【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于底泥取样，具体涉及一种用于河流或湖泊不同深度底泥的冰冻取样器。
技术介绍
1、近年来，随着政府加大对水库等饮用水水源地的保护，外源污染正在得到有效控制，内源污染却成为影响水源水库水质的重要因素。内源污染主要是指因大气沉降、废水排放、雨水淋溶及冲刷、河岸侵蚀或矿化作用而而进入河流或湖泊中的对人类健康或生态环境有害的土壤、沙石、有机物等，经过各种物理、化学和生物作用逐渐沉降至河流或湖泊底质表层，形成所谓的底泥。这些隐藏在底泥中的氮、磷、有机质、重金属等污染物在环境条件适宜时会大量释放进入上覆水体，在浓度梯度作用下不断向上层整个水体扩散，可使水体色度、嗅味增加、透明度和ph值下降，并为藻类提供充足的营养物质，使其大量繁殖并向水体释放藻毒素等对人体健康有害的物质。在一定流速条件下，底泥对上覆水体的二次污染可使水中codcr(codcr是采用重铬酸钾作为氧化剂测定出的化学耗氧量，即重铬酸盐指数)增加15-67mg/l。同时，底泥中的硫和氮含量较高也是造成河流黑臭的主要原因之一。
2、因此，底泥作为河流或湖泊污染的源，了解源的污染现状是治理河流、湖泊等水体污染的首要步骤，而底泥采样器为分析河流或湖泊底泥污染提供了技术支持。目前为了获得原状的沉积物样品和界面，在对底泥采样时使用冰冻取样器，其工作原理是：在取样头进入沉积层后，向取样头内装冷冻液，停留一定时间后，由于冷冻液汽化带走热量，样品被冻结在取样器的外表面，从而获得原状的沉积物样品。如公开号为cn103323285a的中国专利，具体提供一种用于河流或湖泊不同深度底
3、上述装置在采样的过程中利用采样器自身重力下沉到沉积物界面并利用重力作用插入沉积物中，当采样器从底泥中拔出时，由于采样的样品是粘附在采样管的外壁上，此时采样管会受到水流的冲击影响，导致采样器产生较大的摆动，管壁上的样品易受损发生脱落，影响采样的精度和采样进度。
技术实现思路
1、为了解决现有技术存在的问题，本专利技术的目的是提供一种用于河流或湖泊不同深度底泥的冰冻取样器，能够有效的提高采样精度，保证采样进度的顺利进展。
2、本专利技术的技术方案是：
3、一种用于河流或湖泊不同深度底泥的冰冻取样器，包括：
4、内管体和外管体，两者均为同轴设置的圆柱形的空心管，所述内管体插设在所述外管体内，且所述内管体的外壁与所述外管体的内壁之间留有用于填充冷冻液的填充间隙，所述外管体的外壁上设有外螺纹；
5、进给刀头，设置在所述外管体的下端，且与所述内管体和外管体的下端均与所述进给刀头固定连接，并且所述进给刀头为与所述内管体同轴设置的环形结构，所述进给刀头的内径与所述内管体的内径相同；
6、限位组件，设置在所述外管体一侧的支撑平台上，所述限位组件的输出端与所述外管体连接，所述限位组件用于对所述外管体进行转动限位；
7、驱动组件，其固定件与所述支撑平台固连，输出件与所述外管体的上的外螺纹螺接，所述驱动组件用于在所述限位组件的限位配合下驱动所述外管体沿竖直方向移动。
8、优选的，所述驱动组件包括螺套，所述螺套具有与所述外管体上的外螺纹相适配的内螺纹，所述螺套套装在所述外管体上且两者螺接，所述螺套转动连接在固定架上，所述固定架与所述支撑平台固连，在所述固定架上固连有电机，所述电机的输出轴上固连有传动轴，所述传动轴与所述固定架转动连接，所述传动轴上套装固定有主动齿轮，所述主动齿轮啮合有从动齿轮，所述从动齿轮套装固定在所述螺套上。
9、优选的，所述限位组件包括限位环，所述限位环套装在所述外管体上，所述限位环的内壁上固连有多个限位块，所述外管体的外侧壁沿轴线方向与所述限位块一一对应的开设有多个限位槽，所述限位块在对应的限位槽内滑动，所述限位环通过固定板与所述支撑平台固连。
10、优选的，所述内管体的侧壁上沿轴线方向开设有多个导气孔，所述导气孔与所述填充间隙连通，所述导气孔内插设有具有透气性的阻泥塞,并且所述阻泥塞背离所述填充间隙的一端与所述内管体的内壁平齐。
11、优选的，所述外管体的管壁设置为双层结构，且所述外管体的双层管壁之间填充有隔温材料。
12、优选的，所述填充间隙内插设有与之结构相同的封堵管，所述封堵管的管壁上开设有多个插接孔，所述插接孔沿轴线方向贯穿所述封堵管的管壁，每个所述插接孔内均插设有导液管，所述导液管的下端延伸至所述封堵管的底部与所述填充间隙连通，所述导液管上端延伸出所述封堵管的顶端且与分流腔连通，所述分流腔与冷冻液输送组件的输出管连通。
13、优选的，所述封堵管的上端延伸出所述填充间隙并插设在提升板上，所述提升板与所述封堵管固连，所述提升板的下侧设置有托板，所述托板上设置有卡块，所述卡块与所述提升板上的卡槽插接，所述托板的下侧通过电动推杆与所述固定架固连。
14、优选的，所述内管体的内部插设有重力块，所述重力块上插设有抽水管且两者固连，并且所述抽水管的进水端位于所述重力块的下侧，所述抽水管远离所述重力块的一端从所述内管体的上端延伸出来并连接在抽水泵的进水口，所述抽水泵设置在支撑平台上，所述抽水泵用于将所述内管体中的水抽出。
15、优选的，所述封堵管的侧壁沿轴线方向开设有走线豁口，所述抽水管置于所述走线豁口内。
16、与现有技术相比，本专利技术的一种用于河流或湖泊不同深度底泥的冰冻取样器，具有以下有益效果：
17、本装置在进行河流或湖泊底泥取样时，将支撑平台固定在船舶或岸沿上，然后启动启动驱动组件，利用驱动组件的输出端与外管体的螺纹配合，以及限位组件对外管体的转动限位配合，使得外管体携带内管体沿竖直方向向底泥内插设，在进给刀头的作用下，底泥会被切割并进入内管体的内部，当外管体和内管体达到底泥的指定深度时，此时关闭驱动组件，并利用冷冻液输送组件向内管体和外管体之间预留的填充间隙内注入冷冻液，较优冷冻液采用液氮，然后停留一定时间后，由于冷冻液汽化带走热量，位于内管体中的底泥样品被冻结，然后在利用驱动组件的反向驱动将外管体及内管体从底泥中拔出，从而获得柱状的底泥样品，通过上述方式不仅能够实现不同深度的底泥取样，并且能够保证在整个取样过程中外管体和内管体都沿竖直方向稳定升降，既保证了样品的精度，同时由于样品被冻结在内管体内可以有效的保护样品的安全，有效的避免了样品的脱落损坏，使得采样进度能够顺利进展。
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1.一种用于河流或湖泊不同深度底泥的冰冻取样器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于河流或湖泊不同深度底泥的冰冻取样器，其特征在于，所述驱动组件(8)包括螺套(81)，所述螺套(81)具有与所述外管体(3)上的外螺纹(5)相适配的内螺纹，所述螺套(81)套装在所述外管体(3)上且两者螺接，所述螺套(81)转动连接在固定架(82)上，所述固定架(82)与所述支撑平台(1)固连，在所述固定架(82)上固连有电机(83)，所述电机(83)的输出轴上固连有传动轴(84)，所述传动轴(84)与所述固定架(82)转动连接，所述传动轴(84)上套装固定有主动齿轮(85)，所述主动齿轮(85)啮合有从动齿轮(86)，所述从动齿轮(86)套装固定在所述螺套(81)上。
3.根据权利要求1所述的一种用于河流或湖泊不同深度底泥的冰冻取样器，其特征在于，所述限位组件(7)包括限位环(71)，所述限位环(71)套装在所述外管体(3)上，所述限位环(71)的内壁上固连有多个限位块(72)，所述外管体(3)的外侧壁沿轴线方向与所述限位块(72)一一对应的开设有多个限位槽
4.根据权利要求1所述的一种用于河流或湖泊不同深度底泥的冰冻取样器，其特征在于，所述内管体(2)的侧壁上沿轴线方向开设有多个导气孔(9)，所述导气孔(9)与所述填充间隙(4)连通，所述导气孔(9)内插设有具有透气性的阻泥塞(10),并且所述阻泥塞(10)背离所述填充间隙(4)的一端与所述内管体(2)的内壁平齐。
5.根据权利要求1所述的一种用于河流或湖泊不同深度底泥的冰冻取样器，其特征在于，所述外管体(3)的管壁设置为双层结构，且所述外管体(3)的双层管壁之间用于填充隔温材料(11)。
6.根据权利要求2所述的一种用于河流或湖泊不同深度底泥的冰冻取样器，其特征在于，所述填充间隙(4)内插设有与之结构相同的封堵管(12)，所述封堵管(12)的管壁上开设有多个插接孔(13)，所述插接孔(13)沿轴线方向贯穿所述封堵管(12)的管壁，每个所述插接孔(13)内均插设有导液管(14)，所述导液管(14)的下端延伸至所述封堵管(12)的底部与所述填充间隙(4)连通，所述导液管(14)上端延伸出所述封堵管(12)的顶端且与分流腔(15)连通，所述分流腔(15)与冷冻液输送组件(16)的输出管连通。
7.根据权利要求6所述的一种用于河流或湖泊不同深度底泥的冰冻取样器，其特征在于，所述封堵管(12)的上端延伸出所述填充间隙(4)并插设在提升板(17)上，所述提升板(17)与所述封堵管(12)固连，所述提升板(17)的下侧设置有托板(18)，所述托板(18)上设置有卡块(19)，所述卡块(19)与所述提升板(17)上的卡槽(20)插接，所述托板(18)的下侧通过电动推杆与所述固定架(82)固连。
8.根据权利要求6所述的一种用于河流或湖泊不同深度底泥的冰冻取样器，其特征在于，所述内管体(2)的内部插设有重力块(21)，所述重力块(21)上插设有抽水管(23)且两者固连，并且所述抽水管(23)的进水端位于所述重力块(21)的下侧，所述抽水管(23)远离所述重力块(21)的一端从所述内管体(2)的上端延伸出来并连接在抽水泵(22)的进水口，所述抽水泵(22)设置在支撑平台(1)上，所述抽水泵(22)用于将所述内管体(2)中的水抽出。
9.根据权利要求8所述的一种用于河流或湖泊不同深度底泥的冰冻取样器，其特征在于，所述封堵管(12)的侧壁沿轴线方向开设有走线豁口(24)，所述抽水管(23)置于所述走线豁口(24)内。
...【技术特征摘要】
1.一种用于河流或湖泊不同深度底泥的冰冻取样器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于河流或湖泊不同深度底泥的冰冻取样器，其特征在于，所述驱动组件(8)包括螺套(81)，所述螺套(81)具有与所述外管体(3)上的外螺纹(5)相适配的内螺纹，所述螺套(81)套装在所述外管体(3)上且两者螺接，所述螺套(81)转动连接在固定架(82)上，所述固定架(82)与所述支撑平台(1)固连，在所述固定架(82)上固连有电机(83)，所述电机(83)的输出轴上固连有传动轴(84)，所述传动轴(84)与所述固定架(82)转动连接，所述传动轴(84)上套装固定有主动齿轮(85)，所述主动齿轮(85)啮合有从动齿轮(86)，所述从动齿轮(86)套装固定在所述螺套(81)上。
3.根据权利要求1所述的一种用于河流或湖泊不同深度底泥的冰冻取样器，其特征在于，所述限位组件(7)包括限位环(71)，所述限位环(71)套装在所述外管体(3)上，所述限位环(71)的内壁上固连有多个限位块(72)，所述外管体(3)的外侧壁沿轴线方向与所述限位块(72)一一对应的开设有多个限位槽(73)，所述限位块(72)在对应的限位槽(73)内滑动，所述限位环(71)通过固定板(74)与所述支撑平台(1)固连。
4.根据权利要求1所述的一种用于河流或湖泊不同深度底泥的冰冻取样器，其特征在于，所述内管体(2)的侧壁上沿轴线方向开设有多个导气孔(9)，所述导气孔(9)与所述填充间隙(4)连通，所述导气孔(9)内插设有具有透气性的阻泥塞(10),并且所述阻泥塞(10)背离所述填充间隙(4)的一端与所述内管体(2)的内壁平齐。
5.根据权利要求1所述的一种用于河流或湖泊不同深度底泥的冰冻取样器，其特征在于，所述外管体(3)的管壁设置为双层结构，且所述外管体(3)的双层管壁之间用于...
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