ขวดหนานเซนเครื่องเก็บตัวอย่างน้ำในมหาสมุทรประดิษฐ์ขึ้นในปลายศตวรรษที่ 19 โดยนักเดินเรือสมุทรนอร์เวย์ Fridtjof Nansen และต่อมาถูกดัดแปลงโดยคนงานหลายคน ขวด Nansen มาตรฐานทำจากโลหะและมีความจุ 1.25 ลิตร มันมาพร้อมกับปลั๊กวาล์วที่ปลายทั้งสองด้าน ขวดจะติดอยู่กับลวดเครื่องกว้านที่มีวาล์วเปิดอยู่และลวดเครื่องกว้านจะจ่ายออกไปจนกว่าขวดจะอยู่ที่ระดับความลึกการสุ่มตัวอย่างที่ต้องการ น้ำหนักหรือ "ผู้ส่งสาร" จะได้รับอนุญาตให้เลื่อนสายเคเบิลลง สิ่งที่แนบมาด้านบนของขวด Nansen ถูกปลดจากสายเคเบิลโดยผลกระทบของผู้ส่งสาร; และขวดจะกลับด้านไปจนจบวาล์วปิดในกระบวนการเพื่อดักตัวอย่างน้ำ เครื่องวัดอุณหภูมิมักจะติดกับขวด Nansen เพื่อบันทึกอุณหภูมิและความดันของตัวอย่างไซต์ มีการใช้ขวด Nansen หลายขวดในระหว่างการโยนอุทกศาสตร์เพียงครั้งเดียวแต่ละขวดจะปล่อยผู้ส่งสารอีกรายเมื่อสะดุดเพื่อที่จะกระตุ้นขวดที่ลึกลงไป
ขวด Niskin สร้างขึ้นโดย Shale Niskin นักประดิษฐ์ชาวอเมริกันในปี 2509 มีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากกว่าขวด Nansen ในกิจกรรมการสุ่มตัวอย่างน้ำทะเลที่ทันสมัย แม้ว่าจะคล้ายกับขวด Nansen ในทุก ๆ ด้าน แต่ขวด Niskin นั้นถูกมองว่าเป็นการปรับปรุงการออกแบบของ Nansen เนื่องจากโครงสร้างพลาสติกและเนื่องจากมันไม่ต้องการการเคลื่อนไหวแบบ end-over-end ในการเก็บตัวอย่าง
