[實用新型]一種全海深小型自浮式直通沖擊取樣裝置

有效

• 申請號: 201520498235.8
• 申請日: 2015-07-13
• 公開（公告）號: CN204988779U
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: 任玉剛;李德威;高翔;史先鵬;李寶鋼;楊磊;楊雷
• 申請（專利權）人: 國家深海基地管理中心
• 主分類號: G01N1/10
• 分類號: G01N1/10;G01N1/04
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本實用新型所屬深海資源勘探開發設備技術領域，具體地說，涉及一種全海深小型自浮式直通沖擊取樣裝置。

背景技術

海洋占地球總面積的70.78%，在大洋深處廣泛覆蓋著一層神秘但十分具有研究價值的海底沉積物，海底沉積物對于認識地球環境變遷、揭示地球環境系統之間的內在聯系和預測未來氣候長期變遷等有著重要意義。對海底沉積物取樣并進行深入研究可以使人類在海洋科學研究、海洋環境研究、海洋資源勘探、海洋工程勘探等領域獲取到十分重要得科學價值，對于人類認識地球、開發海洋具有重要的戰略性意義。

但是目前海底取樣尤其是深海取樣的技術手段十分有限，與發達國家相比，我國海底勘探的手段單一、海底取樣設備落后。目前廣泛采用的重力式取樣器結構簡單，但重量、長度均過重過大，無論是吊放還是回收均相當困難，尤其是應用于深海甚至是全海深的情況，對布放重力取樣器的絞纜系統要求十分嚴格，海上復雜的海況也增加了布放的難度，經常出現由于絞纜系統故障而進行截纜的情況，造成重大的損失。

還有一種經常用于地質探測的振動沉積物取樣器能夠對硬質沉積物取樣，但其整體框架大而笨重，而且當取樣深度較大時，能量供應較麻煩，對布放船只的要求也比較高。

靜水壓力沉積物取樣器利用海水的靜水壓力能以沖擊取樣管的方式對沉積物進行取樣，其能對硬質沉積物進行有效取樣，但該裝置存在結構復雜，海上維護困難、海上作業周期長、造價昂貴、效率不高等缺點。

因此，研究和開發功能強大、操作方便的海底取樣器，是我國新一輪海底資源大勘查、海底地質結構研究和海洋環境研究急需解決的課題。

鑒于上述問題，本實用新型提出了一種小型全海深的海底取樣器，裝置無需額外動力（電力或液壓）源，加載配重進行下潛，依靠重力沖擊觸底取樣，裝置采用獨特的機械式觸發釋放機構，取完樣后拋載機構利用其配置的大深度浮力材料產生的浮力自主上浮，不需絞纜布放系統，節省造價；維護整套裝置進行小型化設計，2-3人即可完成所有的布放回收全流程，減少不必要的人力、設備浪費，提高工作效率，裝置機構簡單、可靠、易維護；整套裝置采用通用性、模塊化設計，海上可進行拆裝、組裝，可實現大批量加工，具有制造簡單，生產成本低、安裝簡便、效率高效、安全可靠。目前，國內還未見相關裝置的報道。

實用新型內容

為了解決現有海底取樣器結構復雜、造價昂貴、搭載及作業困難等現實問題，本實用新型提出一種全海深小型自浮式直通沖擊取樣裝置，其具體的技術方案如下：

一種全海深小型自浮式直通沖擊取樣裝置，包括上部釋放自浮機構與下部拋載配重機構，所述釋放自浮機構包括一扁圓柱形浮力塊，所述浮力塊圓周均勻設置至少兩個垂直向下延伸的套筒；浮力塊中心下方固定連接一固定座，與所述固定座下方固定連接有至少一個夾持套筒，所述夾持套筒下方連接取樣管，取樣管與夾持套筒頂壁之間設置緩沖彈簧；所述拋載配重機構包括一拋載配重塊，所述拋載配重塊上方設置與浮力塊套筒數量、位置匹配的導向穩定柱；固定座中心下方設置機械釋放機構，所述機械釋放機構包括上部的連接端與下方的掛鉤，連接端通過一楔形彈性開關與下部的掛鉤連接，所述掛鉤通過一連接柱與拋載配重塊固定連接；所述固定座中心與拋載配重塊之間設置圓柱彈簧。

進一步地，所述機械釋放機構的連接端設置一回收槽；所述楔形彈性開關通過一彈性件連接至連接端，當掛鉤脫離楔形彈性開關后，楔形彈性開關收縮至連接端的回收槽內。

進一步地，所述取樣管下方設置瓣形爪簧，所述瓣形爪簧設置單向進入口，用于實現海底樣品由瓣形入口單向進入取樣管。

作為優選方案，所述浮力塊上方還設置有吊鉤。

作為優選方案，還包括與一根與吊鉤連接的直徑2mm的萬米細纜，所述細纜另一端連接船體。

作為優選方案，所述細纜為高強度的凱夫拉纜。

作為優選方案，所述套筒與導向穩定柱的數量為4個。

作為優選方案，所述拋載配重塊為水泥塊。

本實用新型所提供的一種全海深小型自浮式直通沖擊取樣裝置，具有以下優點：

第一、解決原有取樣器“大而重”的問題，通常的海底取樣裝置（如重力柱）非常笨重（幾百公斤甚至上噸重），需要專門的大型絞車及吊車進行布放，作業效率低下且存在較大作業風險。本裝置基于小型化、便攜式的特點，相較于目前通用的“大而重”的海底取樣裝置獨創性的提出了小型化的設計策略，整套裝置總重在50kg以下，2-3人即可完成整套作業流程，減少不必要人力、設備浪費，既提高了工作效率，又減少了設備維護難度和作業風險；