專利名稱：潛流層多層采樣器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明運(yùn)用于河流和湖泊潛流層水樣及無(wú)脊椎動(dòng)物的采集，尤其適用于水下潛流層水樣的分層采集。
背景技術(shù)：
目前，潛流層采樣器的運(yùn)用主要見(jiàn)于國(guó)外，國(guó)內(nèi)未見(jiàn)相關(guān)設(shè)備。檢索相關(guān)研究文獻(xiàn)，潛流層采樣的方法主要經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段:直接在采樣點(diǎn)挖坑采集流入坑內(nèi)的水樣(Chappuis 1942);豎管采樣在采樣點(diǎn)安裝豎管抽取一定深度的水樣(Bou and Rouch1967 ；Palmer and Strayer 1996);芯管取樣(Core sampling)將米樣點(diǎn)的泥土和水樣一起采集(Williams and Hynes 1974);冷凍取樣(Freeze coring)將采樣區(qū)域凍結(jié)后整體取走(Stocker and Williams 1972; Hynes 1974; Bretschko 1985);在米樣地安置人造基質(zhì)的方法(Tabacchi 1990)。其中使用較廣泛的是豎管取樣法，Bou-Rouch采樣器是最早的豎管采樣器，由Bouand Rouch 設(shè)計(jì)。Bou-Rouch 米樣器及其改進(jìn)型(Valeria Lencioni 2008 ;Oana TeodoraMoldovan 2011)均不能同時(shí)采集不同深度的水樣，也不適宜在水下的潛流層采樣(插入潛流層的過(guò)程中表層水會(huì)流入管內(nèi)影響采樣結(jié)果)，且受潛流層含水量限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明不僅可以采集河漫灘及水下某一深度的潛流層水樣，也可以同時(shí)采集不同深度的水樣，且受潛流層含水量限制較小。為實(shí)現(xiàn)上述功能，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:潛流層多層采樣器，包括錐頭、外管、內(nèi)管、采樣管、采樣瓶、抽氣裝置、防護(hù)罩和錘子。錐頭為不銹鋼材質(zhì)，與內(nèi)管底端通過(guò)螺紋相連，外管套在內(nèi)管之外卡在錐頭凹入段的平滑部分，錐頭有助于插入潛流層。內(nèi)外管，均為不銹鋼材質(zhì)，內(nèi)管比外管短200mm，內(nèi)外管之間保留2_4mm間隔，內(nèi)管在不同的高度分布4條小槽帶,兩條帶之間隔IOOmm,小槽帶由寬5mm,長(zhǎng)IOmm,豎向排列間隔5_的小槽構(gòu)成，潛流層的水由這些小槽流入內(nèi)管，內(nèi)管底端具內(nèi)螺紋部分與錐頭相連；外管主要是防護(hù)功能，一方面在插入潛流層的過(guò)程中承受向下的壓力，同時(shí)也在插入的過(guò)程中阻止河床水侵入內(nèi)管，外壁有顯示深度的刻度。水樣從內(nèi)管中采集，采樣管從內(nèi)管頂端伸入并固定在相應(yīng)的高度，取樣時(shí)可以同時(shí)采集某一深度的潛流層水樣，也可以同時(shí)采集不同深度的水樣。由于采用將采樣管伸入內(nèi)管中采集水樣的方法，與將活塞泵直接安裝在內(nèi)管上相比，這樣避免了潛流層含水量較少時(shí)的不便。采樣管為PVC軟管，分為兩段，第一段一端固定在內(nèi)管特定高度，另一端與采樣瓶相連；第二段連接采樣瓶與抽氣裝置。采樣瓶為玻璃或PVC材質(zhì)，瓶蓋上有兩個(gè)接口 一個(gè)與采樣管相連，一個(gè)與抽氣裝置相連。采樣瓶可以根據(jù)研究需要更換不同的容積。
抽氣裝置，采用雙向手動(dòng)抽氣泵，通過(guò)抽取取樣瓶中的氣體產(chǎn)生負(fù)壓，將內(nèi)管的水樣抽到取樣瓶中。防護(hù)罩為不銹鋼材質(zhì)，安裝在外管頂端，在將豎管砸入潛流層的過(guò)程中起防護(hù)作用，防護(hù)罩留有4條供采樣管伸出的細(xì)槽。錘子用于將內(nèi)外管敲入潛流層，根據(jù)需要選擇合適的錘子。本發(fā)明的有益效果是，在將內(nèi)外管插入潛流層的過(guò)程中，外管可以阻止河床上的水流入內(nèi)管影響采樣效果，同時(shí)也可以防止插入的過(guò)程中泥沙堵塞內(nèi)管小槽。插入到待測(cè)深度時(shí)，將外管提起，略高于待測(cè)小槽帶，切忌完全取出，完全取出時(shí)會(huì)導(dǎo)致河床上的水大量涌入取樣井。通過(guò)固定在不同小槽帶的采樣管可以更加方便快捷的原位采集不同深度的水樣，同時(shí)由于外管較大限度的防止了河床水對(duì)所取水樣的干擾，樣品能較好的反應(yīng)潛流層水樣的理化性質(zhì)。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的描述:
圖1:潛流層多層采樣器示意 圖2:維頭意 圖3:外管意 圖4:內(nèi)管意 圖5:防護(hù)罩不意圖。圖中，1、錐頭，1-1、外螺紋段，1-2、平滑段；2、外管；3、內(nèi)管，3-1、小槽帶，3-2、小槽，3-3、內(nèi)螺紋部分；4、采樣管；5、采樣瓶；6、抽氣裝置；7、防護(hù)罩，7-1、細(xì)槽；8、錘子。
具體實(shí)施例方式潛流層多層采樣器如圖1所示，錐頭I與內(nèi)管3通過(guò)螺紋相連，外管2套在內(nèi)管3之外且卡在錐頭I凹入部分的平滑段1-2，采樣瓶5通過(guò)采樣管4分別與內(nèi)管3和手動(dòng)抽氣裝置6連在一起，采樣管4根據(jù)采樣需要固定在內(nèi)管不同高度的小槽帶3-1。潛流層的水由小槽3-2流入內(nèi)管3內(nèi)部，通過(guò)操作抽氣裝置6將水樣由采樣管4吸入采樣瓶5。需要同時(shí)采集不同深度的水樣時(shí)，可以在不同的深度均固定一根采樣管，分別接入獨(dú)立的采樣瓶，通過(guò)分流管接入手動(dòng)抽氣裝置，可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)取樣。若只采集某一深度的水樣則僅需插入一根米樣管。采集潛流層水樣時(shí):
(1)根據(jù)采樣需要將采樣管4固定在內(nèi)管3不同高度的小槽帶3-1，然后如圖1所示將錐頭1、外管2和內(nèi)管3組合，并在外管2頂端加蓋防護(hù)罩7 ；
(2)選擇合適的采樣點(diǎn)，用錘子8將豎管砸入合適的深度；
(3)提起外管2到采樣深度之上，但不要完全拔出地面，防止河床上的水大量涌入；
(4)將連接了手動(dòng)抽氣裝置6的采樣瓶5和從內(nèi)管3伸出的采樣管4連接；
(5)根據(jù)采樣點(diǎn)具體情況一般5-10分鐘后，開(kāi)始取樣，要控制手動(dòng)抽氣裝置6使水流平緩的流入采樣瓶5;
(6)取到需要的水量時(shí)停止抽氣，將采樣瓶5中的水樣轉(zhuǎn)移到其它采樣瓶中，按實(shí)驗(yàn)要求保存。(7)采樣完成后將各部分拆開(kāi)，并清洗干凈，妥善保管。采集潛流層無(wú)脊椎動(dòng)物時(shí):
(O重復(fù)采集潛流層水樣時(shí)(I)到(5)的步驟；
(2)取到需要的水量時(shí)停止抽氣，將采樣瓶5中的水樣按研究需要經(jīng)特定孔徑篩絹過(guò)濾后收集無(wú)脊椎動(dòng)物，并固定保存。(3)采樣完成后將各部分拆開(kāi)，并清洗干凈，妥善保管。
權(quán)利要求
1.潛流層多層采樣器，包括錐頭(I)、外管(2)、內(nèi)管(3)、采樣管(4)、采樣瓶(5)、抽氣裝置(6)、防護(hù)罩(7)和錘子(8)，其特征是:錐頭(I)上部與外管(2)和內(nèi)管(3)相連，采樣瓶(5)通過(guò)采樣管(4)分別與內(nèi)管(3)和抽氣裝置(6)連接在一起，防護(hù)罩(7)加蓋在外管(2)頂端，用錘子(8)敲擊防護(hù)罩(7)使內(nèi)外管進(jìn)入潛流層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛流層多層采樣器，其特征是:錐頭(I)、內(nèi)管(2)、外管(3)和防護(hù)罩(7)均為不銹鋼材質(zhì)，采樣管(4)為PVC軟管，采樣瓶(5)為帶密封蓋的玻璃或塑料瓶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛流層多層采樣器，其特征是:錐頭(I)上部凹入段分為具外螺紋段(1-1)和平滑段(1-2)，具外螺紋段(ι-l)與內(nèi)管底端內(nèi)螺紋段(3-3)相連，平滑段(1-2)與外管底端相連，錐頭(I)有助于內(nèi)外管插入潛流層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛流層多層采樣器，其特征是:內(nèi)管(3)長(zhǎng)度比外管(2)短200mm,內(nèi)外管之間保留2_4mm間隔，內(nèi)管(3)在不同的高度分布4條小槽帶(3_1 )，兩兩間隔100mm,小槽帶(3-1)由寬5mm,長(zhǎng)IOmm,豎向排列間隔5mm的小槽(3-2)構(gòu)成,潛流層的水由這些小槽流入內(nèi)管，內(nèi)管底端具內(nèi)螺紋部分(3-3 )與錐頭(I)相連；外管(2 )外壁有顯示深度的刻度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的潛流層多層采樣器，其特征是:采樣管(4)分為兩段，第一段一端固定在內(nèi)管特定高度的小槽帶(3-1)，另一端與采樣瓶(5)相連；第二段連接采樣瓶(5)與抽氣裝置(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛流層多層采樣器，其特征是:抽氣裝置(6)為雙向手動(dòng)抽氣泵，采樣時(shí)通過(guò)利用抽氣裝置吸出采樣瓶中的空氣而產(chǎn)生的負(fù)壓，把水樣由內(nèi)管吸入采樣瓶。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛流層多層采樣器，其特征是:防護(hù)罩(7)沿縱向分布4條細(xì)槽(7-1)，在將防護(hù)罩(7)蓋在外管(2)時(shí)供采樣管(4)伸出。
全文摘要
潛流層多層采樣器，包括錐頭、外管、內(nèi)管、取樣管、采樣瓶、手動(dòng)抽氣裝置、防護(hù)罩和錘子，其特征是錐頭上部與外管和內(nèi)管相連，采樣瓶通過(guò)取樣管分別與內(nèi)管和手動(dòng)抽氣裝置連接在一起，防護(hù)罩加蓋在外管頂端，用錘子敲擊防護(hù)罩使內(nèi)外管進(jìn)入潛流層。取樣管根據(jù)采樣需要固定在內(nèi)管內(nèi)部不同高度的小槽區(qū)域，以便采集不同深度的水樣。采樣時(shí)通過(guò)利用抽氣裝置吸出采樣瓶中的空氣而產(chǎn)生的負(fù)壓，把水樣由內(nèi)管吸入采樣瓶。它主要運(yùn)用于河流和湖泊潛流層水樣及無(wú)脊椎動(dòng)物的采集，尤其適用于水下潛流層水樣的分層采集。
文檔編號(hào)G01N1/14GK103196706SQ20131008628
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月19日
發(fā)明者袁興中, 張躍偉, 劉紅, 李波, 任海慶 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)