專利名稱：一種沉積物取樣器低擾動密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水底沉積物和上覆水取樣技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種沉積物取樣器低擾
動密封裝置。
背景技術(shù)：
在淺水域低擾動沉積物取樣過程中，其中一項關(guān)鍵技術(shù)就是對執(zhí)行取樣的器件實施低擾動的有效封口 。如果不能將取樣筒上端管口進(jìn)行有效封口 ，將導(dǎo)致沉積物在取樣器上拉出水過程從取樣筒中滑出，使樣品流失，也影響樣品的層次結(jié)構(gòu)，使取樣失敗。如果取樣筒底端封口不嚴(yán)，由于沉積物自重原因，取樣器在提升過程中同樣會產(chǎn)生樣品流失，同樣也影響樣品的層次結(jié)構(gòu)，使取樣失敗。另外，封口過程不能對取樣筒內(nèi)的沉積物產(chǎn)生擾動，擾動會影響沉積物的層次結(jié)構(gòu)。 其他取樣密封方法是，取樣前取樣筒兩端是敞開的，使沉積物進(jìn)入管中，取樣結(jié)束后，通過梅花瓣結(jié)構(gòu)進(jìn)行管口密封(專利號ZL02150917.4);或是采用自調(diào)節(jié)封口蓋結(jié)構(gòu)進(jìn)行管口密封(專利號ZL200510049874. 7)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種沉積物取樣器低擾動密封裝置。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為 —種沉積物取樣器低擾動密封裝置包括活塞密封機構(gòu)和氣密封機構(gòu)，活塞密封機構(gòu)設(shè)置在氣密封機構(gòu)的上部。 所述的活塞密封機構(gòu)包括活塞拉桿、活塞、密封檔圈、密封環(huán)、上支撐法蘭、下支撐
法蘭和取樣筒；所述的取樣筒兩端開放，取樣筒內(nèi)活動設(shè)置活塞，活塞的頂部自下而上依次
設(shè)置密封檔圈和上支撐法蘭，上支撐法蘭、密封檔圈和活塞通過螺栓固定連接，活塞拉桿的
一端與上支撐法蘭固定連接；活塞的底部自上而下依次設(shè)置密封環(huán)和下支撐法蘭，下支撐
法蘭、密封環(huán)和活塞通過螺栓固定連接；所述的活塞、密封檔圈和密封環(huán)與取樣筒內(nèi)側(cè)壁間
隙配合；活塞、密封檔圈、密封環(huán)、上支撐法蘭、下支撐法蘭和取樣筒均為同軸設(shè)置。 所述的氣密封機構(gòu)包括下支座、密封腔、切割刀頭、氣密皮囊、密封拉桿和導(dǎo)氣管；
切割刀頭為內(nèi)部中空的圓錐臺，切割刀頭與下支座同軸設(shè)置，筒形結(jié)構(gòu)的密封腔位于切割
刀頭與下支座之間，切割刀頭與下支座通過設(shè)置在外部的密封拉桿將密封腔同軸固定連
接，氣密皮囊緊貼在密封腔內(nèi)壁設(shè)置，密封拉桿固定密封腔的同時夾緊氣密皮囊，密封腔外
側(cè)壁與內(nèi)側(cè)壁之間上開有環(huán)形導(dǎo)氣溝槽，密封腔的外壁上開有外導(dǎo)氣孔，外導(dǎo)氣管的一端
與外導(dǎo)氣孔連接，密封腔的內(nèi)側(cè)壁上沿導(dǎo)氣溝槽周向均勻開有n個內(nèi)導(dǎo)氣孔，3《n《7。 本發(fā)明具有的有益效果是取樣筒上密封采用活塞密封，下密封采用氣密皮囊通
過高壓氣體使皮囊變形進(jìn)行密封。取樣和密封過程不產(chǎn)生擾動，不影響沉積物的層次結(jié)構(gòu)。
該密封裝置體積小、重量輕、操作簡單，可在淺水域取到沉積物和上覆水等樣品，保持樣品
原有的層次結(jié)構(gòu)和狀態(tài)，是一種能在淺水域通過手工操作進(jìn)行沉積物低擾動取樣的密封裝置。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明的氣密封機構(gòu)取樣前剖面圖。 圖3是本發(fā)明的氣密封機構(gòu)取樣后剖面圖。 圖4是本發(fā)明的密封腔縱剖面圖。 圖5是本發(fā)明的密封腔橫剖面圖。 圖中1、活塞拉桿，2、螺栓，3、上支撐法蘭，4、密封檔圈，5、活塞，6、密封環(huán)，7、上支撐法蘭，8、取樣筒，9、下支座，10、密封腔，11、密封拉桿，12、切割刀頭，13、氣密皮囊，14、外導(dǎo)氣孔，15、外導(dǎo)氣管，16、導(dǎo)氣溝槽，17、內(nèi)導(dǎo)氣孔。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 如圖1所示，一種沉積物取樣器低擾動密封裝置包括活塞密封機構(gòu)和氣密封機構(gòu)兩個部分 1)、活塞密封機構(gòu)包括活塞拉桿1、螺栓2、上支撐法蘭3、密封檔圈4、活塞5、密封環(huán)6、下支撐法蘭7和取樣筒8。活塞機構(gòu)形成取樣筒8的上端口密封，取樣筒8兩端開放，取樣筒內(nèi)活動設(shè)置活塞5，活塞的頂部自下而上依次設(shè)置密封檔圈4和上支撐法蘭2，上支撐法蘭2、密封檔圈4和活塞5通過螺栓2固定連接，活塞拉桿1的一端與上支撐法蘭3通過螺紋固定連接；活塞5的底部自上而下依次設(shè)置密封環(huán)6和下支撐法蘭7，下支撐法蘭7、密封環(huán)6和活塞5通過螺栓2固定連接；所述的活塞5、密封檔圈4和密封環(huán)7與取樣筒8內(nèi)側(cè)壁間隙配合；活塞5、密封檔圈4、密封環(huán)6、上支撐法蘭3、下支撐法蘭7和取樣筒8均為同軸設(shè)置。 取樣器到達(dá)取樣區(qū)域之前，活塞機構(gòu)處于取樣筒8的底部，活塞機構(gòu)隨取樣筒8同時下放，使其他區(qū)域沉積物不能進(jìn)入取樣筒8中。取樣器到達(dá)位置后，取樣筒8繼續(xù)下放，而活塞機構(gòu)在活塞拉桿1的拉動下停止運動，形成與取樣筒8的相對運動，沉積物進(jìn)入取樣筒8中。 2)、氣密封機構(gòu)包括下支座9、密封腔10、密封拉桿11、切割刀頭12、氣密皮囊13、外導(dǎo)氣管15。如圖2所示，切割刀頭12為內(nèi)部中空的圓錐臺，切割刀頭12與下支座9同軸設(shè)置，筒形結(jié)構(gòu)的密封腔IO位于切割刀頭12與下支座9之間，切割刀頭12與下支座9通過設(shè)置在外部的密封拉桿11將密封腔10同軸固定連接，氣密皮囊13緊貼在密封腔10內(nèi)壁設(shè)置，密封拉桿11固定密封腔10的同時夾緊氣密皮囊10。如圖4和圖5所示，密封腔IO外側(cè)壁與內(nèi)側(cè)壁之間上開有環(huán)形導(dǎo)氣溝槽16，密封腔10的外壁上開有外導(dǎo)氣孔14，外導(dǎo)氣管15的一端與外導(dǎo)氣孔14連接，密封腔10的內(nèi)側(cè)壁上沿導(dǎo)氣溝槽13周向均勻開有5個內(nèi)導(dǎo)氣孔17。 當(dāng)活塞機構(gòu)運動到取樣筒8的頂部位置時，取樣筒8內(nèi)已充滿沉積物樣品，打開充氣泵和閥門，高壓氣體經(jīng)過導(dǎo)氣管15進(jìn)入密封腔IO，在氣體壓力作用下，裹在密封腔10上的氣密皮囊113產(chǎn)生變形，將取樣筒8的入口封死，如圖3所示。
密封腔內(nèi)部設(shè)置5個內(nèi)導(dǎo)氣孔，使高壓氣體進(jìn)入氣密皮囊后，氣密皮囊分五段沿 圓周均勻變形，形成密封。 活塞機構(gòu)與取樣筒之間的相對運動，使沉積物進(jìn)入取樣筒中，并能夠防止其他物 質(zhì)進(jìn)入取樣筒，形成上端口的密封。氣密封機構(gòu)通過把高壓氣體充入密封腔使氣密皮囊發(fā) 生變形，變形后的皮囊封堵住了取樣筒的入口 ，形成下端口的密封。 為防止在水中發(fā)生銹蝕造成粘連等機械故障，活塞機構(gòu)中的密封檔圈和活塞體采 用聚胺脂橡膠，密封環(huán)采用丁睛橡膠，共同實現(xiàn)活塞的運動導(dǎo)向和密封作用，支撐法蘭和固 定螺栓采用不銹鋼材料制作。氣密封機構(gòu)中的氣密皮囊采用丁基橡膠材料，具有高強度的 耐拉伸、耐撕裂性能和良好的氣密性，其他構(gòu)件采用不銹鋼材料制作。
權(quán)利要求
一種沉積物取樣器低擾動密封裝置，包括活塞密封機構(gòu)和氣密封機構(gòu)，其特征在于所述的活塞密封機構(gòu)包括活塞拉桿、活塞、密封檔圈、密封環(huán)、上支撐法蘭、下支撐法蘭和取樣筒；所述的取樣筒兩端開放，取樣筒內(nèi)活動設(shè)置活塞，活塞的頂部自下而上依次設(shè)置密封檔圈和上支撐法蘭，上支撐法蘭、密封檔圈和活塞通過螺栓固定連接，活塞拉桿的一端與上支撐法蘭固定連接；活塞的底部自上而下依次設(shè)置密封環(huán)和下支撐法蘭，下支撐法蘭、密封環(huán)和活塞通過螺栓固定連接；所述的活塞、密封檔圈和密封環(huán)與取樣筒內(nèi)側(cè)壁間隙配合；活塞、密封檔圈、密封環(huán)、上支撐法蘭、下支撐法蘭和取樣筒均為同軸設(shè)置；所述的氣密封機構(gòu)包括下支座、密封腔、切割刀頭、氣密皮囊、密封拉桿和導(dǎo)氣管；切割刀頭為內(nèi)部中空的圓錐臺，切割刀頭與下支座同軸設(shè)置，筒形結(jié)構(gòu)的密封腔位于切割刀頭與下支座之間，切割刀頭與下支座通過設(shè)置在外部的密封拉桿將密封腔同軸固定連接，氣密皮囊緊貼在密封腔內(nèi)壁設(shè)置，密封拉桿固定密封腔的同時夾緊氣密皮囊，密封腔外側(cè)壁與內(nèi)側(cè)壁之間上開有環(huán)形導(dǎo)氣溝槽，密封腔的外壁上開有外導(dǎo)氣孔，外導(dǎo)氣管的一端與外導(dǎo)氣孔連接，密封腔的內(nèi)側(cè)壁上沿導(dǎo)氣溝槽周向均勻開有n個內(nèi)導(dǎo)氣孔，3≤n≤7。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種沉積物取樣器低擾動密封裝置?，F(xiàn)有的技術(shù)密封效果差，樣品流失嚴(yán)重。本發(fā)明包括活塞密封機構(gòu)和氣密封機構(gòu)，活塞密封機構(gòu)設(shè)置在氣密封機構(gòu)的上部；活塞密封機構(gòu)中的取樣筒兩端開放，取樣筒內(nèi)活動設(shè)置活塞，活塞的頂部和底部分別設(shè)置有密封機構(gòu)和支撐法蘭。氣密封機構(gòu)中的切割刀頭與下支座同軸設(shè)置，密封腔位于切割刀頭與下支座之間，氣密皮囊緊貼在密封腔內(nèi)壁設(shè)置，密封腔外側(cè)壁與內(nèi)側(cè)壁之間上開有環(huán)形導(dǎo)氣溝槽，密封腔的外壁上開有外導(dǎo)氣孔，外導(dǎo)氣管的一端與外導(dǎo)氣孔連接，密封腔的內(nèi)側(cè)壁上沿導(dǎo)氣溝槽周向均勻開有多個內(nèi)導(dǎo)氣孔，本發(fā)明體積小、重量輕、操作簡單，可在淺水域取到沉積物和上覆水等樣品。
文檔編號G01N1/10GK101762403SQ20091015579
公開日2010年6月30日 申請日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者劉敬彪, 劉純虎, 周巧娣, 孔慶鵬 申請人:杭州電子科技大學(xué)