[發明專利]一種用于深海采樣的保低溫裝置

有效

• 申請號: 201711231974.0
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN108181954B
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 吳世軍;張波;楊燦軍;王碩
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02;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

本發明公開了一種用于深海采樣的保低溫裝置，包括設有液氮室和保溫室的殼體，液氮室和保溫室的開口分別由頂蓋扣合，所述液氮室內設有液氮瓶，所述保溫室內設有保溫內膽，保溫內膽外盤繞有保溫盤管，保溫盤管的進口端與伸入液氮瓶內部的進液管連通，所述進液管上安裝有第一截止閥和第一單向閥；保溫盤管的出口端伸入保溫室與保溫內膽之間的夾層，所述出口端上安裝有第二單向閥。該保低溫裝置的保溫方式為主動保溫，溫度可控。

技術領域

本發明涉及深海采樣技術領域，尤其涉及一種利用液氮主動保低溫的深海采樣保溫裝置。

背景技術

目前對深海生物、冷泉、沉積物等的保真采樣中保壓技術已愈漸成熟，但保溫措施形式單一，大多采用被動保溫，主要有以下幾種方式：

(1)采用雙層結構，對中間的夾層進行抽真空和/或填充保溫絕熱材料。該雙層保溫結構外形尺寸大，制造成本高；

(2)在采樣筒外層涂敷絕熱涂層。對絕熱涂層材料的抗壓性能、防水性、抗腐蝕性及絕熱性都有較高要求；

(3)將采樣裝置放入絕熱材料制成的厚壁容器中，通過增大熱阻的方式減少外界熱量的傳導，達到保溫的目的。

被動保溫的方式以樣本溫升值不超過允許值為前提，樣本的溫升允許值決定了采樣裝置的結構尺寸，絕緣材料的厚度；樣品回收時的溫升取決于回收時間，樣品品質與回收時間密切相關，一旦樣本回收不及時，勢必造成樣本溫度超過允許值，降低樣本的品質；采樣裝置的保溫和保壓結構互為一體，任一功能失效就需整體替換，互換性差。

由于被動保溫措施的缺點，需對采樣裝置采取主動保溫的方式，對樣本進行主動制冷，以吸收外界傳入的熱量，防止樣品溫度升高。

由于深海特殊的環境，不希望采用大的外接電源，并且要求保溫裝置具有節能環保、能耐高壓、溫度可控的優點。

發明內容

本發明提供了一種用于深海采樣的保低溫裝置，該保低溫裝置的保溫方式為主動保溫，溫度可控。

本發明提供了如下技術方案：

一種用于深海采樣的保低溫裝置，包括設有液氮室和保溫室的殼體，液氮室和保溫室的開口分別由頂蓋扣合，所述液氮室內設有液氮瓶，所述保溫室內設有保溫內膽，保溫內膽外盤繞有保溫盤管，保溫盤管的進口端與伸入液氮瓶內部的進液管連通，所述進液管上安裝有第一截止閥和第一單向閥；保溫盤管的出口端伸入保溫室與保溫內膽之間的夾層，所述出口端上安裝有第二單向閥。

該保低溫裝置也同樣適用于陸地上的保低溫。

所述的液氮瓶具有內層和外層，內層和外層之間填充有保溫材料并且保持真空；所述的外層耐高壓。

優選的，保低溫裝置還包括控制器，所述控制器根據預設的保溫程序控制所述第一截止閥的開關。

本發明的保低溫裝置的工作過程如下：在下水前，向液氮瓶內加注液氮，使進液管的入口伸入到液氮的液面下，打開安全閥，關閉所有截止閥和頂蓋；將采樣裝置與保溫裝置一同隨深潛器下沉到采樣點，采樣裝置進行采樣，采樣結束后，打開保溫室的頂蓋，將裝有樣品的采樣器放入后關閉該頂蓋；保溫裝置隨深潛器上升，當上升至預設高度后，控制器打開第一截止閥，液氮瓶內的液氮通過第一截止閥和第一單向閥進入保溫盤管氣化吸熱，實現對保溫內膽的主動保溫。隨著保溫裝置高度的上升，保溫盤管內的液氮已氣化成氣態通過第二單向閥流出。

進液管入口處于液氮的液面以下，通過液氮瓶頂部的氣態氮氣的壓力將液氮壓入進液管，從而進入保溫盤管內部。

優選的，所述的進液管上安裝有第一節流閥，所述保溫盤管的出口端安裝有第二節流閥，所述的保溫內膽內安裝有溫度傳感器；