一種便攜式潮灘沼澤沉積物采樣器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種便攜式潮灘沼澤沉積物采樣器，適用于自然地理學、生態(tài)學、土壤學和環(huán)境科學中沉積物背景調(diào)查技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]潮灘沼澤處于陸地與海洋、河流和湖泊等水體相互作用的地帶，是一個獨特的濕地類型。潮灘濕地初級生產(chǎn)力高，有機質(zhì)含量豐富，同時也是對全球變化和人類活動影響極為敏感的生態(tài)系統(tǒng)之一。潮灘沼澤沉積物的生物地球化學過程是自然地理學、生態(tài)學、土壤學和環(huán)境科學共同關(guān)注的熱點，而潮灘沼澤沉積物背景調(diào)查的首要任務就是獲取大量的沉積物樣品。
[0003]潮灘沼澤長期處于間歇性淹水的狀態(tài)，使得沉積物多呈淤泥軟塑狀。同時，潮灘沼澤生長和生活著大量喜濕植物和蟹、貝類底棲動物，故而沉積物中混有大量的根系和動植物殘體，這些特征均使得潮灘沼澤沉積物不易采集。此外，潮灘沼澤沉積物在空間上存在明顯的異質(zhì)性，尤其在地表以下I m深度范圍內(nèi)，沉積物密度、含水率、孔隙度、含氧量(D0)、酸堿度(pH)和氧化還原值(Eh)等物理化學特征均會隨深度發(fā)生較大的改變。因此，在進行河口潮灘濕地沉積物分析時，通常需要采集地面以下I m左右完整的沉積物土芯。
[0004]傳統(tǒng)的潮灘沼澤沉積物采樣器一般包括手柄、取樣管以及活塞推桿。取樣管為不銹鋼管，一端與手柄連接，活塞推桿與不銹鋼管相匹配。具體的取樣方法是將取樣管垂直插入潮灘沉積層中，待沉積物進入取樣管一定深度后，垂直取出取樣管，從取樣管頂部插入活塞推桿，并將土樣“推出”，隨后對沉積物進行切割分層，將各分層沉積物保存在密封袋中，帶回實驗室。
[0005]以上傳統(tǒng)的采樣器在實際使用時會遇到很多困難:1)采樣人員將采樣器貫入地面時需要克服較大的摩阻力(來自管壁與沉積物之間的摩擦)，使得這一過程中需要施加非常大的壓力；2)傳統(tǒng)采樣器無底托，在樣品取出過程中，部分沉積物土芯會因重力脫落，損失部分樣品，即使采樣器貫入地面深度達到Im以上，有效采樣深度往往只能達到30 - 50 cm,也使得土芯的端口不平滑；3)采樣過程中，細窄的桶形鋼管往往不易切斷植物根系，導致采樣失敗，嚴重時甚至損壞儀器；4)活塞推桿“推出”沉積物土芯時，在操作上不易控制，常會破壞沉積物的結(jié)構(gòu)性狀，使得土芯樣品的垂直分層和天然沉積物的不一致；5)傳統(tǒng)采樣器使用后，會有大量的沉積物附著在側(cè)壁，不易清理；6)即使只想取某一深度的沉積物樣品，也必須將沉積物全部“擠出”后才能獲得，耗時耗力；7)利用傳統(tǒng)的采樣方式獲得的土芯，一般只能通過離心機高速“離心”獲取孔隙水，但這種“離心”獲取孔隙水的方法會“氧化”部分還原物質(zhì)，使得部分孔隙水指標值失真。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的在于提供一種便攜式潮灘沼澤沉積物采樣器，該采樣器不僅有利于保證采樣樣品完整，易于取樣，而且結(jié)構(gòu)簡單，操作省力，使用效果好。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是:一種便攜式潮灘沼澤沉積物采樣器，包括中空的采樣管、扶手、封端板、一根或若干根鋼絲繩，所述采樣管下端側(cè)壁上開設(shè)有與所述鋼絲繩數(shù)量相適應的小孔，所述鋼絲繩下端經(jīng)所述小孔從所述采樣管外側(cè)穿入所述采樣管中并與所述封端板連接，以當所述鋼絲繩被向上拉緊時，牽動所述封端板旋轉(zhuǎn)封住所述采樣管的下端面；所述采樣管的側(cè)壁上開設(shè)有多個大面積的鏤空孔；所述采樣管上部連接所述扶手。
[0008]進一步的，所述采樣管下端側(cè)壁向內(nèi)設(shè)有用于卡住所述封端板的限位栓釘，以當所述封端板向下翻轉(zhuǎn)到一定角度時卡住所述封端板。
[0009]進一步的，所述采樣管橫截面為矩形，所述封端板為與所述采樣管橫截面相適應的矩形。
[0010]進一步的，所述采樣管的四個側(cè)壁沿所述采樣管的長度方向間隔開設(shè)有多個所述鏤空孔。
[0011 ] 進一步的，所述采樣管沿長度方向設(shè)有刻度。
[0012]本實用新型的有益效果是:1、有效采樣深度可達1-1.2m，滿足大部分潮灘沼澤淺層沉積物分析的需求；2、易于保持沉積物土芯的整體性，覆蓋塑料膜后能很好的防止沉積物表層被氧化；3、易于保養(yǎng)，采樣器無封閉死角，整件均為不銹鋼材質(zhì)，每次使用完畢僅需沖洗干凈后晾干即可；4、如只需取某一深度的沉積物樣品，可直接從鏤空管中切割相應的沉積物土芯后取出，不用取出整柱沉積物土芯；5、操作簡單、省力，鏤空設(shè)計大大減少側(cè)壁摩阻力，使得單人即可完成貫入、切斷土柱、拔出采樣器的采樣全過程；6、與傳統(tǒng)采樣器相比，方形的開刃鋼板更易切斷植物根系，采用框架結(jié)構(gòu)，使得采樣器更堅固，不易損壞；7、設(shè)計選用的所有材料價格低廉，且均可在市面上購買；8、結(jié)構(gòu)簡單，整個采樣器僅由四個部件組成，加工方式簡單易行，容易量產(chǎn)；9、構(gòu)造輕盈、便于攜帶，單件采樣器總質(zhì)量不超過2千克。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是本實用新型實施例中采樣管下端的局部放大示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0016]本實用新型的便攜式潮灘沼澤沉積物采樣器，如圖1、2所示，包括中空的采樣管1、扶手4、封端板2、一根或若干根鋼絲繩3、限位栓釘5，采樣管I下端側(cè)壁上開設(shè)有與鋼絲繩3數(shù)量相適應的小孔，鋼絲繩3下端經(jīng)小孔從采樣管I外側(cè)穿入采樣管I中并與封端板2連接，以當鋼絲繩3被向上拉緊時，牽動封端板2向下翻轉(zhuǎn)。為了限制封端板的翻轉(zhuǎn)角度，采樣管I下端在與鋼絲繩3穿過面的相對面?zhèn)缺谏狭黹_設(shè)有兩個小孔，限位栓釘5通過小孔固定在該面?zhèn)缺谏希斆背虿蓸庸躀內(nèi)部，當封端板2向下翻轉(zhuǎn)至限位栓釘5時，受限位栓釘5釘帽的阻擋作用后不再繼續(xù)翻轉(zhuǎn)，從而封住采樣管I的下端面。采樣管I為半開放式構(gòu)造，即采樣管I的側(cè)壁上開設(shè)有多個大面積的鏤空孔；采樣管I上部連接扶手4。
[0017]在本實施例中，采樣管I橫截面為矩形，封端板2為與采樣管I橫截面相適應的矩形。在本實用新型的較佳實施例中，采樣管I橫截面進一步為方形。采樣管I的四個側(cè)壁沿采樣管I的長度方向間隔開設(shè)有多個鏤空孔。
[0018]為方便觀測采樣深度和取出樣品，采樣管I沿長度方向設(shè)有刻度。
[0019]在本實施例中，采樣管I和扶手4采用304不銹鋼管材，封端板2采用304不銹鋼板，鋼絲繩3采用直徑1.2mm的不銹鋼鋼絲繩。采樣管I的橫截面為方形，采樣管I的下端(入土端)進行開刃處理。采樣管I總長135cm，四壁開鏤空孔段長120cm。在采樣管I上端兩相對面的側(cè)壁上開設(shè)有直徑18_的圓孔以供扶手4穿過，扶手4為直徑16_的鋼管，并穿過采樣管I上端的圓孔；在采樣管I下端平行于扶手4的側(cè)壁上開兩個直徑2mm的小孔以供鋼絲繩3穿過，鋼絲繩3經(jīng)這兩個小孔從采樣管I外側(cè)穿入采樣管I內(nèi)并與封端板2相連接；在采樣管I下端鋼絲繩3穿過面的對面?zhèn)缺谏狭黹_兩個直徑2mm的小孔以供固定限位栓釘5，限位栓釘5的球面形釘帽一側(cè)朝向采樣管I內(nèi)部，釘帽高度2mm ;封端板2可通過拉拽鋼絲繩3使其偏轉(zhuǎn)90°，偏轉(zhuǎn)后受限位栓釘限制，最大偏轉(zhuǎn)角度維持在90°。
[0020]采樣器使用前，將封端板2向上翻折，使其緊貼采樣管I側(cè)壁，再將扶手4穿過采樣器上端的圓孔。采樣時，將采樣器豎直置于潮灘地表，通過向扶手4人工施加壓力，將采樣器豎直貫入潮灘地表以下，達到所需的采樣深度后，通過向鋼絲繩3人工施加向上拉力，牽引采樣器底端的封端板2翻轉(zhuǎn)，切斷采樣器底部沉積物，并在限位栓釘5的限制作用下，維持封端板2與采樣管垂直狀態(tài)，從而封住采樣器內(nèi)部土芯。然后，人工垂直拔出采樣器。待采樣器取出后，可根據(jù)需要透過鏤空的管壁現(xiàn)場切割并取出沉積物樣品，也可采取塑料薄膜包覆后整柱帶回實驗室。
[0021]在本實用新型的較佳實施例中，扶手4穿過圓孔后，可套上山地自行車的橡膠防滑手柄，增大摩擦力。為方便切割特定深度的沉積物土芯，可在采樣管I上印上刻度。
[0022]以上是本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型技術(shù)方案所作的改變，所產(chǎn)生的功能作用未超出本實用新型技術(shù)方案的范圍時，均屬于本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種便攜式潮灘沼澤沉積物采樣器，其特征在于，包括中空的采樣管、扶手、封端板、一根或若干根鋼絲繩，所述采樣管下端側(cè)壁上開設(shè)有與所述鋼絲繩數(shù)量相適應的小孔，所述鋼絲繩下端經(jīng)所述小孔從所述采樣管外側(cè)穿入所述采樣管中并與所述封端板連接，以當所述鋼絲繩被向上拉緊時，牽動所述封端板旋轉(zhuǎn)封住所述采樣管的下端面；所述采樣管的側(cè)壁上開設(shè)有多個大面積的鏤空孔；所述采樣管上部連接所述扶手。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式潮灘沼澤沉積物采樣器，其特征在于，所述采樣管下端側(cè)壁向內(nèi)設(shè)有用于卡住所述封端板的限位栓釘，以當所述封端板向下翻轉(zhuǎn)到一定角度時卡住所述封端板。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式潮灘沼澤沉積物采樣器，其特征在于，所述采樣管橫截面為矩形，所述封端板為與所述采樣管橫截面相適應的矩形。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種便攜式潮灘沼澤沉積物采樣器，其特征在于，所述采樣管的四個側(cè)壁沿所述采樣管的長度方向間隔開設(shè)有多個所述鏤空孔。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式潮灘沼澤沉積物采樣器，其特征在于，所述采樣管沿長度方向設(shè)有刻度。
【專利摘要】本實用新型涉及一種便攜式潮灘沼澤沉積物采樣器，包括中空的采樣管、扶手、封端板、一根或若干根鋼絲繩，所述采樣管下端側(cè)壁上開設(shè)有與所述鋼絲繩數(shù)量相適應的小孔，所述鋼絲繩下端經(jīng)所述小孔從所述采樣管外側(cè)穿入所述采樣管中并與所述封端板連接，以當所述鋼絲繩被向上拉緊時，牽動所述封端板旋轉(zhuǎn)封住所述采樣管的下端面；所述采樣管的側(cè)壁上開設(shè)有多個大面積的鏤空孔；所述采樣管上部連接所述扶手。該采樣器不僅有利于保證采樣樣品完整，易于取樣，而且結(jié)構(gòu)簡單，操作省力，使用效果好。
【IPC分類】G01N1/08
【公開號】CN204831831
【申請?zhí)枴緾N201520612682
【發(fā)明人】羅敏, 黃佳芳, 仝川
【申請人】福建師范大學
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年8月14日