[實用新型]一種深海沉積物多次保壓轉移設備

有效

• 申請號: 201420152403.3
• 申請日: 2014-03-31
• 公開（公告）號: CN203798603U
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 李世倫;王文濤;謝龍輝
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N1/02
• 分類號: G01N1/02
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本實用新型涉及深海探測及研究裝備領域，具體涉及一種深海沉積物多次保壓轉移設備。

背景技術

海洋工程是一個不太成熟的技術領域，深海沉積物采樣是深海環境與資源調查的基本手段之一，經過幾十年的調查實踐，已經形成了多種行之有效的沉積物采樣方式，但用于采樣設備的開發卻一直發展比較緩慢。

目前，用于采樣的裝置主要包括以下幾類：

多管采樣器，利用重力采集海底表層沉積物及其上覆水；

深海拖曳式采樣器，用于采集懸浮顆粒物；

電視抓斗式采樣器，用于采集沉積物和表層礦物。

然而，通過上述的采樣裝置采集的海底沉積物樣品，由于壓力、光照等條件的變化，氣相溶解組分的散失、變價離子氧化態改變、有機組分分解以及嗜壓型微生物的大量死亡，使得分析數據難以準確反映沉積物的原始成分及狀態。

近年來，保真采樣技術越來越受到全世界海洋學界的重視，保真采樣器不僅可以為海洋資源環境研究提供最真實的樣本，還可以通過深海生物研究發現大自然新的特性。為了將深海沉積物，特別是其中的微生物樣品在保持深海高壓的情況下由原位轉移到實驗室，需要全程保壓。目前，國內雖然做取樣器的比較多，也有開發的極端環境微生物培養設備，但是缺乏一整套系統，特別是沒有將樣品從取樣器保壓轉移到微生物培養設備中的裝置。關鍵環節的缺失導致研究效果不理想，而這一技術的提供主要由國外公司壟斷。

比如英國Geotek公司研制開發的PCATS系統（Pressure?Core?Analysis?and?Transfer?System）采用的是基于機械臂的方法，在將取樣器與之連接后，機械臂可將樣品在保壓腔內整個沿軸向拖動，壓力腔內可進行樣品切割、檢測；當需要存儲時，需要將取樣器取下來，再將存儲倉連接上去。PCATS設備對整個柱狀樣品操作，體積更大，占用實驗空間大，結構更為復雜，設備成本高。

再比如，美國HYACINTH系統（Deployment?of?HYACE?tools?In?New?Tests?on?Hydrates）在對子樣品操作時，具有一個可90°旋轉的切刀，利用相互嵌套的圓管和推桿，可使一部分樣品經過圓管伸到切刀下，切刀旋轉，剛好使部分子樣品垂直落到下方的存儲倉中，這一切同樣在壓力腔內完成。相較而言，這種結構在用推桿推送樣品的時候已經進行了一次子采樣，因此樣品利用率比較低。

實用新型內容

本實用新型提供了一種深海沉積物多次保壓轉移設備，采用全新的子采樣方案，即利用多次伸縮機構，在壓力腔內實現樣品的子采樣和轉移，解決了現有技術體積較大、樣品利用率不高的缺陷。

本實用新型公開了一種深海沉積物多次保壓轉移設備，包括保壓筒以及采樣裝置，還設有連接器以及主球閥，所述連接器內開設有相互連通的取樣通道和出樣通道，所述保壓筒通過主球閥與取樣通道對接；

所述采樣裝置包括：

位于保壓筒內的取樣筒，該取樣筒具有經主球閥延伸出取樣通道的取樣工作位以及處在連接器內的出樣工作位；

用于驅動取樣筒的多級伸縮機構；所述的多級伸縮機構可根據實際需要確定級數，所述的級數至少為兩級。

位于取樣筒內的活塞，用于在取樣筒處于出樣工作位時將樣品推離取樣筒進入出樣通道。

連接器用于連通原樣品取樣器和子樣品儲存倉，作為優選，所述連接器為三通結構，所述取樣通道沿直線延伸，所述出樣通道垂直連通在取樣通道的中部；

所述的原樣品取樣器上設有第一球閥，取樣通道與原樣品取樣器連接的一端通過第一球閥連通；

所述出樣通道的出口連接有子樣品存儲倉；作為優選，所述的子樣品存儲倉上設有第三球閥，所述出樣通道的出口依次通過串聯的第二球閥、過渡筒和第三球閥與子樣品存儲倉連通，以保證保壓效果的穩定。

所述連接器的側壁設有觀察鏡，所述觀察鏡處在取樣通道與出樣通道的銜接部位。

所述多級伸縮機構包括：

后電機，固定在保壓筒背向連接器的一端；

套筒，滑動安裝在保壓筒內，且所述取樣筒以及活塞均處在套筒內；

后絲杠螺母機構，用于后電機與套筒之間的聯動；

前電機，安裝在套筒內；

前絲杠螺母機構，用于前電機與所述取樣筒之間的聯動。

所述的深海沉積物多次保壓轉移設備還設有蓄能器，蓄能器可減少設備內部的壓力波動。所述的蓄能器通過兩個三通截止閥分別與保壓筒、連接器下端及液壓泵相連，此處所述的連接器下端即過渡筒。

作為優選，所述的連接器和保壓筒上分別設有泄壓部件。