一种潜流层分层生态试验装置论文和设计-赵娜

全文摘要

一种潜流层分层生态试验装置，包括底质笼、采样管、广口瓶、防护板、小锤、蠕动泵、纹丝拉杆和装置底板，底质笼包括多个钢网筛和工字型手柄，每个钢网筛外壁上均设置有与钢网筛高度相同的工字型手柄，工字型手柄的两个凹陷部设置有轨道，轨道内安装有三棱形皮垫，工字型手柄上开设有穿孔；采样管为PVC管，蠕动泵设置在底质笼的上方，蠕动泵的两端分别与橡胶管连接，装置底板设置在最下层的钢网筛底部。本实用新型可以准确进行水质取样并测量溶解氧，便于装置的安放取出及分层取样，有效解决了在安放装置时沙石被水流冲刷流失、防护层遮挡而不能模拟原生态底质环境、在装置取出时底栖动物逃逸、直接抽水会影响溶解氧和水温的准确性等问题。

主设计要求

1.一种潜流层分层生态试验装置，其特征在于：包括底质笼、采样管（1）、广口瓶（2）、防护板（3）、小锤（4）、蠕动泵（5）、纹丝拉杆（6）和装置底板（7），所述底质笼包括多个钢网筛（8）和工字型手柄（9），多个所述钢网筛（8）为上下叠加组成，每个钢网筛（8）为上端开口、下端设置有底网（801）的圆柱型网筛，每个钢网筛（8）外壁上均设置有与钢网筛（8）高度相同的所述工字型手柄（9），工字型手柄（9）的两个凹陷部设置有轨道（10），所述轨道（10）内安装有用于防治沙石进入的三棱形皮垫（11），多个钢网筛（8）的轨道（10）形成一个供所述防护板（3）上下滑动的轨道槽，工字型手柄（9）上开设有供所述纹丝拉杆（6）穿过的穿孔（12）；所述采样管（1）的管口上设置有软木塞（13），将采样管（1）盖上所述软木塞（13）放置在底质笼内，随底质笼深入到水下待测位置，所述蠕动泵（5）设置在底质笼的上方，蠕动泵的两端分别与橡胶管（14）连接，进行采样工作时，打开所述软木塞（13），其中一个橡胶管（14）的尾端在采样时通入采样管（1）内，另一个橡胶管（14）的尾端深入所述广口瓶（2）内，将采样管（1）内的试样抽取到广口瓶（2）内，所述装置底板（7）设置在最下层的钢网筛（8）底部。

设计方案

所述采样管（1）的管口上设置有软木塞（13），将采样管（1）盖上所述软木塞（13）放置在底质笼内，随底质笼深入到水下待测位置，所述蠕动泵（5）设置在底质笼的上方，蠕动泵的两端分别与橡胶管（14）连接，进行采样工作时，打开所述软木塞（13），其中一个橡胶管（14）的尾端在采样时通入采样管（1）内，另一个橡胶管（14）的尾端深入所述广口瓶（2）内，将采样管（1）内的试样抽取到广口瓶（2）内，所述装置底板（7）设置在最下层的钢网筛（8）底部。

2.如权利要求1所述的一种潜流层分层生态试验装置，其特征在于：所述采样管（1）的材质为PVC，其高度为65-70cm，直径为4-5cm。

3.如权利要求1所述的一种潜流层分层生态试验装置，其特征在于：进一步优化，所述采样管（1）的管壁上且靠近管底部分布设有多个通孔。

4.如权利要求1所述的一种潜流层分层生态试验装置，其特征在于：所述防护板（3）为两个圆弧形板，两个所述圆弧形板通过滑道槽安装在底质笼的外壁并围合成与底质笼高度相同的圆柱型，圆弧形板的高度为60-75cm，直径为30-34cm，厚度为0.3-0.6cm，其底部边缘均为分布锯齿状的钢尖（16）。

5.如权利要求1所述的一种潜流层分层生态试验装置，其特征在于：所述纹丝拉杆（6）材质为不锈钢，其直径为0.3-0.8cm，长度为75-80cm。

6.如权利要求1所述的一种潜流层分层生态试验装置，其特征在于：所述纹丝拉杆（6）的两端设有与螺帽相配合使用的螺纹。

7.如权利要求1所述的一种潜流层分层生态试验装置，其特征在于：所述装置底板（7）为带有孔洞（15）的圆形钢板，所述孔洞（15）的直径为0.3-0.8cm。

8.如权利要求1所述的一种潜流层分层生态试验装置，其特征在于：所述钢网筛（8）的高度为5-15cm、直径为28-32cm、筛孔直径为0.8 -1.2cm。

9.如权利要求1所述的一种潜流层分层生态试验装置，其特征在于：所述轨道（10）宽度为1-3cm、高度为55-65cm。

10.如权利要求1所述的一种潜流层分层生态试验装置，其特征在于：所述穿孔（12）的长度与工字型手柄（9）相同，纹丝拉杆（6）的长度大于工字型手柄（9），纹丝拉杆（6）穿过穿孔（12）与装置底板（7）连接，并通过在纹丝拉杆（6）的尾端安装螺帽（17）来固定钢网筛（8）和装置底板（7）。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于生物实验技术领域，具体涉及一种潜流层分层生态试验装置。

背景技术

潜流层被认为是床面以下一定深度，可供底栖动物和微生物永久或偶然生活、栖息的底质空间。底栖无脊椎动物（底栖动物）是一类典型的河床生物，它们是生命周期全部或某一时间段生活在河床底质中的动物，潜流层是它们的主要生活场所。底栖动物主要通过摄食活动和排泄物等对潜流层的物理结构和生物机制产生影响，在潜流层的物质循环和能量流动中起着重要作用,直接对潜流层深处的底栖动物分层采样和定量比较困难，需要特定的装置来进行采样分析。

目前，已有的潜流层分层生态试验装置主要存在以下问题（1）直接抽水会影响溶解氧和水温的准确性；（2）冷冻取样会造成底栖动物潜逃；（3）在放置试验装置时细颗粒底质易被水流冲刷流失；（4）带有圆孔的防护板在一定程度上造成了栖息地隔离。

实用新型内容

本实用新型的目的是为解决上述问题，提供一种潜流层分层生态试验装置。

本实用新型的技术方案是：一种潜流层分层生态试验装置，包括底质笼、采样管、广口瓶、防护板、小锤、蠕动泵、纹丝拉杆和装置底板，所述底质笼包括多个钢网筛和工字型手柄，多个所述钢网筛为上下叠加组成，每个钢网筛为上端开口、下端设置有底网的圆柱型网筛，每个钢网筛外壁上均设置有与钢网筛高度相同的所述工字型手柄，工字型手柄的两个凹陷部设置有轨道，所述轨道内安装有用于防治沙石进入的三棱形皮垫，多个钢网筛的轨道形成一个供所述防护板上下滑动的轨道槽，工字型手柄上开设有供所述纹丝拉杆穿过的穿孔；

所述采样管的管口上设置有软木塞，将采样管盖上所述软木塞放置在底质笼内，随底质笼深入到水下待测位置，所述蠕动泵设置在底质笼的上方，蠕动泵的两端分别与橡胶管连接，进行采样工作时，打开所述软木塞，其中一个橡胶管的尾端在采样时通入采样管内，另一个橡胶管的尾端深入所述广口瓶内，将采样管内的试样抽取到广口瓶内，所述装置底板设置在最下层的钢网筛底部。

进一步优化，所述采样管的材质为PVC，其高度为65-70cm，直径为4-5cm。

进一步优化，所述采样管的管壁上且靠近管底部分布设有多个通孔。

进一步优化，所述防护板为两个圆弧形板，两个所述圆弧形板通过滑道槽安装在底质笼的外壁并围合成与底质笼高度相同的圆柱型，圆弧形板的高度为60-75cm，直径为30-34cm，厚度为0.3-0.6cm，其底部边缘均为分布锯齿状的钢尖。

进一步优化，所述纹丝拉杆材质为不锈钢，其直径为0.3-0.8cm，长度为75-80cm。

进一步优化，所述纹丝拉杆的两端设有与螺帽相配合使用的螺纹。

进一步优化，所述装置底板为带有孔洞的圆形钢板，所述孔洞的直径为0.3-0.8cm。

进一步优化，所述钢网筛的高度为5-15cm、直径为28-32cm、筛孔直径为0.8-1.2cm。

进一步优化，所述轨道宽度为1-3cm、高度为55-65cm。

进一步优化，所述穿孔的长度与工字型手柄相同，纹丝拉杆的长度大于工字型手柄，纹丝拉杆穿过穿孔与装置底板连接，并通过在纹丝拉杆的尾端安装螺帽来固定钢网筛和装置底板。

本实用新型的有益效果为：

一、钢筛网两侧有带轨道的把柄方便取置底质笼，底质笼由多个钢网筛层叠而成，在底质笼的最下层底部设置装置底板，该装置底板防止放置时底部的砂石被水流冲刷流失，钢网筛的外壁上设置有工字型手柄，该手柄的凹陷部分内安装有轨道，轨道内设置有三棱形皮垫，多个钢网筛层叠后形成轨道槽，防护板可在轨道槽内自由滑动，三棱形皮垫可有效防止沙石进入轨道槽内影响防护板的使用，防护板的底部均为分布锯齿状的钢尖，在采样过程中，底质笼放置前将防护板安装在底质笼的外周，放置稳定后再将防护板取出，其目的是防止放置时筛壁周围的砂石被水流冲刷流失，并避免取出装置时底栖动物逃逸影响底质环境的测量，影响底质的测定结果；

二、纹丝拉杆的两端设置有螺纹，穿过手柄上的穿孔与装置底板连接并通过螺帽固定，以此实现多个钢网筛固定为一个整体，同时手柄的设置有助于底质笼放置时的拿取方便；

三、采样管的下半部分设置多个通孔，该通孔用于让待测水样进入取样管，再由蠕动泵抽取至广口瓶内，采样管未设置通孔的部分处于水面上方，与空气接触的采样管部分没有可通入空气的进口，因次降低外界因素的影响率，该装置能有效提高试样检测数据的准确性；

综上所述，本发明可以准确进行水质取样并测量溶解氧，便于装置的安放取出及分层取样，有效解决了在安放装置时沙石被水流冲刷流失、防护层遮挡而不能模拟原生态底质环境、在装置取出时底栖动物逃逸、直接抽水会影响溶解氧和水温的准确性等问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图

图2为采样管的结构示意图

图3为钢网筛的结构示意图

图4为钢网筛的俯视结构示意图

图5为工字型手柄的结构示意图

图6为防护板的结构示意图

图7为滑道的结构示意图

图8为装置底板的底部结构示意图

附图标记：1、采样管，2、广口瓶，3、防护板，4、小锤，5、蠕动泵，6、纹丝拉杆，7、装置底板，8、钢网筛，801、底网，9、工字型手柄，10、轨道，11、三棱形皮垫，12、穿孔，13、软木塞，14、橡胶管，15、孔洞，16、钢尖，17、螺帽，18、固定孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清除、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

一种潜流层分层生态试验装置，其具体实施方式为：包括多个钢网筛8上下叠加组成的底质笼，高度为65-70cm、直径为4-5cm、材质为PVC的采样管1，广口瓶2，防护板3，小锤4，蠕动泵5，直径为0.3-0.8cm、长度为75-80cm、材质为不锈钢的纹丝拉杆6和设置在底质笼底部的装置底板7，所述底质笼包括多个钢网筛8和工字型手柄9，多个所述钢网筛8为上下叠加组成，每个钢网筛8为上端开口、下端设置有底网801的圆柱型网筛，每个钢网筛8外壁上均设置有与钢网筛8高度相同的所述工字型手柄9，工字型手柄9的两个凹陷部设置有轨道10，所述轨道10内安装有用于防治沙石进入的三棱形皮垫11，多个钢网筛8的轨道10形成一个供所述防护板3上下滑动的轨道槽，工字型手柄9上开设有供所述纹丝拉杆6穿过的穿孔12，所述穿孔12的长度与工字型手柄9相同，纹丝拉杆6的长度大于工字型手柄9，纹丝拉杆6的两端设有螺纹，纹丝拉杆6穿过穿孔12与装置底板7连接，并通过在纹丝拉杆6的尾端安装螺帽来固定钢网筛8和装置底板7。所述防护板3为两个圆弧形板，两个所述圆弧形板通过滑道槽安装在底质笼的外壁并围合成与底质笼高度相同的圆柱型，圆弧形板的高度为60-75cm，直径为30-34cm，厚度为0.3-0.6cm，其底部边缘均为分布锯齿状的钢尖16。所述装置底板7为带有孔洞15的圆形钢板，所述孔洞15的直径为0.3-0.8cm，该装置底板防止放置时底部的沙石被水流冲刷流失。

所述采样管1的管口上设置有软木塞13，所述软木塞13用于防止外界氧气进入采样管1内，影响管内试样溶解氧的测量，所述蠕动泵5设置在底质笼的上方，蠕动泵的两端分别与橡胶管14连接，进行采样工作时，盖上所述软木塞13并将采样管1放置入底质笼内，取样时，将软木塞13打开，其中一个橡胶管14的尾端在采样时通入采样管1内，另一个橡胶管14的尾端深入所述广口瓶2内，采样管1管壁上靠近管底部分布设有多个通孔，该通孔用于让待测水样进入取样管1，从而由蠕动泵5抽取至广口瓶2内，采样管1未设置通孔的上半部分在采样时处于水位上方。

在本实用新型中，钢网筛8的高度为5-15cm、直径为28-32cm、筛孔直径为0.8-1.2cm，轨道10的宽度为1-3cm、高度为55-65cm。

工作过程：将底质清选干净后放置到每个钢网筛8中，纹丝拉杆6穿过的穿孔12连接装置底板并通过螺帽将多个钢网筛8固定，从而形成多个钢网筛8叠加的底质笼，底质笼形成后，把采样管1通过钢网筛8中部的固定孔18放置在底质笼内，盖上软木塞13，把三棱形皮垫11顺着轨道槽向下用力装入轨道槽中，把防护板3顺着三棱形皮垫11用小锤4向下用力装入三棱形皮垫11内，在选定的试验点挖横截面直接为40cm，深度为70cm的洞穴，把底质笼放置于洞穴内，并用沙石填平，然后取出防护板3，待特定时间后取出底质笼，取出前先把采样管1顶部的软木塞13去掉，用蠕动泵5进行水样的抽取，将抽取至广口瓶2内的试样进行溶解氧和温度的测量，测量后把防护板顺着三棱形皮垫11用小锤4向下用力敲击，装入三棱形皮垫11，把底质笼周边的沙石挖出并提出底质笼，把去掉纹丝拉杆6，分层取出底质进行试验，采样完成后，把底质笼各部件清洗干净，妥善保存。

本实用新型所列举的技术方案和实施方式并非是限制，与本实用新型所列举的技术方案和实施方式等同或者效果相同方案都在本实用新型所保护的范围内。还需要说明的是，在本文中，诸如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

设计图

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