[發明專利]一種壓力自適應的海底序列采水器

有效

• 申請號: 201710234481.6
• 申請日: 2017-04-11
• 公開（公告）號: CN106940259B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 黃豪彩;盛超武;黃亮;沈蕓;吳季;楊燦軍
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N1/10
• 分類號: G01N1/10
• 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

本發明公開了一種壓力自適應的海底序列采水器，包括采樣裝置，所述的采樣裝置包括：采樣腔，兩端開口；平衡活塞，設置在采樣腔內；頂蓋，通過導向滑桿與所述采樣腔的頂部連接；滑蓋，滑動設置在所述采樣腔與頂蓋之間的導向滑桿上，用于密封所述采樣腔，滑蓋與所述采樣腔相對的一側設有用于推動所述平衡活塞的推桿；觸發機構，設置在所述頂蓋上，用于固定所述滑蓋并在接收到釋放信號后釋放滑蓋；施力機構，設置在所述頂蓋與所述滑蓋之間，用于將所述滑蓋推向采樣腔。本發明的采水器通過平衡活塞調節采樣腔內部的壓強，保證采樣腔內外壓強平衡，防止海水樣品中溶解性氣體的析出；支撐裝置對采樣裝置起緩沖作用，防止海底對采樣裝置產生碰撞。

技術領域

本發明涉及采水設備技術領域，尤其涉及一種壓力自適應的海底序列采水器。

背景技術

海洋資源豐富，地位重要，對海洋的開發和利用是許多國家重點工作。我國要建設海洋強國，就少不了要對海洋的研究和對海洋資源的勘查。采集深海水樣對勘查大洋礦產資源，監測海洋環境、采集海底生物以及調查海底地質作用十分重要。

由于人員下潛采取水樣，成本高，工作繁瑣，下潛深度低等缺點，研究者投向對能自動控制的水下采集設備的研制。自動采水器一般包括采水筒以及與采水筒相連的、在不同深度控制動作的采水器開關，根據不同的設計，觸發采水器開關動作響應的形式可以為使錘觸發、壓力開關元件觸發或線纜控制觸發等形式。動作原理一般為：將采水器下放到預定深度，啟動觸發裝置將完成采水的采水器封閉。深海環境惡劣，對采水設備的要求高，我國的采水設備目前存在著一些問題，如結構單一，多為兩端開口下放，再閉合采取水樣，自動化程度不高，控制性不強，可靠性不盡人意。

為了解決上述問題，公開號為CN103674616B的中國專利文獻公開了一種重力活塞式采水器，包括位于中部的缸筒、位于缸筒頂部的上框架和位于缸筒底部的下框架；在缸筒內設有活塞、在缸筒外壁的底部設有帶有閥門的出水口；在缸筒的頂壁上設有進水口，在該進水口內插設有底端連接至活塞頂部的拉桿，在拉桿的頂部設有鎖頭；所述進水口的上端和下端均為錐形臺形狀的敞口，鎖頭的下端以及拉桿與活塞的連接部均設有錐形密封臺，兩個錐形密封臺分別與位于上方的敞口和位于下方的敞口配合；在所述上框架的頂部還設有用于卡住鎖頭并在使錘作用下松開鎖頭的釋放機構。

雖然上述采水器結構簡單、操作便捷、能夠確保水樣不被交叉污染，但是采樣后，在回收采水器過程中，由于海水壓強差而導致采水器內海水析出氣體，氣體容易泄露出采水器外，無法保證海水樣品的真實性。

目前現有的采水器較少考慮采水器的這種氣體泄漏的問題，同時，也沒有考慮在采集近海底底層水時，如何安全地把采水器放置到海底的問題。

發明內容

本發明提供了一種壓力自適應的海底序列采水器，在采水器完成采樣后，回收的過程中，可動態調整采樣腔內部的壓強，使采樣腔內外壓強保持平衡，防止海水樣品所析出的溶解性氣體泄漏。

一種壓力自適應的海底序列采水器，包括采樣裝置，所述的采樣裝置包括：

采樣腔，兩端開口；

平衡活塞，設置在采樣腔內；

頂蓋，通過導向滑桿與所述采樣腔的頂部連接；

滑蓋，滑動設置在所述采樣腔與頂蓋之間的導向滑桿上，用于密封所述采樣腔，滑蓋與所述采樣腔相對的一側設有用于推動所述平衡活塞的推桿；

觸發機構，設置在所述頂蓋上，用于固定所述滑蓋并在接收到釋放信號后釋放滑蓋；

施力機構，設置在所述頂蓋與所述滑蓋之間，用于將所述滑蓋推向采樣腔。

當采樣裝置采集海水完成后，采水器被拉起回收，采樣裝置外部的海水的壓強逐步降低，當采樣裝置內部壓強高于外部海水壓強時，平衡活塞可在采樣腔中移動以降低采樣腔內部的壓強，保證采樣腔內外壓強相平衡，可有效防止海水樣品所析出的溶解性氣體泄漏，保證海水樣品成份的有效性。