一種簡(jiǎn)易海洋沉積物古地磁研究分樣裝置制造方法
【專利摘要】一種簡(jiǎn)易海洋沉積物古地磁研究分樣裝置，包括支架端板(1)，帶刻度尺的鋼板(2)，刀片，滑塊(4，5)，螺桿(6)，搖動(dòng)手柄(7)。刀片安裝于鋼板(2)上，滑塊(4)上安裝有透明膠支架(8)，滑塊中間有螺紋沉頭孔與螺桿(6)配合，滑塊(5)中間有螺紋沉頭孔(11)與螺桿(6)配合，支架端板(1)中間有螺紋通孔(9)與螺桿(6)配合，搖動(dòng)手柄(7)與螺桿(6)通過內(nèi)六角螺栓連接，一面開口的任意數(shù)量的樣品盒(12)可以夾緊在兩個(gè)滑塊之間，取樣時(shí)只需使樣品盒開口面朝下一次性均勻用力壓入海底沉積物，即可完成取樣。
【專利說明】一種簡(jiǎn)易海洋沉積物古地磁研究分樣裝置
所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種簡(jiǎn)易海洋沉積物古地磁研究分樣裝置，尤其適用于環(huán)境磁學(xué)和古地磁研究的海洋沉積物樣品分樣。

【背景技術(shù)】
[0002]從海底打鉆取回來的柱狀巖芯樣品，需要沿直徑一分為二剖開成兩個(gè)半圓柱，然后將海底沉積物分樣，并裝入邊長為20mm的立方體樣品盒進(jìn)入磁學(xué)參數(shù)測(cè)量。用于古地磁研究的海底沉積物主要是淤泥，其主要成分是粘土，沉降過程非常緩慢且經(jīng)歷復(fù)雜的生物作用和化學(xué)作用，由于其沉積速率非常低，沉降過程中受地磁場(chǎng)的作用，由于地磁極是隨時(shí)間不斷漂移的，甚至?xí)l(fā)生倒轉(zhuǎn)，不同時(shí)間的沉積物記錄了相應(yīng)時(shí)間地磁場(chǎng)的強(qiáng)度和方向，通過磁學(xué)參數(shù)的測(cè)量便可確定磁偏角隨時(shí)間的變化，推測(cè)地磁場(chǎng)倒轉(zhuǎn)的地質(zhì)年代和古氣候的變化。
[0003]因此，分樣過程中要準(zhǔn)確記錄樣品的地理坐標(biāo)位置，樣品在海底深度和方向，并且要一次性準(zhǔn)確裝入樣品盒，任何樣品的破壞、混合和收縮變形都會(huì)造成測(cè)試數(shù)據(jù)的誤差。
[0004]目前，用于古地磁和環(huán)境磁學(xué)研究的海底沉積物巖芯樣品分樣一般都是手工分樣，在柱狀樣品管旁放I個(gè)刻度尺，用于記錄樣品的深度，然后根據(jù)刻度用手將空樣品盒逐個(gè)壓入柱狀巖芯，再利用工具將填滿樣品的樣品盒逐個(gè)挖出。由于刻度尺距離樣品有一段距離，容易造成樣品深度信息的讀數(shù)誤差，同時(shí)由于手工放置樣品盒容易造成所有樣品盒并未成直線排列，而且壓入過程中由于用力不均而造成樣品盒壓歪，這些人為的誤差都會(huì)造成測(cè)試數(shù)據(jù)的偏差，對(duì)古氣候和環(huán)境研究特別是磁學(xué)定年影響很大，樣品位置很小的偏差會(huì)造成磁偏角很大的誤差，且分樣效率非常低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服傳統(tǒng)手工分樣精度不高和效率低下的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種簡(jiǎn)易的海洋沉積物古地磁研究分樣裝置，主要用于將海底柱狀巖芯樣品分裝到各個(gè)樣品盒。
[0006]該裝置包括支架端板，帶刻度尺的鋼板，刀片，兩個(gè)滑塊，螺桿，搖動(dòng)手柄。帶刻度尺的鋼板安裝于支架端板上，刀片安裝于鋼板上，滑塊上安裝有透明膠支架，滑塊中間有螺紋沉頭孔與螺桿配合，滑塊中間有螺紋沉頭孔與螺桿配合，支架端板中間有螺紋孔與螺桿配合，搖動(dòng)手柄與螺桿通過內(nèi)六角螺栓連接。
[0007]樣品盒為標(biāo)準(zhǔn)件，邊長為20mm的立方體，背面有指示箭頭和排氣孔，上面有蓋子。此簡(jiǎn)易裝置可連續(xù)分樣，將樣品盒蓋子揭掉，按背面箭頭方向統(tǒng)一排列，開口向上放置在刀片之間的凹槽，順時(shí)針搖動(dòng)搖動(dòng)手柄，帶動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，由于螺桿與支架端板的螺紋通孔配合關(guān)系，搖動(dòng)手柄轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)螺桿可以前后移動(dòng)，由于螺桿分別與滑塊和上的螺紋沉頭孔裝配在一起，而帶動(dòng)滑塊的移動(dòng)，并利用螺紋力夾緊樣品盒。
[0008]分樣時(shí)，樣品盒開口朝下，一次性均勻壓入海洋沉積物，海底沉積物為高粘度淤泥，隨著海底沉積物進(jìn)入樣品盒，原來樣品盒里的空氣通過排氣孔逐漸被擠出，直到空氣排盡后利用透明膠支架上的透明膠，手動(dòng)將所有樣品盒上的排氣孔密封，然后從支架端板兩端均勻的抬起此取樣裝置，此時(shí)雖然樣品盒開口向下，但由于排氣孔已經(jīng)密封，在大氣壓的作用下，樣品盒內(nèi)的樣品并不會(huì)因?yàn)橹亓ψ饔枚袈洌b置完全離開海底柱狀巖芯樣品管，將此分樣裝置翻過來，讓樣品盒開口朝上平放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，逆時(shí)針搖動(dòng)搖動(dòng)手柄卸掉螺紋預(yù)緊力，并將滑塊移開，然后將樣品盒逐個(gè)取出并蓋上蓋子，完成分樣。
[0009]此裝置取樣快捷，通過滑塊的移動(dòng)自由調(diào)節(jié)取樣數(shù)量，大大提高了分樣效率；并可以減少手工逐個(gè)分樣帶來的誤差，減少了對(duì)柱狀巖芯管上剩余樣品的破壞，并且此簡(jiǎn)易分樣裝置加工工藝簡(jiǎn)單。
[0010]鋼板頂面有刻度尺，刻度尺緊挨樣品盒，可以精確定位樣品的位置；兩塊刀片之間的間距為20mm，和樣品盒的寬度一致，中間構(gòu)成的凹槽剛好放置樣品盒，并可確保樣品盒在同一直線上排列；支架端板上螺紋通孔與螺桿的配合可以產(chǎn)生軸向螺紋力，推動(dòng)兩個(gè)滑塊夾緊樣品盒，確保在分樣過程中樣品盒不會(huì)脫落；搖動(dòng)手柄在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中能使螺桿前后移動(dòng)來拉動(dòng)滑塊，自由調(diào)節(jié)滑塊之間的距離，從而調(diào)節(jié)樣品盒數(shù)量，最少裝20個(gè)，最多裝50個(gè)；透明膠支架上可裝透明膠，當(dāng)樣品盒被壓入海洋沉積物，樣品盒內(nèi)所有空氣排出后，利用支架上的透明膠手動(dòng)將所有樣品盒上的排氣孔密封，在取出樣屏過程中雖然樣品盒開口朝下，樣品也會(huì)在大氣壓的作用下吸附在盒內(nèi)樣品，不會(huì)因重力作用脫落，避免了手動(dòng)分樣時(shí)用工具挖出樣品盒時(shí)對(duì)樣品造成破壞，實(shí)現(xiàn)高效分樣的目的。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:刀片之間的凹槽方便了樣品盒的快速裝卸；兩塊帶刻度鋼板和滑塊和實(shí)現(xiàn)了樣品盒的精確定位。螺桿和配合螺紋孔產(chǎn)生的螺紋力實(shí)現(xiàn)了樣品盒的夾緊；滑塊和隨螺桿的前后自由移動(dòng)實(shí)現(xiàn)了取樣長度的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)可變長度連續(xù)取樣。透明膠支架方便了透明膠的使用，可一次性密封所有樣品盒排氣孔，此方法可將樣品一次性垂直取出，避免了用工具逐個(gè)將樣品挖出時(shí)對(duì)樣品本身和剩余樣品的破壞。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0013]圖1是本發(fā)明的簡(jiǎn)易海洋沉積物古地磁研究分樣裝置的俯視圖；
[0014]圖2是本發(fā)明的簡(jiǎn)易海洋沉積物古地磁研究分樣裝置的主視圖；
[0015]圖3是剖面A-A的剖面圖；
[0016]圖4是剖面B-B的剖面圖；
[0017]圖5是支架端板的主視圖；
[0018]圖6是滑塊4的主視圖；
[0019]圖7是滑塊5的主視圖；
[0020]圖8是樣品盒的俯視圖；
[0021]圖9是本發(fā)明裝置操作示意圖；
[0022]圖10是分樣操作關(guān)鍵步驟示意圖；
[0023]圖11是本發(fā)明裝置操作示意圖。
[0024]其中1.支架端板，2.帶刻度的鋼板，3.刀片，4.滑塊，上面裝有透明膠支架8，
5.滑塊，6螺桿，7.搖動(dòng)手柄，8.透明膠支架，9.螺紋通孔，用于與螺桿配合，產(chǎn)生螺紋力并通過螺桿旋轉(zhuǎn)使螺桿前后移動(dòng)，10.螺紋沉頭孔，用于連接滑塊和螺桿，11.螺紋沉頭孔，用于連接滑塊和螺桿，12樣品盒，13排氣孔。

【具體實(shí)施方式】
[0025]圖1是本發(fā)明的簡(jiǎn)易海洋沉積物古地磁研究分樣裝置的俯視圖，該裝置包括兩個(gè)完全一樣的支架端板I，兩個(gè)完全一樣的帶刻度尺的鋼板2，兩個(gè)完全一樣的刀片3，滑塊4，滑塊5，兩個(gè)完全一樣的螺桿6，兩個(gè)完全一樣的搖動(dòng)手柄7，透明膠支架8，兩個(gè)完全一樣的螺紋通孔9，螺紋沉頭孔10和螺紋沉頭孔11。其中，兩個(gè)支架端板I之間由帶刻度鋼板2連接，兩個(gè)帶鋼板2的兩端分別穿過所述支架端板I上的開口參照?qǐng)D5，在上述開口內(nèi)表面的中心位置有垂直鋼板表面的螺紋通孔參照?qǐng)D1，用于安裝固定螺釘，固定螺釘通過所述螺孔將支架端板和帶鋼板固定連接。兩塊刀片3分別安裝于兩塊帶刻度的鋼板2上?；瑝K4和5分別通過螺紋沉頭孔10和11與兩根完全一樣的螺桿6連接。兩根螺桿6分別通過兩個(gè)支架端板I上的兩個(gè)螺紋通孔擰入螺紋沉頭孔10和11，兩根完全相同的螺桿6分別通過內(nèi)六角螺栓與兩個(gè)完全相同的搖動(dòng)手柄7連接。搖動(dòng)兩個(gè)搖動(dòng)手柄7中任何一個(gè)都會(huì)帶動(dòng)與之裝配的螺桿旋轉(zhuǎn)，利用螺桿與支架端板的螺紋通孔的裝配關(guān)系而產(chǎn)生螺紋力并帶動(dòng)安裝于螺桿上的滑塊移動(dòng)，從而通過搖動(dòng)一個(gè)或同時(shí)搖動(dòng)兩個(gè)搖動(dòng)手柄可以自由調(diào)節(jié)滑塊在刻度鋼板上的位置和兩個(gè)滑塊的間距。
[0026]圖2是本發(fā)明的簡(jiǎn)易海洋沉積物古地磁研究分樣裝置的主視圖，做為圖1的補(bǔ)充說明，表達(dá)各部件的裝配關(guān)系。其中，透明膠支架8與樣品盒位于鋼板的不同側(cè)面，這樣，當(dāng)取樣過程中，樣品盒朝下壓入巖芯樣品時(shí)，便于摘取透明膠，以密封所有樣品盒朝上的一面上具有的排氣孔。
[0027]圖3是剖面A-A的剖面圖，補(bǔ)充說明端板1，帶刻度鋼板2，刀片3，螺桿6之間的裝配關(guān)系，說明刀片3的厚度Imm,高度為5mm,補(bǔ)充說明刀片3的間距為20mm,及形成的凹槽14。
[0028]參照?qǐng)D2和圖3，刀片3的長度比帶刻度鋼板2短，刀片厚度為1mm，高度為5mm，兩塊刀片的間距為20mm，刀片3與鋼板2之間形成凹槽14，這樣刀片3之間的間距與樣品盒尺寸相配合，便于樣品盒放置于所述凹槽14中參照?qǐng)D4。
[0029]圖4是剖面B-B的剖面圖，其中僅示出了滑塊4，而滑塊5并未示出，圖4示出滑塊4與帶刻度鋼板2之間的裝配關(guān)系；補(bǔ)充說明透明膠支架8的形狀；補(bǔ)充說明樣品盒12的安裝位置。參考圖4可以清晰看出滑塊與刀片的裝配關(guān)系?；瑝K4和滑塊5結(jié)構(gòu)完全一樣，但滑塊4上面安裝了透明膠支架8，兩個(gè)滑塊都安裝于兩塊帶刻度鋼板2上。
[0030]圖5是支架端板I的主視圖，補(bǔ)充說明端板I與帶刻度鋼板2之間的裝配關(guān)系和螺紋通孔9的位置。
[0031]圖6是滑塊4的主視圖，表達(dá)了滑塊4的結(jié)構(gòu)及螺紋沉頭孔10的位置，螺桿6的端部通過外螺紋旋入螺紋沉頭孔10，使螺桿6與滑塊4之間緊密固定連接，以使在螺桿6沿裝置縱向移動(dòng)的過程中，滑塊4與螺桿6之間的連接不會(huì)松動(dòng)。
[0032]圖7是滑塊5的主視圖，表達(dá)了滑塊5的結(jié)構(gòu)及螺紋沉頭孔11的位置螺桿7與螺紋沉頭孔11之間的連接方式與圖6中相同。
[0033]圖8是樣品盒的俯視圖，表達(dá)了樣品盒12的尺寸，排氣孔的位置，及樣品盒(12)上面的箭頭方向。其中，樣品盒為邊長均為20mm的正方體形狀，當(dāng)樣品盒固定到所述裝置中時(shí)，樣品盒的上表面上具有排氣孔和箭頭，其中排氣孔用于進(jìn)樣過程中排除樣品盒內(nèi)空氣，避免樣品盒內(nèi)形成正壓影響取樣，箭頭為放置樣品盒的指示方向，放置時(shí)沿一個(gè)方向放置，使得箭頭沿一條直線排列，這樣能保證排氣孔也排在一條直線上，樣品盒的下表面上完全敞開以完成進(jìn)樣；需要說明的時(shí)，當(dāng)樣品盒從所述裝置上取下或未用的時(shí)候，可以用相應(yīng)的蓋體蓋上，以防止樣品污染和水分流失造成干枯變形。
[0034]圖9是本發(fā)明裝置操作示意圖，表達(dá)了本發(fā)明的易海洋沉積物古地磁研究分樣裝置操作方法，分樣時(shí)要保持螺桿軸心與柱狀巖芯樣品軸心平行且在同一垂直面上，然后兩端均勻緩慢壓入巖芯樣品，下面詳細(xì)描述，分樣操作流程。
[0035]參照?qǐng)D9，分樣時(shí)，將所述裝置倒置，使得放置樣品盒14的凹槽14朝上，先逆時(shí)針搖動(dòng)搖動(dòng)手柄7，讓兩個(gè)滑塊的間距增大，螺桿在端板支架外面的部分較長，然后將樣品盒蓋子揭掉，按背面箭頭方向統(tǒng)一排列一次最少20個(gè)，最多50個(gè)，開口向上放置在凹槽14，先搖動(dòng)其中I個(gè)手柄將其中I個(gè)滑塊移動(dòng)到預(yù)定的刻度，然后搖動(dòng)另一個(gè)搖動(dòng)手柄，推動(dòng)另一個(gè)滑塊移動(dòng)，直到樣品盒完全并螺紋力夾緊。然后將此簡(jiǎn)易取樣裝置翻過來，樣品盒開口朝下。
[0036]在保持螺桿軸心與柱狀巖芯樣品軸心平行且在同一垂直面上，然后兩端均勻緩慢壓入巖芯樣品，海底沉積物為高粘度淤泥，隨著海底沉積物進(jìn)入樣品盒，原來樣品盒里的空氣通過排氣孔13逐漸被擠出，巖芯樣品完全充滿樣品盒。
[0037]圖10是分樣操作關(guān)鍵步驟示意圖，表達(dá)了分樣過程中要確保鋼板2的底面完全接觸巖芯樣品，確保樣品盒12完全被巖芯樣品充滿。
[0038]圖11是本發(fā)明裝置操作示意圖，表達(dá)了巖芯樣品取出后要讓樣品盒12開口朝上平放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上。
[0039]參考圖10，然后將用明膠支架8上的透明膠(未示出)，手動(dòng)將所有樣品盒上的排氣孔密封，再從支架端板I兩端均勻的抬起此取樣裝置。
[0040]參考圖11，從支架端板I兩端均勻的抬起此取樣裝置時(shí)，待裝置完全離開海底巖芯樣品管，將此取樣裝置倒置，讓樣品盒開口朝上平放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上。同時(shí)逆時(shí)針搖動(dòng)兩個(gè)搖動(dòng)手柄7，將滑塊4和5移開，然后將樣品盒逐個(gè)取出并蓋上蓋子，完成分樣。
[0041]此裝置取樣快捷，通過滑塊4和5的移動(dòng)自由調(diào)節(jié)取樣數(shù)量，大大提高了分樣效率，并可以減少手工逐個(gè)分樣帶來的誤差。
【權(quán)利要求】
1.一種簡(jiǎn)易海洋沉積物古地磁研究分樣裝置，其特征在于，包括: 兩個(gè)支架端板(I)，兩個(gè)帶刻度尺的鋼板(2)，在所述兩個(gè)帶刻度尺的鋼板上分別具有一個(gè)刀片(3)，所述帶刻度尺的鋼板(2)以及所述刀片(3)安裝在兩個(gè)支架端板之間； 兩個(gè)滑塊(4，5)，兩個(gè)螺桿￠)，所述兩個(gè)螺桿￠)的一端分別通過外螺紋與兩滑塊上具有的螺紋沉頭孔(11)相連，所述兩個(gè)螺桿通過螺紋與兩個(gè)支架端板(I)上相匹配的螺孔相配合并且其另一端分別從兩個(gè)支架端板外側(cè)伸出，伸出支架端板外的螺桿端分別通過內(nèi)六角螺栓與兩個(gè)搖動(dòng)手柄(7)相連，通過搖動(dòng)搖動(dòng)手柄(7)利用螺桿與支架端板的螺紋通孔的裝配關(guān)系而產(chǎn)生螺紋力并帶動(dòng)安裝于螺桿上的滑塊移動(dòng)，從而通過搖動(dòng)一個(gè)或同時(shí)搖動(dòng)兩個(gè)搖動(dòng)手柄可以自由調(diào)節(jié)滑塊在刻度鋼板上的位置和兩個(gè)滑塊的間距； 多個(gè)樣品盒(12)，布置在鋼板上的所述兩個(gè)滑塊(4，5)之間； 透明膠支架(8)，固定在兩個(gè)滑塊(4，5)之一上，用于固定透明膠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋沉積物古地磁研究分樣裝置，其特征在于:所述鋼板上的刀片的厚度為1mm，高度為5mm，兩刀片之間的間距為20mm，兩刀片⑶之間的距離與樣品盒(12)的尺寸相匹配，樣品盒(12)的側(cè)部由所述刀片形成的凹槽(14)定位，所述樣品盒(12)的縱向方向上與滑塊(4，5)相接觸，并被所述兩個(gè)滑塊(4，5)夾緊，以形成樣品盒的牢固定位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋沉積物古地磁研究分樣裝置，其特征在于:所述樣品盒(12)為正方體形狀，所述正方體的邊長為20mm，所述樣品盒在相對(duì)的兩個(gè)表面上分別形成具有蓋體的開口和排氣孔，在具有排氣孔的表面上，還具有用于指示樣品盒排列方向的箭頭，當(dāng)所述樣品盒(12)被放置在所述裝置上時(shí)是這樣定位的:保持其開口部朝下，排氣孔朝上，并且所述排氣孔形成一條沿刀片(3)縱向方向的直線。
4.一種利用權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的裝置進(jìn)行海洋沉積物古地磁研究分樣的方法，其特征在于所述方法包括如下步驟: (1)將所述簡(jiǎn)易海洋沉積物古地磁研究分樣裝置放置樣品盒的一面朝上，將一定數(shù)量的樣品盒開口面的蓋體去掉，以箭頭指示方向一致地開口朝外地布置； (2)通過順時(shí)針或逆時(shí)針搖動(dòng)搖動(dòng)手柄出，7)，調(diào)節(jié)樣品盒在縱向方向的刻度，并使得滑塊夾緊所述樣品盒； (3)將所述裝置調(diào)整成所有樣品盒的開口部朝下的位置，并且在保持螺桿軸心與柱狀巖芯樣品軸心平行且在同一垂直面上，然后兩端均勻緩慢壓入巖芯樣品，海底沉積物為高粘度淤泥，隨著海底沉積物進(jìn)入樣品盒，原來樣品盒里的空氣通過排氣孔(13)逐漸被擠出，巖芯樣品完全充?兩樣品盒； (4)用透明膠支架8上的透明膠，手動(dòng)將所有樣品盒上的排氣孔密封，再從支架端板(I)兩端均勻的抬起此取樣裝置，待裝置完全離開海底巖芯樣品管，將此取樣裝置倒置，讓樣品盒開口朝上平放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，同時(shí)逆時(shí)針搖動(dòng)兩個(gè)搖動(dòng)手柄7，將滑塊4和5移開，然后將樣品盒逐個(gè)取出并蓋上蓋子，完成分樣。
【文檔編號(hào)】G01N1/28GK104236975SQ201410482062
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】唐志華, 歐陽婷萍, 李明坤, 卞勇 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所