[发明专利]一种重力式防倾沉积物测深装置及使用方法

说明书

一种重力式防倾沉积物测深装置及使用方法，属于测量与控制技术及水下沉积物探测领域，包括装置最下端的探测头、中部多个组合机构及最上端的缆绳连接头，组合机构的个数根据需要设定，每个组合机构包括样品保护外管、探测杆、探测杆内芯、定位管箍、复位弹簧和连接套管；两个组合机构之间，连接套管顶端与探测杆下端通过螺纹连接。装置通过探测杆上取样孔内保留沉积物样品，作为沉积物厚度测量的依据，装置的沉积物保护机构为套管结构，避免沉积物样品受到冲刷的同时避免水阻力对仪器下放过程中的竖直姿态产生干扰，同时探测杆内芯为下重上轻结构，防止仪器下放过程中倾倒。本发明装置操作简便，测量高效直观、防倾倒效果好，而且结构简单、成本低廉。

技术领域

本发明属于测量与控制技术及水下沉积物探测领域，涉及到一种用于水底沉积物厚度探测，特别涉及到水深较大、采样船只规模较小的内陆水域水底沉积物厚度的测量装置及使用方法。

背景技术

水底沉积物是水域的重要组成部分，经过多年的累积，流域输入的污染物长期蓄积到沉积物中，一定条件下，沉积物内污染物会释放进入上覆水体，对水体及其水环境构成威胁。因此，需要深入研究沉积物的分布特性，为沉积物的治理提供基本依据，其中的关键工作就是获取水下沉积物厚度分布信息。

目前，广泛用于水底沉积物厚度探测的设备主要是水底浅地层刨面仪，水底浅地层刨面仪通过垂直向下发射声脉冲，并通过换能器接收经水底反射后返回的声脉冲，通过接收和分析反射回来的声脉，实现对水底沉积物的探测。在不同的污染输入、水体流态等环境条件影响下，即使同一水域内，沉积物在污染物浓度、物理性质等方面具有显著的差异，这些差异直观的反应在颜色、气味、松软程度等方面。但是水底浅地层刨面仪测量结果只有水深和沉积物厚度等数据，无法反应水下沉积物的真实状态差异，无法满足沉积物状态分析和治理的需求。而且水底浅地层刨面仪体积较大，操作复杂，操作人员需经过系统的专业培训，而且仪器价格昂贵。例如，美国SDI公司开发的BSS+系统通过接收反射的声脉冲信号实现沉积物厚度的探测，无法直观显示水下沉积物的实际赋存状态，系统还需要SDIPEPTH软件进行数据采集和实时分析以及DEPTHPIC软件进行后期的数据分析和编辑，操作复杂，仪器采购价格也高达数十万元。

综上所述，前述设备不具备简便高效、结果直观的沉积物厚度测量功能。需要研发具有探测结果直观可靠、操作简便、造价低廉等特点的沉积物厚度探测装置。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种重力式防倾沉积物测深装置，适用于水库、河流、湖泊等采样条件受限的内陆水域的沉积物厚度探测。解决当前沉积物测深装置器存在的价格高昂、无法直观探测等问题。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种重力式防倾沉积物测深装置，包括装置最下端的探测头1、中部多个组合机构及最上端的缆绳连接头8，缆绳固定在缆绳连接头8上作为提升装置。所述组合机构的个数根据需要设定，每个组合机构包括样品保护外管2、探测杆3、探测杆内芯4、定位管箍5、复位弹簧6和连接套管7；两个组合机构之间，连接套管7顶端与探测杆3下端通过螺纹连接。

所述的探测头1主体为圆柱形，下端为圆台结构，上端设有凹槽，与探测杆3下端通过螺纹连接。

所述的样品保护外管2为套管结构，避免沉积物样品受到冲刷的同时避免水的阻力对仪器下放过程中的竖直姿态产生干扰；样品保护外管2布置于组合机构最外侧，其长度短于探测杆3，底端与探测杆3下部有外露部分；所述样品保护外管2两侧等间距设有开孔，孔径大于探测杆3两侧开孔孔径；当样品保护外管2上端与连接套管7接触时，样品保护外管2各开孔的下端高于探测杆3两侧开孔的上端。所述的样品保护外管2顶端外侧设有定位管箍5和用于固定复位弹簧6的挂钩。