Muestreador de fondoEs una herramienta especial para la recolección de muestras de sedimentos (fondo) en el Fondo del cuerpo de agua, cuyo principio de funcionamiento se basa principalmente enAgarre mecánico, accionamiento por gravedad / presión o asistencia a vibracionesAl destruir la adsorción del Fondo y el muestreador, las muestras de fondo de una profundidad específica se extraen completamente. Los diferentes tipos de muestreadores funcionan de manera ligeramente diferente debido a las diferencias en los escenarios de aplicación (como océanos, lagos, ríos) y las necesidades de precisión. los siguientes son los principios centrales de los tipos comunes:

I,Muestreador de fondo de agarre: cierre de gravedad + bloqueo mecánico

Este es un tipo clásico y ampliamente utilizado (como el agarre peterson, el agarre de caja), adecuado para fondos duros medios (sedimentos, arcilla).

　　estructura: compuesto por dos placas mandíbulas semicirculares / cuadradas simétricas (similares a "conchas"), conectadas a través de un eje giratorio, con dientes de Goma o metal a menudo forrados en el interior de la placa mandíbula para aumentar la fuerza de agarre; Hay contrapesos en la parte superior que proporcionan la gravedad inicial y algunos mecanismos de activación de la correa (como rotura de cuerda, activación de impacto).

　　Proceso de trabajo:

El muestreador se baja al Fondo del agua a través de un cable, y el contrapeso hace que la mandíbula se abra naturalmente (o se pegue al Fondo debido al peso propio);

Cuando el muestreador entra en contacto con el Fondo y recibe un cierto impacto (o aprieta artificialmente el cable para activar la cerradura), la placa de la mandíbula se cierra y agarra el Fondo como un "clip";

Al levantar el cable, la gravedad de la placa de la mandíbula o la cerradura mecánica se mantienen cerradas para evitar que las muestras se caigan y, en última instancia, traer muestras de fondo profundas de vuelta a la superficie del agua.

　　Clave: cierre impulsado por la gravedad, mala integridad de agarre del barro blando o el Fondo suelto (fácil de fugas).

En segundo lugar,Muestreador cilíndrico (tipo de pistón / tipo de gravedad): extracción continua del núcleo + antiperturbación

Para la necesidad de obtenerMuestra de fondo de perfil vertical no perturbada(por ejemplo, el estudio de la edad de las capas sedimentarios y la distribución vertical de los contaminantes), es común en el estudio de la geología marina y la sedimentación de Lagos.

1. muestreador de columna de gravedad

　　estructura: un tubo metálico rígido (tubo de muestreo, generalmente de 5 a 10 cm de diámetro y 1 a 6 m de longitud), con dientes de corte en la parte inferior; Hay martillos pesados en la parte superior (proporciona fuerza de empuje inferior) y algunos con dispositivos de liberación.

　　Principio: confiar en la energía cinética del Martillo pesado para tomar el tubo de muestreoPresionar en el FondoSe utiliza la dureza de la pared del tubo para cortar la conexión entre el Fondo y los sedimentos circundantes, obteniendo así muestras continuas de núcleo cilíndrico.

　　LimitacionesDiseño libre de perturbaciones, fácil de comprimir o mezclar muestras en el tubo en el agua superior al bajar, adecuado para un fondo más duro.

2. muestreador de columna de pistón (tipo Walker / Walker corer)

　　estructura: aumenta sobre la base del tubo de muestreo de gravedadSistema de pistón- - Hay un pistón que se puede mover hacia arriba y hacia abajo en el interior del tubo de muestreo, y el pistón está conectado con el extremo de control del suelo a través de un cable; También hay dientes de corte en la parte inferior del tubo de muestreo.

　　Principio:

Antes de bajar, el pistón se fija en la parte superior del tubo de muestreo (cerca de la boca del tubo);

Cuando el tubo de muestreo entra en contacto con el fondo, el extremo del suelo relaja el cable del pistón, que se hunde con el tubo de muestreo debido a la gravedad, peroSe forma una presión negativa entre el pistón y la pared del tubo.Es equivalente a "chupar" las muestras en el tubo para evitar que el flujo de agua fluya hacia las muestras perturbadas en el tubo cuando se descarga hacia abajo;

El martillo pesado continúa presionando hacia abajo, presionando aún más el tubo de muestreo en el fondo, y el pistón se mantiene en la parte superior de la muestra para garantizar que la muestra del núcleo obtenida esté completa y no comprimida.

　　ventaja: puede mantener la estructura vertical y el estado original de la muestra en gran medida, y es la herramienta central para estudiar el entorno sedimentario.

En tercer lugar,Muestreador de fondo vibrante: ruptura de absorción por vibración de alta frecuencia

ParaEl lodo blando, el lodo y otros materiales de fondo fáciles de absorber(los agarres ordinarios son difíciles de agarrar y fáciles de filtrar muestras), destruyendo la "adsorción al vacío" o la fricción entre el Fondo y el muestreador a través de la vibración.

　　estructura: integrado basado en un agarre o un tubo de muestreo en forma de columnaMotor vibrante(o dispositivo de vibración hidráulica), la frecuencia de vibración suele ser de cientos a miles de hertz.

　　Principio:

Después de bajar el muestreador a la masa inferior, se activa el dispositivo de vibración, y la vibración de alta frecuencia hace que el muestreador esté entre la masa inferior.La fricción estática / adsorción se reduce drásticamenteV;

Para el tipo de agarre: la mandíbula auxiliar de vibración se incrusta más estrechamente en el Fondo para reducir las fugas; Para el tubo de muestreo cilíndrico: la vibración ayuda al cuerpo del tubo a presionar el lodo más fácilmente, evitando al mismo tiempo que las muestras se adhieran a la pared del tubo;

Al subir, la vibración todavía puede evitar que las muestras permanezcan en el Fondo del agua debido a la adsorción excesiva.

　　aplicación: muestreo preciso de zonas de lodo marino y zonas de lodo eutrófico de Lagos.

4,Muestreador de fondo de perforación: Corte rotativo + control de profundidad

paraMuestreo de fondo profundo(por ejemplo, entre varios y decenas de metros por debajo del Fondo marino), una versión submarina similar a una plataforma de perforación terrestre requiere una plataforma de transporte (por ejemplo, una plataforma de perforación de barcos de investigación científica, un robot submarino rov).

　　Principio: aprobadoTaladro giratorio(con dientes de corte) Fondo duro roto (como grava, capa de meteorización de la roca de base), mientras que se utilizan tuberías de perforación para transportar muestras rotas al suelo; Al controlar la presión y la velocidad de perforación, se realiza un muestreo preciso de diferentes profundidades.

　　característica: la profundidad de muestreo es grande, pero el equipo es complejo y costoso, y se utiliza principalmente para la exploración geológica o necesidades especiales de investigación científica.

V,Otros tipos especiales

　　Muestreador multitubo: una descentralización puede recoger varias muestras de núcleo cilíndrico al mismo tiempo (como 6 tubos y 12 tubos) para mejorar la eficiencia del muestreo y ser adecuado para encuestas regionales a gran escala;

　　Muestreador de retorno automático: no es necesario continuar la conexión por cable, desencadenar automáticamente el muestreo y flotar hacia arriba (como un módulo de aterrizaje de aguas profundas) después de llegar al Fondo del agua para el muestreo de la tierra de nadie o el medio ambiente (como la zona hidrotermal de aguas profundas).

Resumen: lógica central

La esencia de todos los muestreadores de fondo esSuperar la cohesión del fondo, la adherencia a los sedimentos circundantes y la flotabilidad / Resistencia del cuerpo de agua"Separar" el Fondo del objetivo y extraerlo completamente. El tipo de muestreador elegido depende del tipo de fondo (suave / duro), la forma de la muestra requerida (bloque / columna), la profundidad de la muestra y el propósito del estudio (si se necesita un perfil no perturbado).