[發(fā)明專利]一種搭載式深海宏生物取樣器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510818731.1
• 申請日: 2015-11-23
• 公開（公告）號: CN105432574B
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李德威;丁忠軍;胡曉函;于凱本;李寶鋼;任玉剛;史先鵬;高翔;楊雷
• 申請（專利權(quán)）人: 國家深海基地管理中心
• 主分類號: A01K80/00
• 分類號: A01K80/00
• 代理公司: 青島中天匯智知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37241
• 代理人: 萬桂斌

本發(fā)明公開了一種搭載式深海宏生物取樣器，主要包括：安裝框架、水下電機、耐壓電子艙、深海電池、油液補償器、海水泵、取樣腔，水下電機包括電機殼體，其內(nèi)部充滿絕緣油液，通過油液軟管連接有油液補償器；耐壓電子艙分別通過水密電纜與水下電機、深海電池連接；深海電池采用硅膠將鋰電池密封在塑料殼體內(nèi)作為整體自補償壓力；海水泵連接在水下電機輸出軸，海水泵設(shè)有吸水管和排水管，吸水管通過軟管與取樣腔連接；水下電機、耐壓電子艙、深海電池、油液補償器、海水泵均設(shè)置在安裝框架內(nèi)。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊、動力獨立、搭載條件靈活、安全可靠性高等特點，有效解決了深海巨型宏生物完整取樣問題，實現(xiàn)深海宏生物實時完整獲取。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海底宏生物取樣裝置，具體涉及一種搭載式深海宏生物取樣器。

背景技術(shù)

深海宏生物泛指深海海盆、熱泉、冷泉、海山等生態(tài)系統(tǒng)中體積較大的巨型底棲動物和大型底棲動物，開展深海宏生物種群生態(tài)、生理、生化和適應(yīng)機制研究，對于深海資源開發(fā)、生命起源研究、地球科學(xué)探索具有重要的意義。由于深海宏生物的運動性，捕獲難度較大，目前大多采用水下攝像機、照相機進行觀察，或者通過深海拖網(wǎng)獲得部分殘缺樣品。以上技術(shù)手段雖然從一定程度上解決了宏生物分布、類型、形態(tài)等科學(xué)問題，但隨著研究的進一步深入，科學(xué)家對于結(jié)合具體地理位置信息實時獲取完好宏生物樣品的需求越來越迫切。專利CN103918621A和CN104215475A都提出了一種搭載式深海生物采集器，但均未明確解決取樣裝置的深海動力問題，需要依靠水下運載器提供額外動力，且未明確與運載器的具體連接方式。CN103770917A提出了深海近底層生物取樣系統(tǒng)，但該系統(tǒng)依靠船舶進行拖網(wǎng)分層取樣，且取樣對象為體積較小的生物幼體。CN203295496U提出了深海生物組合取樣裝置，但宏生物獲取為傳統(tǒng)的誘捕方式。以上取樣器均無法滿足搭載運載器實時獲取完整深海宏生物的技術(shù)需求。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提供一種深海宏生物取樣裝置，結(jié)構(gòu)緊湊、具有獨立的自補償深海電池和油液壓力補償器，解決了大功率直流無刷電機在深海工作的動力和耐壓問題；提高深海游動宏生物取樣的成功率；僅需一根水密電纜與水下運載器連接，在艙內(nèi)或遠程進行電機啟停與轉(zhuǎn)速的控制，安全性、靈活性高。

一種搭載式深海宏生物取樣器，主要包括：安裝框架、水下電機、耐壓電子艙、深海電池、油液補償器、海水泵、取樣腔，所述水下電機包括電機殼體，其內(nèi)部充滿絕緣油液，通過油液軟管連接有油液補償器；為水下電機在深海工作提供壓力補償。耐壓電子艙通過水密電纜A和水密電纜B與水下電機連接，耐壓電子艙通過水密電纜C與深海電池連接；深海電池采用硅膠將鋰電池密封在塑料外殼內(nèi)作為整體自補償壓力；海水泵連接在水下電機輸出軸，所述海水泵設(shè)有吸水管和排水管，吸水管通過軟管與取樣腔連接；水下電機、耐壓電子艙、深海電池、油液補償器、海水泵均設(shè)置在安裝框架內(nèi)。

進一步的，所述水下電機的電機殼體內(nèi)固定置直流無刷電機；直流無刷電機的電機軸和輸出軸之間使用彈性聯(lián)軸器聯(lián)接，輸出軸前端設(shè)有軸承圓盤，一對角接觸球軸承以背對背的方式安裝在軸承圓盤內(nèi)，一端通過軸肩固定，另一端通過彈性擋圈A固定；所述電機殼體設(shè)有電機正面端蓋和電機反面端蓋，兩側(cè)端蓋均設(shè)有使用O形圈A的徑向密封槽。電機正面端蓋上設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有壓蓋，壓蓋設(shè)有徑向密封槽，用以安裝O形圈B，凹槽和壓蓋之間設(shè)有組合式旋轉(zhuǎn)密封，其為雙作用組合式旋轉(zhuǎn)密封結(jié)構(gòu)，可靠性高，解決了電機在水下高速運轉(zhuǎn)時密封，以及取樣裝置隨運載器下潛上浮時補償壓力滯后可能帶來的泄漏問題。

進一步的，所述油液補償器包括補償膜、保護罩、安裝底座、補償油口、充油口、放氣口；補償膜、保護罩分別通過螺栓與安裝底座連接，在安裝底座上設(shè)置有補償油口、充油口、放氣口，分別連接有快速接插頭。

進一步的，所述耐壓電子艙內(nèi)設(shè)有直流無刷電機的驅(qū)動器和控制電路，分別為水下電機提供霍爾信號、三相電源及控制信號；所述深海電池為取樣裝置提供電源動力。

進一步的，所述深海電池內(nèi)置的鋰電池串聯(lián)或并聯(lián)；其塑料外殼的側(cè)面打有自補償壓力孔，滿足深海工作需求。