[發明專利]一種利用海底壓差的海水采集器

有效

• 申請號: 201310656451.6
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN103728156A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 聶松林;劉向陽;尹帥;陳明輝;張小軍
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G01N1/14
• 分類號: G01N1/14
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 吳蔭芳

技術領域：

本發明涉及一種利用海底壓差的深海海水采集器，主要適用于海水，同時也適用于淡水、高水基等為工作介質的中高壓水深度采集裝置，用于深海海水采集過程中對海水水樣的保壓、采集以及降壓。

背景技術：

隨著古海洋學、海洋生態學、海洋地質學等學科的迅速發展，進行深海海水樣品采集工作越來越重要，同時對于采集海水樣品也提出了越來越多的要求。深海海水采集主要用于采集海洋柱面上不同深度的海水樣品，然后在實驗室對其進行研究分析，為海洋探索和開發奠定基礎。以往的深海海水采集裝置是機械觸發式的，采樣時需要其他裝置進行觸發，有時會出現位置對不上的情況，導致采樣失敗，而采用閥控采樣器進行深海海水采集由于深海高壓環境和海水腐蝕等問題，傳統的電磁換向閥在深海工作時往往難以克服這些問題，因此，設計一種新的深海海水采集裝置很有必要。

發明內容

本發明提供一種利用海底壓差的海水采集器，用于深海海水采集工作。

本發明采用如下技術方案：

一種利用海底壓差的海水采集器，包括減速器（1）、架子（2）、導軌（3）、采集瓶（4）、連接管（6）、帶輪（7）、傳輸帶（9）、動力裝置（10）、平衡瓶（11）、采樣腔活塞（14）、單向閥（15）、緩沖腔活塞（16），其特征在于：導軌（3）安裝在架子（2）的左右兩側，采集瓶（4）和平衡瓶（11）分別置于兩側導軌上，連接管（6）連接采集瓶（4）和平衡瓶（11）的上端接口，動力裝置（10）固定在架子（2）的底部，動力裝置（10）依次驅動減速器（1）、傳送帶（9）、帶輪（7）以及連接管（6）使采集瓶（4）和平衡瓶（11）沿導軌做反向移動；采樣腔活塞（14）置于采集瓶（4）內部，將采集瓶（4）分為上下腔，下腔通過進水單向閥（15）與外界海水相通，用于采集海水；緩沖腔活塞（16）置于平衡瓶（11）內部，將平衡瓶（11）分為上下腔，下腔與外界海水相通，用于平衡海水壓力；

采集瓶（4）和平衡瓶（11）通過導軌座（5）置于導軌上，導軌座（5）使采集瓶（4）和平衡瓶（11）在移動時不脫離導軌，導輪（8）固定于架子（2）兩端，連接管（6）接駁在導輪（8）和帶輪（7）上，實現傳動。

當未到達采樣深度時，采集瓶（4）位置高于平衡瓶（11），單向閥（15）關閉，平衡瓶（11）實現對采集瓶（4）保壓；當到達采樣深度時，采集瓶（4）位置低于平衡瓶（11），單向閥（15）打開，采集瓶（4）采集海水；當采集完成時，采集瓶（4）位置高于平衡瓶（11），單向閥（15）關閉，平衡瓶（11）實現對采集瓶（4）保壓。

有益效果

本發明滿足了深海情況下，對海水水樣的保壓、采集以及降壓，通過控制動力裝置的正反轉來控制采集瓶和平衡瓶的高度差，利用壓力差來控制采集瓶下端單向閥的開啟和關閉，進而控制海水水樣的保壓、采集及降壓。當采集瓶位于平衡瓶的上部時，在壓力差的作用下，平衡瓶對采集瓶的采集腔進行保壓，此時單向閥關閉；當采集瓶位于平衡瓶下部時，在壓力差的作用下，單向閥打開，外界海水進入采集腔，完成海水采集工作。本采集器操作簡單、工作可靠，適用于不同水深環境下的海水采集。

附圖說明

圖1a-c本發明工作原理圖，其中1（a）是海水采集器下降過程原理圖，1（b）是海水采集器采集原理圖，1（c）是海水采集器上升過程原理圖；

圖2本發明結構示意圖；

圖3采集瓶的結構示意圖。

圖4平衡瓶的結構示意圖。

圖中：1、減速器，2、架子，3、導軌，4、采集瓶，5、導軌座，6、連接管，7、帶輪，8、導輪，9、傳輸帶，10、動力裝置，11、平衡瓶，12、采集的水樣，13、工作液體，14、采樣腔活塞，15、單向閥，16、緩沖腔活塞。

具體實施方式

如圖1至圖4所示，本發明一種實施例包括：減速器1、架子2、導軌3、采集瓶4、導軌座5、連接管6、帶輪7、導輪8、傳輸帶9、動力裝置10、平衡瓶11、采集的水樣12、工作液體13、采樣腔活塞14、單向閥15、緩沖腔活塞16等。