[發(fā)明專利]空艙壓縮式主動(dòng)保壓原位海水取樣器及其取樣方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010676959.2
• 申請(qǐng)日: 2020-07-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111855308B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張宇;肖湘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N1/14
• 分類號(hào): G01N1/14;G05D16/20
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種空艙壓縮式主動(dòng)保壓原位海水取樣器，其特征在于，包括：耐壓液艙(101)和主動(dòng)控壓系統(tǒng)；

所述耐壓液艙(101)內(nèi)設(shè)置有取樣腔室(1011)、加壓腔室(1012)和隔離元件(1013)，取樣腔室(1011)和加壓腔室(1012)分布在隔離元件(1013)軸向上的兩側(cè)；

所述主動(dòng)控壓系統(tǒng)與所述耐壓液艙(101)連接，所述主動(dòng)控壓系統(tǒng)檢測(cè)取樣腔室(1011)和/或加壓腔室(1012)內(nèi)的壓力，當(dāng)所述取樣腔室(1011)和/或加壓腔室(1012)內(nèi)的壓力低于設(shè)定值后，所述主動(dòng)控壓系統(tǒng)控制向加壓腔室(1012)內(nèi)加壓。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空艙壓縮式主動(dòng)保壓原位海水取樣器，其特征在于，所述主動(dòng)控壓系統(tǒng)包括：主動(dòng)壓力泵(102)、控制器(104)和壓力測(cè)量單元(105)，所述壓力測(cè)量單元(105)檢測(cè)取樣腔室(1011)和/或加壓腔室(1012)內(nèi)的壓力，所述壓力測(cè)量單元(105)將測(cè)量到的測(cè)量數(shù)據(jù)上傳至所述控制器(104)，由控制器(104)根據(jù)所述測(cè)量數(shù)據(jù)控制主動(dòng)壓力泵(102)調(diào)整加壓腔室(1012)內(nèi)的壓力。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空艙壓縮式主動(dòng)保壓原位海水取樣器，其特征在于，還包括開(kāi)關(guān)閥(103)，當(dāng)所述開(kāi)關(guān)閥(103)處于打開(kāi)狀態(tài)時(shí)，所述取樣腔室(1011)通過(guò)開(kāi)關(guān)閥(103)連通至耐壓液艙(101)的外界，外界介質(zhì)通過(guò)開(kāi)關(guān)閥(103)進(jìn)入取樣腔室(1011)；其中，所述開(kāi)關(guān)閥(103)由控制器(104)控制開(kāi)啟或關(guān)閉。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空艙壓縮式主動(dòng)保壓原位海水取樣器，其特征在于，在所述開(kāi)關(guān)閥(103)關(guān)閉的情況下，通過(guò)所述控制器(104)的控制，所述加壓腔室(1012)能夠被主動(dòng)壓力泵(102)持續(xù)提供壓力。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空艙壓縮式主動(dòng)保壓原位海水取樣器，其特征在于，所述主動(dòng)壓力泵(102)連接在耐壓液艙(101)靠近加壓腔室(1012)的一側(cè)，用于向加壓腔室(1012)注入介質(zhì)進(jìn)行加壓，以平衡加壓腔室(1012)與取樣腔室(1011)的壓力。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空艙壓縮式主動(dòng)保壓原位海水取樣器，其特征在于，所述耐壓液艙(101)在加壓腔室(1012)的一端設(shè)置有密封裝置(1014)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空艙壓縮式主動(dòng)保壓原位海水取樣器，其特征在于，所述控制器(104)與主動(dòng)壓力泵(102)、壓力測(cè)量單元(105)和開(kāi)關(guān)閥(103)進(jìn)行電連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空艙壓縮式主動(dòng)保壓原位海水取樣器，其特征在于，所述隔離元件(1013)在壓力的作用下能夠在所述耐壓液艙(101)內(nèi)移動(dòng)，所述隔離元件(1013)隔絕加壓腔室(1012)和取樣腔室(1011)內(nèi)的介質(zhì)不會(huì)發(fā)生混合。

9.一種權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的空艙壓縮式主動(dòng)保壓原位海水取樣器的取樣方法，其特征在于，利用所述空艙壓縮式主動(dòng)保壓原位海水取樣器進(jìn)行取樣。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的空艙壓縮式主動(dòng)保壓原位海水取樣器的取樣方法，其特征在于，包括如下步驟：

取樣前S0：將真空泵連接到開(kāi)關(guān)閥(103)，打開(kāi)開(kāi)關(guān)閥(103)對(duì)取樣腔室(1011)抽真空，所述隔離元件(1013)位于遠(yuǎn)離密封裝置(1014)的最遠(yuǎn)端，加壓腔室(1012)填充少量氣體介質(zhì)，同時(shí)開(kāi)關(guān)閥(103)保持關(guān)閉；

取樣過(guò)程S1：當(dāng)取樣器到達(dá)取樣深度時(shí)，所述控制器(104)打開(kāi)所述開(kāi)關(guān)閥(103)，外界介質(zhì)進(jìn)入取樣腔室(1011)，此時(shí)所述隔離元件(1013)運(yùn)動(dòng)到靠近密封裝置的最近端；

保壓過(guò)程S2：當(dāng)取樣完成時(shí)，關(guān)閉所述開(kāi)關(guān)閥(103)，取樣器開(kāi)始上升，隨著取樣深度變淺，取樣器內(nèi)壓力開(kāi)始衰減，壓力測(cè)量單元(105)測(cè)量到取樣器內(nèi)壓力變化的數(shù)據(jù)后上傳至控制器(104)，控制器(104)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)控制主動(dòng)壓力泵(102)對(duì)加壓腔室(1012)注入液體介質(zhì)控制壓力，加壓腔室(1012)的壓力通過(guò)隔離元件(1013)傳遞到取樣腔室(1011)，保持取樣腔室(1011)和加壓腔室(1012)的壓力平衡。