[實用新型]一種深海微生物多級膜取樣裝置

無效

• 申請號: 201020599418.6
• 申請日: 2010-11-10
• 公開（公告）號: CN201883093U
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 陶春輝;周建平;顧臨怡;鄧顯明;顧春華;李懷明;何擁華;張金輝;吳新然;錢鑫炎
• 申請（專利權）人: 國家海洋局第二海洋研究所
• 主分類號: C12M1/26
• 分類號: C12M1/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種深海機械裝置，具體是指一種用于深海微生物的取樣裝置。

技術背景

對于海底微生物的研究，最常用的方法還是從海底取回樣本到科學考察船上進行研究。濃縮取樣的采樣方式，就是利用設備的抽吸和過濾設計使海水進入取樣器進行采樣，即屬于主動取樣。

目前海底微生物取樣器一般是單級過濾系統，取得的微生物樣品雜質較多，對研究和分析產生很大影響，因此有必要采用多級膜過濾系統。

利用與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內往復運動所產生的容積變化來進行工作的泵稱為柱塞泵，和其他泵相比，柱塞泵具有的優點有：容積效率高，運轉平穩，流量均勻性好，噪聲低，工作壓力高。在深海微生物的過濾采樣中，過濾膜的孔隙很小，需要較大的過濾壓差，另外深海微生物濃度很低，往往需要過濾較多的水量才能獲取需要的量，因此流量的確定對研究其濃度很重要。這些都可以通過柱塞泵得到解決。

采用晶體管換向電路代替電刷與換向器的電機稱為直流無刷電機。直流無刷電機相比普通電機優點有：轉速可調范圍大，閉式控制的電機轉速穩定，受負載影響很小。

取樣器隨框架下放到深海以后，需要將采集頭吸管伸出到框架外進行采樣，而在下放過程中為了保護采集頭吸管，要將采集頭吸管收入框架內，因此設計可以伸縮的采集頭對于深海取樣器來說也有必要。

采樣結束后，保壓取樣筒會在纜繩的作用下隨框架一起被提回海平面，而在這個上升的過程中，保壓筒外面的壓力在不斷降低，每上升100m則會降1MPa，最終當保壓筒提到海平面后，保壓筒外面的壓力降為零，但其內部仍然保持了取樣點的原位壓力。保壓筒體在內壓的作用會由于彈性變形產生體積膨脹，再加上其他彈性體(如密封件等)的變形，系統很難達到預期的保壓效果，因此還需要通過增加壓力補償裝置來實現半主動保壓。

深海微生物生活環境壓力很高，取樣獲得的樣品要保持在高壓的環境下，否則就會因為失壓死亡，如何在高壓的條件下轉移微生物到后續的培養或其他設備中也是比較困難的一個問題。

實用新型內容

本實用新型針對現有技術中的不足，提出了一種深海微生物多級膜取樣裝置。

為了解決以上問題，本實用新型是通過如下技術方案實現：

一種深海微生物多級膜取樣裝置，包括伸縮采集頭，三柱塞海水泵和多級膜過濾保壓取樣筒，其特征在于：

直流無刷電機與柱塞海水泵連接，三柱塞海水泵的進口處連接有采集頭吸管、出口處連接六通轉接管；六通轉接管的五個出口分別連接一組兩級膜過濾保壓筒，每組過濾保壓筒的進口連接有單向閥、過濾保壓筒的出口連接有電磁單向閥，電磁閥直通海水；深海作業一直是人類艱難涉及的領域，為了能實現深液作業的良好的效果，必須通過機械方式實現。本實用新型為了能在深液采集到相應的微生物，必須設計一種特定的裝置，可以在深海長時間運行。所以本實用新型設置有多個采集頭吸管，這樣可以在深海作業更長時間；否則在裝置下到深海、以及從深海回到海面都需要好多個小時，浪費更多的時間；為此，本實用新型設計五組過濾保壓筒，可以更經濟；但若再多的設置過濾保壓筒，則從經濟角度、動力配置等不具有可靠性。同時，為了在深海更好地采集到微生特，需要不斷過濾海水，首先把海水中的較精雜質去除，即通過一級過濾保壓筒，其中的過濾膜孔徑較大，一般第一級膜的平均孔徑為5毫米，過濾較大顆粒的深海懸浮物；第二級膜的平均孔徑為1.5～2.5毫米，用于過濾微生物，當然，在本裝置中，若為了采集更為特殊的微生物，也可以調整其中的膜孔徑。

作為優選，上述裝置中的采集頭和柱塞海水泵都與直流無刷電機連接，在深海采集微生物，為了取得足夠的量，需要較長的時間，需要不斷對海水進行過濾，把微生特截留下來，而采用柱塞海水泵等在運行過程中較為平穩，有利于微生物不受損傷。

作為優選，上述裝置中五組過濾保壓筒、柱塞泵和伸縮采集頭使用單獨的框架固定，泵與過濾保壓筒、泵和伸縮采集頭的吸管之間均采用軟管連接，在深海具有很大的壓力，一般的裝置都無法在深海正常運行，為了確保裝置的安全，所以在裝置中都單獨設置了框架固定確保裝置能正常使用。

作為優選，上述裝置中兩級過濾膜之間連接有三通截止閥，截止閥上留有一個接口，此處的截止閥是一個可開閉的接口，可以用于將樣品更方便的轉移。