[實用新型]一種全海深斷電電磁式采水裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520111076.1
• 申請日: 2015-02-15
• 公開（公告）號: CN204422257U
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸蘇祥;甘小妮;何舜平
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢海八德科技有限公司;中國科學(xué)院水生生物研究所
• 主分類號: G01N1/10
• 分類號: G01N1/10
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所 42001
• 代理人: 李鵬;王敏鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及海洋工程領(lǐng)域，具體涉及一種全海深斷電電磁式采水裝置。適用于所有深度的海洋及江河湖泊的水體樣本采集和保存。

背景技術(shù)

一直以來，水體樣本的采集對于研究海洋及江河湖泊都是十分重要的手段。尤其是在水環(huán)境參數(shù)監(jiān)測，水體營養(yǎng)物質(zhì)監(jiān)測，化學(xué)與地質(zhì)調(diào)查，水體微生物采樣，以及深海的冷泉熱泉研究中，采集水樣都是必不可少的一個步驟。目前，世界上有實力的幾個國家都在積極推進對海洋資源的探索，需要一種使用方便、靈活，成本較低，可靠性高，又能具有較高準(zhǔn)確度的采水器。

我們通常見到的南森瓶（Nansan?bottle）、范多恩瓶（Van?Dorn?bottle）、尼斯金瓶（Niskin?bottle）、郭福洛瓶（Go-Flo?bottle）得到廣泛應(yīng)用。南森瓶就是常說的顛倒采水器，尼斯金瓶是常見的卡蓋式采水器。這四種采水瓶通常是以兩端瓶蓋開啟狀態(tài)固定于采樣纜繩上，并深入目的水層，此時采水瓶處于打開沖洗狀態(tài)。采樣時，沿采樣纜繩滑下使錘，通過使錘擊打擋片或傳動桿來啟動瓶蓋關(guān)閉裝置——南森瓶會在擋片被擊打時瓶身顛倒依靠重力使兩端瓶蓋密合；范多恩瓶、尼斯金瓶、郭福洛瓶會在傳動桿被擊打時依靠彈簧或橡皮筋的彈力使兩端瓶蓋密合。像這種通過使錘沿采樣纜繩滑動來啟動采水器閉合的方式，信號延遲很長，系統(tǒng)誤差比較大；需要使用又粗又重的鋼絲繩，在深海幾千米甚至一萬米深度的情況下，費時費力，操作復(fù)雜；使錘的擊打效果受多種因素影響，有較大的不確定性，失敗率較高；為了使擋片或傳動桿處于正確的位置和方向，瓶身的擺放位置及瓶口的方向受到了很大限制，一般只能沿采樣纜繩的方向，在江河及水庫水文懸移質(zhì)的監(jiān)測中無法發(fā)揮良好的作用。

通過對范多恩瓶、尼斯金瓶、郭福洛瓶的傳動桿進行改造后可以結(jié)合電控裝置使用。常見到的是帶CTD功能的電控尼斯金瓶采樣陣列。目前電控裝置主要有步進電機脫鉤式和電磁閥脫鉤式。前者主要通過步進電機內(nèi)馬達的通電轉(zhuǎn)動觸發(fā)傳動裝置使瓶蓋限位繩脫鉤，瓶蓋在彈力作用下閉合。電磁閥脫鉤式主要通過電磁鐵在通電瞬間吸附銜鐵或吸片觸發(fā)傳動裝置使瓶蓋限位繩脫鉤，瓶蓋在彈力作用下閉合。在深海的高水壓、溫度變化等影響下，步進電機容易出現(xiàn)抱軸、誤動作的毛病，造成樣品采集的失敗率較高。電磁閥脫鉤式為了減少釋放鉤來自瓶蓋限位繩的拉力和增大通電瞬間電磁閥觸發(fā)動作的幅度，通常設(shè)有復(fù)雜的杠桿機構(gòu)、復(fù)位彈簧等，在一些惡劣環(huán)境下使用時容易受到雜物或外力干擾而損壞，影響成功率和使用壽命；較多的杠桿機構(gòu)也存在系統(tǒng)誤差影響采集水樣的準(zhǔn)確度。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種全海深斷電電磁式采水裝置。使用電磁鐵的持續(xù)吸附力直接牽引瓶蓋限位繩維持采水瓶的打開沖洗狀態(tài)，到達目的水層時，采水命令使電磁鐵斷電，瓶蓋在彈力作用下閉合，完成采水。中間沒有任何杠桿機構(gòu)或傳動裝置，降低了系統(tǒng)誤差，提高了成功率，能夠更加準(zhǔn)確地配合各類深潛器完成水樣的時間序列采集或深度序列采集。電磁鐵與瓶身一體化的設(shè)計，使瓶口的朝向不受任何限制，可以靈活地固定在各型深潛器上，也能夠滿足江河水庫檢測懸移物的需要，還可以多瓶排成陣列滿足較大的水樣需求。電磁鐵直接與瓶蓋限位繩相連的設(shè)計，使其不受瓶身大小的影響，只需調(diào)整限位繩的長度就能適應(yīng)不同規(guī)格的采水瓶。

本實用新型的上述目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種全海深斷電電磁式采水裝置，包括兩端開口的瓶體，還包括2個卡蓋（2），2個卡蓋的內(nèi)側(cè)均設(shè)置有內(nèi)把，2個卡蓋的外側(cè)均設(shè)置有外把，兩個內(nèi)把之間通過穿過瓶體兩端的橡膠繩連接，其中一個卡蓋的外把通過電磁鐵限位繩與電磁鐵釋放模塊一端連接，另一個卡蓋的外把通過鐵塊限位繩與電磁鐵釋放模塊的另一端連接，電磁鐵限位繩與鐵塊限位繩均分別穿過設(shè)置在瓶體兩端外側(cè)的限位環(huán)。

如上所述的卡蓋包括內(nèi)塞、與內(nèi)塞連接的帽檐和套設(shè)在內(nèi)塞上的外密封圈，瓶體開口處設(shè)置有內(nèi)密封圈，卡蓋與瓶體開口處閉合時，外密封圈和內(nèi)密封圈緊密閉合。

如上所述的電磁鐵釋放模塊包括鍋形鐵殼、鐵塊和設(shè)置在鍋形鐵殼內(nèi)的鐵芯，鐵芯一端與鍋形鐵殼的底部連接，鐵芯另一端與鍋形鐵殼的鍋口處平齊，鐵芯上纏繞有到導(dǎo)線圈，鍋形鐵殼上設(shè)置有電磁鐵圓環(huán)，鐵塊上設(shè)置有鐵塊圓環(huán)。

如上所述的導(dǎo)線圈與公頭纜一端連接，公頭纜另一端穿出鍋形鐵殼，公頭纜與鍋形鐵殼之間通過樹脂密封，導(dǎo)線圈通過樹脂密封在鍋形鐵殼內(nèi)。

如上所述的鐵塊的厚度大于等于2倍的鍋形鐵殼。

如上所述的鐵塊為圓形鐵塊，鐵塊與鐵芯吸合的一面為平整面，鐵塊的直徑大于圓形的鍋形鐵殼開口的直徑。