[发明专利]深海沉积物重力柱状取样试验台及操作方法

摘要

本发明涉及一种深海沉积物重力柱状取样试验台及操作方法，包括总机架、牵引机构总成、升降机构总成、连接装置、取样管总成、检测装置、缓冲装置和取样桶；牵引机构总成设有绞车，上、下滑轮和驱动电机，用于提供动力。升降机构总成设有直线导轨、滑块和连接板，实现取样管的升降。连接装置由两个电磁铁构成，实现与取样管总成的连接与断开。牵引机构总成通过绞车上的钢丝绳，绕过上、下滑轮与连接装置连接，运用绞车的正反转，实现取样管的升降，控制电磁铁的通断电，实现取样管的连接与脱离。本试验台的使用有助于研究重力柱状取样的压桩效应原理，重力取样的动态过程，揭示真实取样过程中外界因素对取样深度、样品层序和样品压缩的影响。

主权项

1.一种深海沉积物重力柱状取样试验台，包括总机架、牵引机构总成、升降机构总成、连接装置、取样管总成、检测装置、缓冲装置、取样桶；其特征在于：所述的总机架由上机架、下机架、角链接件及连接螺栓螺母组成，上、下机架在高度方向上设计为两级搭建的结构；所述的牵引机构总成包括带刹车功能的绞车，驱动电机，上、下滑轮和上、下吊环，驱动电机的轴连接绞车的轴驱动绞车滚筒转动，绞车滚筒上缠绕有两段钢丝绳，两段钢丝绳均有一端固定在绞车滚筒上，两段钢丝绳中的上端绳头绕过上机架顶部的上滑轮与连接板上方的上吊环连接，两段钢丝绳中的下端绳头绕过上机架底部的下滑轮与连接板下方的下吊环连接，由两段钢丝绳形成环路，通过控制驱动电机的正、反转实现绞车的正、反转，通过钢丝绳牵引，达到滑块与连接板的上下移动；所述的升降机构总成包括连接板、左右两个直线导轨和左右两个滑块，左右两个直线导轨通过螺栓分别固定于上机架左右两边，左右两滑块分别位于左右两个直线导轨中，两滑块之间用一块连接板通过螺钉连接为一个整体，连接板上方和下方通过螺栓分别设有上、下吊环，通过钢丝绳牵引，实现连接板与滑块在直线导轨中升降；所述的连接装置设有两个电磁铁，电磁铁通过螺栓固定于连接板下方，通过控制电磁铁通电使电磁铁与下方的取样管总成吸合连接，或通过控制电磁铁断电释放开下方的取样管总成；所述的取样管总成包括配重板、传感器安装板、套筒、电气保护盒、连接头、取样管、气体单向阀和刀头；配重板上方设有两个电磁铁连接槽，用于与连接装置的两个电磁铁连接，配重板与传感器安装板用螺栓连接，在传感器安装板与连接头之间通过四个两端带螺纹的套筒连接，在套筒中间安装有检测装置，在连接头中心安装有气体单向阀；所述的检测装置设有倾角传感器和加速度传感器，通过所述的两种传感器自带的螺纹安装孔与连接头连接，并罩有电气保护盒，电气保护盒通过螺钉固定于连接头上，取样管通过上连接螺纹与连接头连接，取样管下端通过下连接螺纹与刀头连接，检测装置用于测量取样管在向下加速及贯入沉积物过程中的加速度的变化和与水平面的垂直度；所述的缓冲装置包含安装板、缓冲套筒、压缩弹簧、导向支架和缓冲头，安装板一端设有螺栓孔，通过螺栓将安装板固定于下机架顶部上，安装板另一端安装缓冲套筒，缓冲套筒内装有压缩弹簧，压缩弹簧上方设有导向支架，导向支架顶部安装有缓冲头；在绞车的刹车失灵时，滑块与连接板落下，先触碰缓冲头并压缩弹簧，实现缓冲的效果；所述的取样桶为盛放沉积物的桶，用于测量取样管贯入取样桶后沉积物的变形数据。