SubstratsamplerEs ist ein spezielles Werkzeug zur Sammlung von Ablagerungen (Substrate) auf dem Boden des Wasserkörpers, dessen Arbeitsprinzip hauptsächlich aufMechanischer Griff, Schwerkraft-/Druckantrieb oder VibrationsunterstützungDurch die Zerstörung der Adsorption des Substrats und des Probenahmers wird die Substratprobe in einer bestimmten Tiefe vollständig entfernt. Unterschiedliche Typen von Probenahmern arbeiten leicht unterschiedlich je nach Anwendungsszenario (z. B. Ozean, See, Flüsse) und Genauigkeitsanforderungen. Hier sind die Kernprinzipien der üblichen Typen:

Einer,Griff-Substratsampler: Schwerkraftverschluss + mechanische Verriegelung​

Dies ist eine klassische, weit verbreitete Art (z. B. Peterson-Griffe, Box-Griffe) für mittelharte Substrate (Schlamm, Lehm).

　　Struktur: besteht aus zwei symmetrischen halbkreisigen / quadratischen Kieferblechen (ähnlich der "Schale"), die durch eine drehbare Verbindung versehen sind und die Innenseite der Kieferbleche mit Gummi- oder Metallzähnen versehen ist, um die Griffkraft zu erhöhen; Auf der Oberseite gibt es einen Stützblock, der die anfängliche Schwerkraft bietet, teilweise mit einem Auslösemechanismus (z. B. Seilbruch, Aufprallauslöser).

　　Arbeitsprozess：

Der Probenahmer wird über ein Kabel auf den Boden des Wassers abgelegt, um die Kieferplatte natürlich zu öffnen (oder den Untergrund aufgrund der Selbstbelastung zu befestigen);

Wenn der Probenahmer den Substrat berührt und einer gewissen Kraft ausgesetzt ist (oder das menschliche Spannen des Kabels löst den Schloss aus), schließt sich die Kieferplatte und greift den Substrat wie eine "Klammer";

Beim Aufheben des Kabels bleiben die Schwerkraft- oder mechanischen Schlüssel der Kieferplatte geschlossen, um zu verhindern, dass die Probe ausfällt und schließlich die tiefe Substratprobe zurück zur Oberfläche bringt.

　　Schlüssel: Abhängig von Schwerkraftantrieb Schließung, schlechte Griffintegrität auf weichen Schlamm oder lose Substrate (leicht lecken Proben).

Zwei,Säulen-Probenahmer (Kolben/Schwerkraft): kontinuierliche Kernaufnahme + Störungsschutz​

Für den Zugang zur NotwendigkeitSubstratprobe mit vertikalem Profil ohne Störungen(z.B. die Studie des Alters der Sedimentschicht, vertikale Verteilung von Schadstoffen), häufig in der Meeresgeologie, Seesedimentationsforschung.

1. Gravitationssäulen-Probenahmer

　　StrukturEin starres Metallrohr (Probenrohr, Durchmesser in der Regel 5 ~ 10 cm, Länge 1 ~ 6 m), die Unterseite mit Schneidzähnen; Auf der Oberseite gibt es einen schweren Hammer (der den unteren Impuls liefert), teilweise mit einer Freigabeeinrichtung.

　　Prinzipien: Abhängig von der kinetischen Energie des Schwerhammers wird das ProbenrohrDruck auf SubstratVerwenden Sie die Härte der Rohrwand, um die Verbindung des Substrats mit den umliegenden Ablagerungen zu schneiden, um eine kontinuierliche säulenförmige Kernprobe zu erhalten.

　　Einschränkungen: Kein Störungsschutz-Design, leicht, wenn die Probe im Rohr komprimiert oder in das obere Wasser gemischt wird, geeignet für härtere Substrate.

2. Kolbenkörpern (Walker Corer)

　　Struktur: Erhöhung auf der Grundlage von GravitationsprobenrohrenKolbensystem- Im Inneren des Probenrohres befindet sich ein nach oben und nach unten bewegbarer Kolben, der über ein Kabel mit dem Bodensteuerende verbunden ist; Auch am Boden des Probenrohres sind Schnittzähne vorhanden.

　　Prinzipien：

Vor der Entlastung wird der Kolben an der Oberseite des Probenrohres befestigt (in der Nähe der Rohröffnung);

Wenn das Probenrohr den Untergrund berührt, entspannt das Bodendeil das Kolbenkabel und der Kolben sinkt durch die Schwerkraft zusammen mit dem Probenrohr, aberNegativer Druck zwischen Kolben und RohrwandDas entspricht dem "Absaugen" der Probe im Rohr, um zu vermeiden, dass die Probe gestört wird, wenn der Wasserstrom in das Rohr strömt;

Der Schwerhammer drückt weiter nach unten, drückt das Probenrohr weiter in das Substrat und hält den Kolben oben auf der Probe, um sicherzustellen, dass die gewonnene Kernprobe intakt und unkomprimiert ist.

　　VorteileDie Erhaltung der vertikalen Struktur und des ursprünglichen Zustands der Probe ist ein zentrales Werkzeug für die Untersuchung der Seditionsumgebung.

Drei,Vibratorischer Substratsampler: Hochfrequenz-Vibrationsbrechabsorption​

gegenWeicher Schlamm, Schlamm und andere leicht absorbierende Substrate(Gewöhnlicher Griff ist schwer zu greifen, leicht zu lecken), zerstört die "Vakuum-Adsorption" oder Reibungskraft des Substrats und des Probenahmers durch Vibrationen.

　　Struktur: auf der Basis von Griff- oder Säulenprobenrohren integriertVibrationsmotor(oder hydraulische Vibrationsgeräte) mit einer Schwingungsfrequenz von in der Regel mehreren hundert bis mehreren tausend Hz.

　　Prinzipien：

Nach der Entlastung des Probenahmers auf den Substrat starten Sie die Vibrationseinrichtung, die hohe Frequenz der Vibration ermöglicht, dass der Probenahmer und der SubstratStatische Reibung/Adsorption stark reduziert；

Für den Griff-Typ: Vibrationshilfe-Kiefer eng in den Untergrund eingebettet, Verringerung der Leckage; Für Säulenprobenrohre: Vibrationen helfen, den Rohr leichter in den weichen Schlamm zu drücken und vermeiden gleichzeitig, dass die Probe an der Rohrwand haftet;

Wie oben erwähnt, kann die Vibration verhindern, dass die Probe aufgrund einer zu hohen Adsorptionskraft im Wasserboden verbleibt.

　　AnwendungenPräzise Probenahme von weichen Schlammgebieten des Meeres und nährstoffreichen Schlammgebieten der Seen.

Vier,Bohrlose Probenahmer: Drehschnitt + Tiefensteuerung​

fürTiefe Substratprobenangabe(z. B. mehrere Meter bis Dutzende Meter unter dem Meeresboden) ist eine Unterwasserplattform ähnlich wie eine Landbohrplattform erforderlich (z. B. Forschungsschiffbohrplattform, Unterwasserroboter ROV).

　　Prinzipien: DurchgeführtDrehbohrer(mit Schneidzähnen) zerbrechen harte Substrate (z. B. Kies, Grundstein) und verwenden Bohrstänge, um die gebrochenen Proben auf den Boden zu transportieren; Genaue Probenahme in verschiedenen Tiefen durch Steuerung von Bohrdruck und Drehzahl.

　　MerkmalDie Probenahme ist tief, aber die Ausrüstung ist komplex und kostengünstig und wird meist für geologische Erforschung oder spezielle wissenschaftliche Anforderungen verwendet.

Fünf,Andere Sondertypen​

　　MehrrohraufnahmerEine Dezentralisierung kann mehrere Säulenkörper (z. B. 6 Röhre, 12 Röhre) gleichzeitig sammeln, um die Probenaufnahmeeffizienz zu verbessern und für eine breite Palette von regionalen Untersuchungen geeignet zu sein;

　　Self-Return ProbenahmerKeine kontinuierliche Kabelverbindung erforderlich, die automatische Probenahme auslöst und nach Erreichen des Wasserbodens aufschwimmt (z. B. Tiefseelander) zur Probenahme in unbemannten Gebieten oder Umgebungen (z. B. Tiefseehydrothermen).

Zusammenfassung: Kernlogik

Das Wesen aller Substratsampler istÜberwindung der inneren Kohärenz des Substrats, der Haftung an die umliegenden Ablagerungen und der Schwimmkraft/Widerstand des WasserkörpersDie Zielsubstanz wird "getrennt" und vollständig entfernt. Die Auswahl des Probenahmers hängt von der Substrattyp (weich/hart), der gewünschten Probenform (blockförmig/säulenförmig), der Probenteife und dem Forschungszweck ab (z. B. ob ein ungestörtes Profil erforderlich ist).