[发明专利]一种便携式海底原位浅表层沉积物采样装置

说明书

本发明公开了一种便携式海底原位浅表层沉积物采样装置，涉及海底采样技术领域，固定板外接把手；外筒固定设置在固定板上，外筒均布在丝杆的外侧，外筒的底端为锥状，外筒的侧面设有背对丝杆的开口槽A，外筒的侧面设有正对丝杆的开口槽B；每根转轴设置在外筒内；采样筒设置在转轴上，采样筒的侧面设有与开口槽A对应的取样口；齿轮A固定设置在转轴上，齿轮A正对外筒的开口槽B；齿轮B旋转设置在丝杆上，每个齿轮B与三个齿轮A同时配合。本发明的有益效果是，可有效避免传统方法获取海底沉积物样品时操作繁琐、取样成功率低的缺点，可实现一次下潜作业即可获取海底不同层位处的沉积物样品。

技术领域

本发明涉及海底采样技术领域，可用于获取海底水—沉积物界面之下不同底质类型的沉积物样品，尤其适用于深海极端环境(冷泉及热液区)的原位定点沉积物样品采集，特别是一种基于水下遥控机器人机械手操作的可调式深海多功能采样装置。

背景技术

海洋沉积物是指在物理、化学和生物等不同海洋沉积作用下所形成的各种海底沉积物的总称。海底沉积物工程性质是铺设海底电缆和输油管道，建设海洋石油钻井平台的前提条件；而海底沉积物的形成环境可为海洋油气和海底矿产资源开发等提供重要支撑；同时海底沉积物亦是开展古海洋学研究所必不可少的素材。

从海底获取水—沉积物界面之下的沉积物样品，通常有以下两种方法：1)海面定点投放：通过船载采样设备(如重力采样器或箱式采样器)，到达指定作业区域时进行定点投放获取底质沉积物样品；2)海底原位取样：利用ROV(水下遥控机器人)搭载海底采样装置(push core)，在到达指定区域时，通过机械臂进行原位定点作业进而获取沉积物样品。

然而，这两种常规的获取极端环境海底沉积物样品的方法存在一定的缺点和不足：1)海面定点投放方式，无法准确获取调查研究区内的沉积物样品，往往都属于盲投，准确的投放位置无法知晓，无法保证获取样品的典型性；2)海底原位取样方式，当前ROV(水下遥控机器人)或者HOV(载人深潜器)搭载的push core沉积物取样设备取芯成功率较低，即使采集到沉积物样品，数量也极为有效；3)两种沉积物采样方式，操作繁琐、效率低下，每次仅能采集一个沉积物样品。因此，当前急需研制一种海底沉积物的原位采样装置，精准、高效的获取浅表层沉积物样品，以便为海洋工程、海底矿产资源开发和古海洋学研究提供材料。

发明内容

本发明的目的是为了避免传统方法获取样品不准确，取样成功率低的缺点，实现了一次ROV或AUV下潜作业即可准确、快速获取多管水—沉积物界面之下不同层位处的沉积物样品，且在一定程度上保持了沉积物的原位海底状态。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为，一种便携式海底原位浅表层沉积物采样装置，包括固定板，所述固定板外接把手，还包括：丝杆，所述丝杆旋转设置在所述固定板上，所述丝杆的顶端外接采样柄；三根外筒，所述外筒固定设置在所述固定板上，所述外筒均布在所述丝杆的外侧，所述外筒的底端为锥状，所述外筒的侧面设有背对所述丝杆的开口槽A，所述外筒的侧面设有正对所述丝杆的开口槽B；三根转轴，每根所述转轴设置在所述外筒内；采样筒，所述采样筒设置在所述转轴上，所述采样筒的外径与所述外筒的内径相等，所述采样筒的侧面设有与开口槽A对应的取样口；齿轮A，所述齿轮A固定设置在所述转轴上，所述齿轮A正对所述外筒的开口槽B；以及齿轮B，所述齿轮B旋转设置在所述丝杆上，每个所述齿轮B与三个所述齿轮A同时配合。可有效避免传统方法获取海底沉积物样品操作繁琐、取样成功率低的缺陷，实现了一次下潜作业即可获取水—沉积物界面之下不同层位处的多管沉积物样品。

进一步的，所述丝杆上设有上挡板和下挡板，所述上挡板和下挡板分别位于固定块的两侧，所述上挡板和下挡板用于限制丝杆在固定板上的位置。

进一步的，所述转轴包括限位轴和限位套，所述限位轴和限位套通过销钉相连接。

进一步的，每根所述转轴上设有三个采样筒。

进一步的，所述取样口的外侧设置为内切的倒角。