[發明專利]一種用于收集深海海底溢出氣體的裝置及方法

在審

• 申請號: 202010439614.5
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111735671A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 尹希杰
• 申請（專利權）人: 自然資源部第三海洋研究所
• 主分類號: G01N1/22
• 分類號: G01N1/22
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 張素斌

1.一種用于收集深海海底溢出氣體的裝置，其特征在于：包括采樣罐、采樣罩、取氣閥、減壓閥、密封塞、第一彈性結構和第二彈性結構；所述采樣罐的頂部封口、底部開口，所述取氣閥和減壓閥設于采樣罐的頂部；所述采樣罩的兩端均開口，其連接于采樣罐的底部；所述密封塞設于采樣罐的底部罐口，用于采樣后密封罐體；所述第一彈性結構位于采樣罐內，第一彈性結構的兩端分別連接密封塞的上部和采樣罐的頂部；所述第二彈性結構位于采樣罩內，第二彈性結構的兩端分別連接密封塞的下部和采樣罩的底部。

2.如權利要求1所述的一種用于收集深海海底溢出氣體的裝置，其特征在于：還包括固定架和拉環，所述固定架設于采樣罩的底部，固定架的中部設有一供第二彈性結構穿過的通孔，拉環位于該通孔的外面，所述第二彈性結構的一端伸出于通孔與拉環連接。

3.如權利要求1所述的一種用于收集深海海底溢出氣體的裝置，其特征在于：所述采樣罩呈從上到下漸擴的喇叭型結構，且采樣罩的上開口與采樣罐的下開口尺寸適配，所述密封塞的上密封部與采樣罐的下開口密封適配，密封塞的下密封部向外擴展與采樣罩的上開口密封適配。

4.如權利要求1所述的一種用于收集深海海底溢出氣體的裝置，其特征在于：所述密封塞的上下兩端均設有凸起，分別用于連接第一彈性結構和第二彈性結構。

5.如權利要求1所述的一種用于收集深海海底溢出氣體的裝置，其特征在于：所述第一彈性結構和第二彈性結構采用彈性繩或彈簧。

6.如權利要求5所述的一種用于收集深海海底溢出氣體的裝置，其特征在于：所述彈性繩的材質采用橡膠、硅膠或乳膠，所述彈簧為不銹鋼彈簧。

7.如權利要求1所述的一種用于收集深海海底溢出氣體的裝置，其特征在于：所述采樣罐和采樣罩一體成型、或采樣罐和采樣罩分體密封連接。

8.如權利要求1所述的一種用于收集深海海底溢出氣體的裝置，其特征在于：所述采樣罐的外部設有用于抓握的手柄。

9.采用權利要求1～8任一項所述的裝置收集深海海底溢出氣體的方法，其特征在于包括以下步驟：

1)通過第二彈性結構將密封塞向下拉以打開采樣罐的下開口，并將第二彈性結構的一端固定于采樣罩的底部；

2)控制水下機器人的機械手抓住裝置，旋轉機械手180°，下水后，使海水充滿裝置內部排出氣泡后，再將機械手旋轉回原位置；

3)到達采樣區域后，通過水下機器人的機械手將采樣罩置于溢出氣泡上方，并采集深海底質溢出的氣體樣品；

4)采集一定量氣體樣品后，控制另一機械手使第二彈性結構放松彈回，密封塞受第一彈性結構的拉力作用，緊扣采樣罐的底部，從而將采集的氣體樣品密封；

5)樣品采集完畢后，將裝置置于水下機器人存儲區域內，在上浮過程中，采樣罐壓力超過一定氣壓后，通過減壓閥可自動控制采樣罐內的氣體壓力；

6)裝置運輸至水面后，通過取氣閥采集采樣罐的內部氣體樣品。

10.如權利要求9所述收集深海海底溢出氣體的方法，其特征在于：步驟6)中，裝置運輸至水面后，若是采集“冷泉”區域的樣品，由于氣泡在裝置內會固化，可放置一段時間，待氣化后，通過取氣閥處采樣。