuǎn)桿的長桿順時針旋轉(zhuǎn)(因為重心在長桿的右側(cè)),直到長桿與短桿都到達(dá)豎直狀態(tài)。又因第二彈簧的伸張力作用,長桿與短桿被拉入套管內(nèi),直到取樣管底蓋封住取樣管下端,如圖6所示。這樣樣品得到可靠密封,可以回收到船上。