申请/专利权人：山东省水利科学研究院

申请日：2018-09-21

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN109136075B

主分类号：C12M1/26

分类号：C12M1/26;C12M1/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2019.01.29#实质审查的生效;2019.01.04#公开

摘要：本发明公开了一种潜流带生物取样装置，主要包括：气缸和取样管；气缸包括：缸体、手动杆、活塞杆、上活塞阀和下活塞阀；缸体上端开设有出水口；手动杆设置于缸体外部，活塞杆设置于缸体内部，且手动杆通过连接轴与活塞杆连接；活塞杆通过活塞栓连接上活塞阀；上活塞阀底部具有活塞密封圈；缸体底部设置有下活塞阀；取样管通过螺栓与缸体连接；取样管底部具有尖头；且在取样管上靠近尖头的一侧开设有过水孔，过水孔处对应的取样管的内管壁上包裹有滤网。本发明提供的潜流带生物取样装置实现了在不扰动潜流带生物的情况下对其进行取样，进而分析、甄别其种类和组成，整体结构简单，构思巧妙。

主权项：1.一种潜流带生物取样装置，其特征在于，包括：气缸和取样管13，所述气缸底部连接所述取样管13；所述气缸包括：缸体7、手动杆3、活塞杆2、上活塞阀6和下活塞阀9；所述缸体7上端开设有出水口4；所述手动杆3设置于所述缸体7外部，所述活塞杆2设置于所述缸体7内部，且所述手动杆3通过连接轴1与所述活塞杆2连接；所述活塞杆2通过活塞栓5连接所述上活塞阀6；所述上活塞阀6底部具有活塞密封圈8；所述缸体7底部设置有所述下活塞阀9；所述取样管13通过螺栓11与所述缸体7连接；所述螺栓11包括第一螺栓111和第二螺栓112；所述第一螺栓111位于所述缸体7底部，且与所述缸体7一体设置；所述第二螺栓112位于所述取样管13上，且与所述取样管13一体设置；所述第二螺栓112连接有螺栓连接件113；所述螺栓连接件113与所述第一螺栓111通过弹簧丝连接；所述取样管13上还安装有防损帽10，防损帽内缠有防水胶带；所述取样管13底部具有尖头15；且在所述取样管13上靠近所述尖头15的一侧开设有过水孔14，所述过水孔14处对应的取样管的内管壁上包裹有滤网12；在取样管13上不同位置分别设置有过水孔14；所述缸体7顶部的侧壁上开设有所述出水口4；所述缸体7的两端分别安装有上盖帽17和下盖帽18；所述上盖帽17顶部连接有主立管16；所述下盖帽18底部与所述取样管13连接；所述过水孔14的直径大小为3～5mm；所述滤网12的孔径大小为30～100μm；所述取样管13上带有所述过水孔14的部分的长度为10～30cm。

全文数据：一种潜流带生物取样装置技术领域本发明涉及水文地质勘探技术领域，更具体的说是涉及一种潜流带生物取样装置。背景技术潜流带是位于河流河床之下并延伸至河流两岸一定范围内的地表水和地下水的生态交错地带，是溪流生态系统的重要组成成分，其组成环境一般是河床下面的砂砾石或粉细砂、中粗砂的沉积物。由于潜流带汛期主要接受河水的补给，非汛期接受地下水的补给，地表水和地下水相互作用以及物质和能量的交换较为频繁，潜流带发育着众多无脊椎动物和微生物，这些生物一般包括四类：一类是偶然性的潜流动物，该类动物主要由水生昆虫组成，如石蝼和摇蚊幼虫等，它们与表层环境联系密切，其早期生命史阶段一直在潜流带环境中成长，待变为成体后返回地表层；第二类是永久性的潜流动物，主要包括挠足类、水螨和介形虫等；第三类是地下水水生动物，主要生活在地下水和含水层中，主要包括端足类、等足类、环节动物原环虫等；第四类是由细菌、真菌、病毒、原生动物等组成的地下水微生物群落。这些地下水生物及其栖息地，共同组成了溪流潜流带生态系统。潜流带的生态过程非常复杂，潜流带的生物在地下水环境演化过程中发挥非常重要的作用，潜流带生物物种的种类和组成是了解生态状态和环境演化的重要指示物，也就是说，潜流带生物的丰度和多样性能够反映地下水水质和生态性状，起到对地下水生态环境优劣的重要指示作用。但是，潜流带地下水动物群落的调查一直面临着巨大的挑战，生物样品的采集是其中一大难题。利用传统的地表水体取样的方法来进行潜流带生物取样会产生较大扰动，造成取样结果不准确，无法准确分析其种类和组成。因此，如何提供一种产生扰动的潜流带生物取样装置是本领域技术人员亟需解决的问题。发明内容有鉴于此，本发明提供了一种潜流带生物取样装置，在不扰动潜流带生物的情况下对其进行取样，进而分析、甄别其种类和组成，整体结构简单，成本低廉。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种潜流带生物取样装置，包括：气缸和取样管，所述气缸底部连接所述取样管；所述气缸包括：缸体、手动杆、活塞杆、上活塞阀和下活塞阀；所述缸体上端开设有出水口；所述手动杆设置于所述缸体外部，所述活塞杆设置于所述缸体内部，且所述手动杆通过连接轴与所述活塞杆连接；所述活塞杆通过活塞栓连接所述上活塞阀；所述上活塞阀底部具有活塞密封圈；所述缸体底部设置有所述下活塞阀；所述取样管通过螺栓与所述缸体连接；所述取样管底部具有尖头；且在所述取样管上靠近所述尖头的一侧开设有过水孔，所述过水孔处对应的取样管的内管壁上包裹有滤网。进一步的，所述取样管上还安装有防损帽。防损帽将取样管和缸体进一步固定，防损帽内缠有防水胶带，以避免取样过程中发生溢漏。进一步的，所述螺栓包括第一螺栓和第二螺栓；所述第一螺栓位于所述缸体底部，且与所述缸体一体设置；所述第二螺栓位于所述取样管上，且与所述取样管一体设置；所述第二螺栓连接有螺栓连接件；所述螺栓连接件与所述第一螺栓通过弹簧丝连接，其目的在于使缸体与取样管初步连接，之后再通过防损帽做进一步固定。进一步的，所述缸体顶部的侧壁上开设有所述出水口。进一步的，所述缸体的两端分别安装有上盖帽和下盖帽；所述上盖帽顶部连接有主立管；所述下盖帽底部与所述取样管连接。进一步的，所述取样管的长度范围为1345～1400mm。进一步的，所述过水孔的直径大小为3～5mm。进一步的，所述滤网的孔径大小为30～100μm。进一步的，所述取样管上带有所述过水孔的部分的长度为10～30cm。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种潜流带生物取样装置，在使用时，将取样管插入潜流带中，并保证包裹有滤网的过水孔全部插入潜流带中，通过上下提压手动杆，使得气缸内外产生压差，在压差的作用下，潜流带内的微生物会随着水流通过滤网和过水孔进入取样管，通过取样管到达气缸内，最终通过出水口流出完成水样收集，并对样品分析，进而分析、甄别其种类和组成，整体结构简单，设计巧妙。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1附图为本发明提供的潜流带生物取样装置的结构示意图一；图2附图为本发明提供的潜流带生物取样装置的结构示意图二；图3附图为本发明提供的潜流带生物取样装置的取样过程示意图一；图4附图为本发明提供的潜流带生物取样装置的取样过程示意图二。其中，各个标号表示：1-连接轴，2-活塞杆，3-手动杆，4-出水口，5-活塞栓，6-上活塞阀，7-缸体，8-活塞密封圈，9-下活塞阀，10-防损帽，11-螺栓，111-第一螺栓，112第二螺栓，113-螺栓连接件，12-滤网，13-取水管，14-过水孔，15-尖头，16-主立管，17-上盖帽，18-下盖帽，19-气缸支架，20-水面，21-水流方向，22-潜流带。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。参见图1-4，本发明实施例公开了一种潜流带生物取样装置，包括：气缸和取样管13，气缸底部连接取样管13；气缸包括：缸体7、手动杆3、活塞杆2、上活塞阀6和下活塞阀9；缸体7上端开设有出水口4；手动杆3设置于缸体7外部，活塞杆2设置于缸体7内部，且手动杆3通过连接轴1与活塞杆2连接；活塞杆2通过活塞栓5连接上活塞阀6；上活塞阀6底部具有活塞密封圈8；缸体7底部设置有下活塞阀9；这里需要说明的是，下活塞阀和缸体的下部非固定连接，是活动的，随着气压和水流上下做往复运动，从而使得水样通过下活塞阀进入缸体，且气缸整体结构十分简单。取样管13通过螺栓11与缸体7连接；取样管13底部具有尖头15；且在取样管13上靠近尖头15的一侧开设有过水孔14，过水孔14处对应的取样管的内管壁上包裹有滤网12。滤网12的设置可以防止一些水中的杂质进入到取样管13中，相应的，合理设置滤网12网孔的大小可以采集到某个大小范围内的微生物。手动杆3可以采用硬铝材质；取样管13可以整体采用不锈钢材质。请结合附图2和附图4，本发明提供的潜流带生物取样装置的工作原理是：在进行潜流带生物取样时，首先将不锈钢取样管13插入潜流带22中，并保证包裹有滤网12的过水孔14全部插入潜流带22中；其次，上下提压手动杆3，使气缸内的活塞上下移动，排出气缸内的空气，降低气缸内的气压；由于气缸内外产生压力差，潜流带内的微生物会随着水流通过滤网12和过水孔14进入不锈钢取样管13内，通过气缸内外压力差的不断增大，水流通过下活塞阀进入气缸内，并通过出水口4流出，完成潜流带生物的取样。利用本发明提供的潜流带生物取样装置实现了在不扰动潜流带生物的情况下对其进行取样，进而分析、甄别其种类和组成，结构简单，构思巧妙，具有较好的应用前景。为了进一步优化上述技术方案，取样管13上还安装有防损帽10。为了进一步优化上述技术方案，螺栓11包括第一螺栓111和第二螺栓112；第一螺栓111位于缸体7底部，且与缸体7一体设置；第二螺栓112位于取样管13上，且与取样管13一体设置；第二螺栓112连接有螺栓连接件113；螺栓连接件113与第一螺栓111通过弹簧丝连接。本发明提供的潜流带生物取样装置中的不锈钢取样管可以自行拆卸，主要通过第一螺栓、第二螺栓、防损帽以及螺栓连接件进行固定。首先，通过第一螺栓、第二螺栓和螺栓连接件对取样管进行初步固定，再利用防损帽做进一步固定，以保证取样管和气缸稳固连接。另外，还需要说明的是，在取样过程中，力主要作用于上部，且上部缸体重力较大，下部的取样管深入潜流带内，在受力过程中，缸体与取样管之间的连接处会因为受力不均而发生倾斜，故在使用的过程中，最好配合平衡脚架使用。螺栓和防损帽共同组成气缸支架部分，而螺栓连接件和第一螺栓使得缸体与取样管之间能够相互支持连接，使得整个取样装置在取样过程中更加稳定有效。为了进一步优化上述技术方案，缸体7顶部的侧壁上开设有出水口4。产生压差后，水流通过下活塞阀进入气缸内，并通过出水口4流出，在出水口4处可以连接试样瓶或试样桶，以对取样得到的潜流带样品进行分析。为了进一步优化上述技术方案，缸体7的两端分别安装有上盖帽17和下盖帽18；上盖帽17顶部连接有主立管16；下盖帽18底部与取样管13连接。为了进一步优化上述技术方案，取样管13的长度范围为1345～1400mm。为了进一步优化上述技术方案，过水孔14的直径大小为3～5mm。为了进一步优化上述技术方案，滤网12的孔径大小为30～100μm。为了进一步优化上述技术方案，取样管13上带有过水孔14的部分的长度为10～30cm。下面结合具体实施例来进一步说明本发明所提供的潜流带生物取样装置。实施例1：参见附图1，本发明公开了一种潜流带生物取样装置，包括：手动杆3通过连接轴1与活塞杆2连接，活塞杆2带动上活塞阀6和下活塞阀9的上下移动，排出气缸内的空气；取样管13通过螺栓11与缸体7连接；取样管13底部具有尖头15；且在取样管13上靠近尖头15的一侧开设有过水孔14，过水孔14处对应的取样管的内管壁上包裹有滤网12。其中，取样管的长度为1345mm，过水孔的直径为3mm，滤网的孔径大小为30μm，带有过水孔的部分的长度为10cm。实施例2：本发明提供的实施例2的具体结构和实施例1相同，这里不再赘述。其中，取样管的长度为1400mm，过水孔的直径为5mm，滤网的孔径大小为100μm，带有过水孔的部分的长度为30cm。实施例3：本发明提供的实施例3的具体结构和实施例1、实施例2相同，这里不再赘述。其中，取样管的长度为1373mm，过水孔的直径为4mm，滤网的孔径大小为65μm，带有过水孔的部分的长度为20cm。实施例4：本发明实施例4公开了一种潜流带生物取样装置的气缸结构，参见附图2，缸体7的两端分别安装有上盖帽17和下盖帽18；上盖帽17顶部连接有主立管16；下盖帽18底部与取样管13连接；手动杆3通过连接轴1与活塞杆2连接；活塞杆2通过活塞栓5连接上活塞阀6；上活塞阀6底部具有活塞密封圈8；缸体7底部设置有下活塞阀9。这里需要说明的是，上述的实施例4仅仅是气缸优选的具体结构中的一种，还可以采用如附图1所示的气缸结构，其工作原理和本发明实施例4所提供的工作原理相同，且二者均与摇水泵的原理相同。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

权利要求：1.一种潜流带生物取样装置，其特征在于，包括：气缸和取样管13，所述气缸底部连接所述取样管13；所述气缸包括：缸体7、手动杆3、活塞杆2、上活塞阀6和下活塞阀9；所述缸体7上端开设有出水口4；所述手动杆3设置于所述缸体7外部，所述活塞杆2设置于所述缸体7内部，且所述手动杆3通过连接轴1与所述活塞杆2连接；所述活塞杆2通过活塞栓5连接所述上活塞阀6；所述上活塞阀6底部具有活塞密封圈8；所述缸体7底部设置有所述下活塞阀9；所述取样管13通过螺栓11与所述缸体7连接；所述取样管13底部具有尖头15；且在所述取样管13上靠近所述尖头15的一侧开设有过水孔14，所述过水孔14处对应的取样管的内管壁上包裹有滤网12。2.根据权利要求1所述的一种潜流带生物取样装置，其特征在于，所述取样管13上还安装有防损帽10。3.根据权利要求2所述的一种潜流带生物取样装置，其特征在于，所述螺栓11包括第一螺栓111和第二螺栓112；所述第一螺栓111位于所述缸体7底部，且与所述缸体7一体设置；所述第二螺栓112位于所述取样管13上，且与所述取样管13一体设置；所述第二螺栓112连接有螺栓连接件113；所述螺栓连接件113与所述第一螺栓111通过弹簧丝连接。4.根据权利要求1所述的一种潜流带生物取样装置，其特征在于，所述缸体7顶部的侧壁上开设有所述出水口4。5.根据权利要求1所述的一种潜流带生物取样装置，其特征在于，所述缸体7的两端分别安装有上盖帽17和下盖帽18；所述上盖帽17顶部连接有主立管16；所述下盖帽18底部与所述取样管13连接。6.根据权利要求1所述的一种潜流带生物取样装置，其特征在于，所述取样管13的长度范围为1345～1400mm。7.根据权利要求1所述的一种潜流带生物取样装置，其特征在于，所述过水孔14的直径大小为3～5mm。8.根据权利要求1所述的一种潜流带生物取样装置，其特征在于，所述滤网12的孔径大小为30～100μm。9.根据权利要求1所述的一种潜流带生物取样装置，其特征在于，所述取样管13上带有所述过水孔14的部分的长度为10～30cm。

百度查询： 山东省水利科学研究院 一种潜流带生物取样装置

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