一種用于地質采樣勘察和地溫測量的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于地質采樣勘察和地溫測量的裝置，包括支撐架、取樣筒以及驅動桿，支撐架的底部支撐于地面上；取樣筒為下端開口的中空筒，表面設置有第一外螺紋部；取樣筒豎直設于支撐架上，且周向通過轉向部件支撐于支撐架，軸向可相對支撐架上下移動；驅動桿的中間部水平支撐于支撐架上，驅動桿圍繞支點可周向轉動，且兩端部距離支點距離不同，距離支點近的一端部設置有傳動部件，傳動部件的輸出軸的外表面設有與第一外螺紋部相配合嚙合的第二外螺紋部；該裝置通過取樣筒的周向轉動力逐漸伸入地層內部，無需額外儲備電源，可以減輕地質研究者的負擔，且周向作用力對地質樣品的破壞性比較小，有利于地質實驗數(shù)據(jù)的可靠性，同時方便氣象工作者作業(yè)。
【專利說明】一種用于地質采樣勘察和地溫測量的裝置

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及地質勘測【技術領域】，特別涉及一種用于地質采樣勘察和地溫測量 的采樣裝置。

【背景技術】
[0002] 傳統(tǒng)地質采樣鏟在采離地表較深處樣品時，常常遇到土壤或地表堅硬，無法下鏟 取得較深處樣品?，F(xiàn)有技術中一般使用電鉆先將堅硬層破壞，然后再進行取樣工作。
[0003] 電鉆在進行堅硬層破壞的過程中，電鉆的軸向力一般比較大，很容易破壞堅硬層 底下的樣品。主要問題是使用電鉆采樣會遇到在野外無法接到電源和隨配電源耗盡等難 題，隨身攜帶電源又額外增加工作者的負擔，所以這一問題一直困擾地質行業(yè)多年。
[0004] 因此，如何提供一種用于地質采樣勘察和地溫測量的裝置，該采樣裝置無需額外 配置電源適于野外作業(yè)，并且在采樣過程中可以大大降低對樣品的破壞，是本領域內技術 人員亟待解決的技術問題。
[0005] 同時，氣象部門做天氣預報和氣候預測時需要知道不同地層的地溫，在冬天快速 監(jiān)測時，遇到難題就是地表和地層堅硬，較難把溫度計施放到地下某個深度測量地溫。影響 預報時效。 實用新型內容
[0006] 本實用新型的目的為提供一種用于地質采樣勘察和地溫測量的裝置，該裝置在采 樣過程中無需額外配置電源適于野外作業(yè)，并且可以大大降低對樣品的破壞。
[0007] 為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種用于地質采樣勘察和地溫測量的裝 置，包括以下部件：
[0008] 支撐架，底部支撐于地面上；
[0009] 取樣筒，所述取樣筒為下端開口的中空筒，表面設置有第一外螺紋部；所述取樣筒 堅直設于所述支撐架上，且周向通過轉向部件支撐于所述支撐架，軸向可相對所述支撐架 上下移動；
[0010] 驅動桿，所述驅動桿的中間部水平支撐于所述支撐架上，所述驅動桿圍繞所述支 點可周向轉動，且兩端部距離所述支點距離不同，距離所述支點近的一端部設置有傳動部 件，所述傳動部件的輸出軸的外表面設有與所述第一外螺紋部相配合嚙合的第二外螺紋 部。
[0011] 優(yōu)選地，所述傳動部件為齒輪傳動，所述驅動桿的端部連接所述齒輪傳動的輸入 軸，以便驅動所述輸入軸轉動。
[0012] 優(yōu)選地，所述齒輪傳動為多級齒輪傳動，所述多級齒輪傳動為變速齒輪傳動，通過 所述變速齒輪傳動將所述驅動桿（1)的周向轉動得到高轉速距離轉化為低轉速大力矩，從 而在所述大力矩作用下，采樣管下切地層采樣。
[0013] 優(yōu)選地，所述取樣筒的下端部開口周向還設置有切入齒。
[0014] 優(yōu)選地，所述取樣筒包括取樣筒本體以及連接于所述取樣筒本體的下端部齒環(huán)， 所述齒環(huán)與所述取樣筒本體可拆卸連接，所述切入齒設于所述齒環(huán)上。
[0015] 優(yōu)選地，所述取樣筒為分體式結構，沿周向至少包括兩部分，各部分圍成所述取樣 筒的取樣內腔。
[0016] 優(yōu)選地，所述驅動桿離所述支點較遠的端部還設置有手柄。
[0017] 優(yōu)選地，所述驅動桿包括水平桿體，所述水平桿體與所述支撐架鉸接，所述桿體可 伸縮或可折疊。
[0018] 優(yōu)選地，所述驅動桿與所述支撐架可拆卸。
[0019] 優(yōu)選地，所述支撐架包括第一支腿和第二支腿，所述支撐架通過所述第一支腿和 所述第二支腿支撐于地面，且所述第一支腿和所述第二支腿相對可展開或合攏。
[0020] 本實用新型所提供的采樣裝置使用時，先將支撐架安裝于地面上，然后將驅動桿 支撐于支撐架，地質研究者操作驅動桿的長臂端轉動，驅動桿的短臂端也將周向轉動，進而 帶動連接在短臂端的傳動部件轉動，因轉動部件的輸出軸上設置有采樣筒的第一外螺紋 部匹配的第二外螺紋，在螺紋嚙合作用力下，采樣筒將向下移動，取樣筒的周壁將逐漸切削 地層，伸入切削地下巖層。當取樣筒到達預定取樣深度時，可以將取樣筒取出，進而取出取 樣筒內的樣品。
[0021] 同理，對地下進行地層測溫，轉輪連帶質地剛硬的鉆頭，鉆入地面，旋轉出來的土 層碎末進入中空的管子，可以取出倒掉。當掘進到需要測溫的地點時，把溫度計施放到需要 測溫地點，完成地層測溫。
[0022] 本實用新型中是通過取樣筒的周向轉動力逐漸伸入地層內部，通過人力獲取比較 大的周向轉動力，無需額外儲備電源，可以減輕地質研究者的負擔。
[0023] 并且本實用新型中周向作用力對地質樣品的破壞性比較小，有利于地質實驗數(shù)據(jù) 的可靠性。
[0024] 本實用新型還提供了另一種用于地質采樣勘察和地溫測量的裝置，包括以下部 件：支撐架，底部支撐于地面上；
[0025] 取樣筒，所述取樣筒為下端開口的中空筒，表面設置有第一外螺紋部；所述取樣筒 堅直設于所述支撐架上，且周向通過轉向部件支撐于所述支撐架，軸向可相對所述支撐架 上下移動；
[0026] 驅動桿，所述驅動桿的中間部水平支撐于所述支撐架上，所述驅動桿圍繞所述支 點可上下擺動，且兩端部距離所述支點距離不同，距離所述支點近的一端部設置有傳動部 件，所述傳動部件的輸出軸的外表面設有與所述第一外螺紋部配合嚙合的第二外螺紋部。 [0027] 該實施例的原理與上述裝置相同，在此不做贅述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028] 圖1為本實用新型第一種具體實施例中用于地質采樣勘察和地溫測量的裝置的 結構示意圖；
[0029] 圖2為本實用新型第二種具體實施例中用于地質采樣勘察和地溫測量的裝置的 結構示意圖；
[0030] 圖3為本實用新型第三種具體實施例中用于地質采樣勘察和地溫測量的裝置的 結構示意圖。
[0031] 其中，圖1-圖3中附圖標記和部件名稱之間的一一對應關系如下所示：
[0032] 1驅動桿、2取樣筒、21第一外螺紋部、22切入齒、3輸出軸、31第二外螺紋部、32大 齒輪、32a內螺紋部、33小齒輪、4支撐架、41第一支腿、42第二支腿。

【具體實施方式】
[0033] 本實用新型的核心為提供一種用于地質采樣勘察和地溫測量的裝置，該裝置可在 無電力能源的情況下實現(xiàn)快速取樣，且對開采地質破壞比較小。
[0034] 為了使本領域的技術人員更好地理解本實用新型的技術方案，下面結合附圖和具 體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0035] 請參考圖1，圖1為本實用新型一種具體實施例中用于地質采樣勘察和地溫測量 的裝置的結構示意圖。
[0036] 本實用新型提供了一種用于地質采樣勘察和地溫測量的裝置，在一種第一種具體 實施方式中，該裝置包括以下部件：支撐架4、取樣筒2以及驅動桿1 ;支撐架4,底部支撐于 地面上；取樣筒2,取樣筒2為下端開口的中空筒，表面設置有第一外螺紋部21 ;取樣筒2堅 直設于支撐架4上，且周向通過轉向部件支撐于支撐架4,軸向可相對支撐架4上下移動。 轉向部件可以為軸承之類的零件，只要能實現(xiàn)取樣筒2相對支撐架4周向轉動即可。
[0037] 驅動桿1的中間部水平支撐于所述支撐架4上，驅動桿1圍繞支點可周向轉動，且 兩端部距離支點距離不同，距離支點近的一端部設置有傳動部件，傳動部件的輸出軸3的 外表面設有與第一外螺紋部21相配合嚙合的第二外螺紋部31。需要說明的是，這里所述的 中間部并非驅動桿1的正中間的位置，從后邊的限定也可以看出驅動桿1支點的兩側長度 不等臂。
[0038] 本實用新型所提供的采樣裝置使用時，先將支撐架4安裝于地面上，然后將驅動 桿1支撐于支撐架4,地質研究者操作驅動桿1的長臂端轉動，驅動桿1的短臂端也將周向 轉動，進而帶動連接在短臂端的傳動部件轉動，因轉動部件的輸出軸3上設置有采樣筒的 第一外螺紋部21匹配的第二外螺紋部31，在螺紋嚙合作用力下，采樣筒將向下移動，取樣 筒2的周壁將逐漸切削地層，伸入切削地下巖層。當取樣筒2到達預定取樣深度時，可以將 取樣筒2取出，進而取出取樣筒2內的樣品。
[0039] 本實用新型中是通過取樣筒2的周向轉動力逐漸伸入地層內部，通過人力獲取比 較大的周向轉動力，無需額外儲備電源，可以減輕地質研究者的負擔。
[0040] 并且周向作用力相對軸向力對地質樣品的破壞性比較小，有利于地質實驗數(shù)據(jù)的 可靠性。
[0041] 上述各部件的具體規(guī)格可以根據(jù)經驗合理設置，例如支撐架4的高度可以設置在 30-50cm，取樣筒2的長度可以設為200cm左右，當然，上述部件的具體尺寸不局限于本文中 的描述。
[0042] 在一種優(yōu)選的實施方式中，傳動部件可以為齒輪傳動，驅動桿1的端部連接齒輪 傳動的輸入軸，以便驅動輸入軸轉動。齒輪傳動設計比較靈活，并且可獲取比較大的扭矩， 進而獲取比較大的取樣筒2周向力。
[0043] 為了獲取盡可能大的扭矩，齒輪傳動為多級齒輪傳動，多級齒輪傳動為變速齒輪 傳動。
[0044] 根據(jù)齒輪傳動設置方式的不同，以下給出了兩種優(yōu)選的齒輪作為傳動機構的實施 方式。
[0045] 請參考圖2,圖2為本實用新型第二種具體實施例中用于地質采樣勘察和地溫測 量的裝置的結構示意圖。
[0046] 在第二種【具體實施方式】中，齒輪傳動包括連接于驅動桿1的較短臂上的小齒輪 33,小齒輪33與大齒輪32的內圈嚙合，大齒輪32的中間孔位置設置有與采樣筒2上的外 螺紋部21配合嚙合的內螺紋部32a。
[0047] 請參考圖3,圖3為本實用新型第三種具體實施例中用于地質采樣勘察和地溫測 量的裝置的結構示意圖。
[0048] 在第三種【具體實施方式】中，齒輪傳動包括連接于驅動桿1的較短臂上的小齒輪 33、與小齒輪33嚙合的大齒輪32,大齒輪32的齒輪軸上設置有第二外螺紋部31。
[0049] 需要說明的是，圖2和圖3僅是示意圖，其中中間齒輪的齒輪軸可以選擇合適的位 置安裝固定，在圖中均未示出，這并不影響本領域內技術人員實施技術方案。
[0050] 上述各實施例中，取樣筒2的下端部開口周向還可以設置有切入齒22,這樣便于 取樣筒2快速切入地層。
[0051] 上述實施例中，取樣筒2可以進一步包括取樣筒2本體以及連接于取樣筒2本體 的下端部齒環(huán)，齒環(huán)與取樣筒2本體可拆卸連接，切入齒22設于齒環(huán)上。當進行地質取樣 時，可以將齒環(huán)套于取樣筒2本體上，當取樣完成后，將齒環(huán)從取樣筒2本體上拆卸下來，便 于攜帶。
[0052] 在一種優(yōu)選的實施方式中，上述各實施例中的取樣筒2可為分體式結構，沿周向 至少包括兩部分，各部分圍成取樣筒2的取樣內腔。當進行取樣工作時，各部分合成一個完 整的取樣筒2,當取樣工作完成時，拆卸各部分，取樣筒2內的取樣樣品可以被輕松取出。
[0053] 當然，取樣筒2沿軸向也可以分成若干段，便于攜帶。
[0054] 為了便于地質人員取樣操作，驅動桿1離支點比較遠的端部還可以設置有手柄5。
[0055] 上述各實施例中，驅動桿1可以包括水平桿體，水平桿體與支撐架4鉸接，桿體可 伸縮或可折疊，便于地質人員攜帶。
[0056] 為了便于攜帶，上述各實施例中的支撐架4還可以包括第一支腿41和第二支腿 42,支撐架4通過第一支腿41和第二支腿42支撐于地面，且第一支腿41和第二支腿42相 對可展開或合攏。為穩(wěn)定支架，還可以進一步設置第三支腿、第四支腿或更多支腿。
[0057] 在另一種優(yōu)選的實施方式中，驅動桿可以圍繞支點上下擺動，傳動部件將驅動桿 的上下運動的力轉化為采樣筒周向運動的切削力，這樣可以滿足空間狹小采樣的需求，對 于傳動部件的具體結構在此不做詳述，只要能滿足上述技術要求即可。
[0058] 以上對本實用新型所提供的一種用于地質采樣勘察和地溫測量的裝置進行了詳 細介紹。本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例 的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應當指出，對于本【技術領域】的 普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改 進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權利要求的保護范圍內。
【權利要求】
1. 一種用于地質采樣勘察和地溫測量的裝置，其特征在于，包括以下部件： 支撐架（4)，底部支撐于地面上； 取樣筒（2)，所述取樣筒（2)為下端開口的中空筒，表面設置有第一外螺紋部（21);所 述取樣筒（2)堅直設于所述支撐架（4)上，且周向通過轉向部件支撐于所述支撐架（4)，軸 向可相對所述支撐架（4)上下移動； 驅動桿（1)，所述驅動桿（1)的中間部水平支撐于所述支撐架（4)上，所述驅動桿（1) 圍繞支點可周向轉動，且兩端部距離所述支點距離不同，距離所述支點近的一端部設置有 傳動部件，所述傳動部件的輸出軸（3)的外表面設有與所述第一外螺紋部（21)配合嚙合的 第二外螺紋部（31)。
2. 如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述傳動部件為齒輪傳動，所述驅動桿（1) 的端部連接所述齒輪傳動的輸入軸，以便驅動所述輸入軸轉動。
3. 如權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述齒輪傳動為多級齒輪傳動，所述多級齒 輪傳動為變速齒輪傳動，通過所述變速齒輪傳動將所述驅動桿（1)的周向轉動得到高轉速 距離轉化為低轉速大力矩，從而在所述大力矩作用下，采樣管下切地層采樣。
4. 如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述取樣筒（2)的下端部開口周向還設置有 切入齒（22)。
5. 如權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述取樣筒（2)包括取樣筒（2)本體以及連 接于所述取樣筒（2)本體的下端部齒環(huán)，所述齒環(huán)與所述取樣筒（2)本體可拆卸連接，所述 切入齒（22)設于所述齒環(huán)上。
6. 如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述取樣筒（2)為分體式結構，沿周向至少 包括兩部分，各部分圍成所述取樣筒（2)的取樣內腔。
7. 如權利要求1至4、6任一項所述的裝置，其特征在于，所述驅動桿（1)離所述支點 較遠的端部還設置有手柄。
8. 如權利要求1至4、6任一項所述的裝置，其特征在于，所述驅動桿（1)包括水平桿 體，所述水平桿體與所述支撐架（4)鉸接，所述桿體可伸縮或可折疊。
9. 如權利要求1至4、6任一項所述的裝置，其特征在于，所述驅動桿（1)與所述支撐架 (4)可拆卸。
10. 如權利要求1至4、6任一項所述的裝置，其特征在于，所述支撐架（4)包括第一支 腿（41)和第二支腿（42)，所述支撐架（4)通過所述第一支腿（41)和第二支腿（42)支撐于 地面，且所述第一支腿（41)和所述第二支腿（42)相對可展開或合攏。
11. 一種用于地質采樣勘察和地溫測量的裝置，其特征在于，包括以下部件： 支撐架（4)，底部支撐于地面上； 取樣筒（2)，所述取樣筒（2)為下端開口的中空筒，表面設置有第一外螺紋部（21);所 述取樣筒（2)堅直設于所述支撐架（4)上，且周向通過轉向部件支撐于所述支撐架（4)，軸 向可相對所述支撐架（4)上下移動； 驅動桿（1)，所述驅動桿（1)的中間部水平支撐于所述支撐架（4)上，所述驅動桿（1) 圍繞支點可上下擺動，且兩端部距離所述支點距離不同，距離所述支點近的一端部設置有 傳動部件，所述傳動部件的輸出軸（3)的外表面設有與所述第一外螺紋部（21)配合嚙合的 第二外螺紋部（31)。
【文檔編號】G01N1/08GK203869895SQ201420246048
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月14日 優(yōu)先權日:2014年5月14日
【發(fā)明者】楊桂芳, 陳正洪 申請人:楊桂芳