[發(fā)明專利]一種海底甲烷氣泡計數(shù)裝置及計數(shù)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011140674.3
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112257839B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梅賽;孫軍;張喜林;趙釗;于得水
• 申請（專利權(quán)）人: 青島海洋地質(zhì)研究所
• 主分類號: G06M1/274
• 分類號: G06M1/274
• 代理公司: 青島中天匯智知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37241
• 代理人: 郝團代

本發(fā)明屬于海底甲烷探測技術(shù)領(lǐng)域。針對深海甲烷原位探測成本較高，將甲烷樣品從海底提取上來再行檢測的結(jié)果準(zhǔn)確度低的問題，提供一種海底甲烷氣泡計數(shù)裝置及計數(shù)方法。該裝置包括罩體，罩體內(nèi)環(huán)繞通孔設(shè)置瓣形取樣器，瓣形取樣器向內(nèi)閉合后形成樣品容納腔；瓣形取樣器的上方設(shè)置蓋板，蓋板的中間相對設(shè)置超聲波發(fā)射器和超聲波接受器；滑動管頂部管內(nèi)設(shè)置水下推進器；滑動磁環(huán)套設(shè)在滑動管上，在電磁鐵的作用下滑動，滑動磁環(huán)向一個方向滑動時通過拉桿帶動瓣形取樣器閉合，滑動磁環(huán)向相反方向滑動時帶動瓣形取樣器展開。將取樣器設(shè)置為可以收縮和打開的瓣形，實現(xiàn)了隨機取樣后立即在原地進行樣品的檢測，檢測的準(zhǔn)確度高，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于海底甲烷探測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種甲烷氣泡計數(shù)裝置及計數(shù)方法。

背景技術(shù)

當(dāng)今世界，陸地能源已經(jīng)趨近供不應(yīng)求的狀態(tài)，人類迫切需要一種新能源來支撐工業(yè)發(fā)展，海底甲烷作為一種全新的清潔能源備受關(guān)注。隨著海洋探索進程的推進，全球?qū)５准淄闅怏w的探究與開采愈演愈烈，如何快速發(fā)現(xiàn)并確定海底某甲烷儲存地的甲烷儲存量至關(guān)重要。傳統(tǒng)的方法是科研人員將甲烷從海底樣品提取至大氣中后進行濃度檢測，由于大氣壓的巨大差異，甲烷濃度同時會發(fā)生巨大變化，無法獲知甲烷的真實濃度。目前比較先進的方法主要是通過深海甲烷原位探測系統(tǒng)對海底甲烷氣體儲存量來進行探測的，該項技術(shù)是中國科學(xué)院海洋研究所張鑫博士與美國蒙特里杰克海灣水族館研究學(xué)會合作研制的一種新技術(shù)，該技術(shù)基于深海有纜水下機器人(ROV)研制，在ROV的視頻監(jiān)控下，系統(tǒng)將鈦合金探針插入深海沉積物中，抽取沉積物孔隙水，并使用深海激光拉曼光譜儀原位獲得孔隙水中的甲烷濃度。由于深海甲烷原位探測系統(tǒng)技術(shù)探測成本較高，而傳統(tǒng)將甲烷從海底樣品中提取出來再進行濃度檢測的方式的探測結(jié)果準(zhǔn)確度較低，因此，有必要研究一種低成本高準(zhǔn)確度的海底甲烷儲量檢測技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

針對深海甲烷原位探測系統(tǒng)技術(shù)探測成本較高，而將甲烷樣品從海底提取上來再進行濃度檢測的方式，其探測結(jié)果準(zhǔn)確度較低的上述問題，本發(fā)明提供一種海底甲烷氣泡計數(shù)裝置及計數(shù)方法。

本發(fā)明是通過以下計數(shù)方案實現(xiàn)的：

一種海底甲烷氣泡計數(shù)裝置，包括罩體、滑動管、水下推進器、電磁鐵、滑動磁環(huán)、蓋板、瓣形取樣器及拉桿；

所述罩體的頂部開設(shè)第一通孔，第一通孔處設(shè)置向罩體外部上方延伸的管體，罩體內(nèi)環(huán)繞通孔設(shè)置瓣形取樣器，瓣形取樣器與罩體活動連接，瓣形取樣器向內(nèi)閉合后形成樣品容納腔；瓣形取樣器的上方固定設(shè)置蓋板，蓋板的中間開設(shè)第二通孔，第二通孔的內(nèi)壁上相對設(shè)置超聲波發(fā)射器和超聲波接受器，第二通孔的外圍設(shè)置第三通孔；

所述滑動管設(shè)置在管體內(nèi)，其外側(cè)壁與管體的上端密封連接，其頂部管內(nèi)設(shè)置水下推進器，其底部與罩體內(nèi)的空間貫通；

在管體、滑動管與蓋板形成的空腔中，設(shè)置所述的電磁鐵及滑動磁環(huán)，滑動磁環(huán)套設(shè)在滑動管上，電磁鐵的線圈通電后產(chǎn)生磁性，帶動滑動磁環(huán)沿滑動管在一個方向上滑動，改變電流方向，帶動滑動磁環(huán)沿相反方向滑動；

所述拉桿穿過第三通孔，拉桿的一端與瓣形取樣器活動連接，另一端與滑動磁環(huán)活動連接；滑動磁環(huán)向一個方向滑動時通過拉桿帶動瓣形取樣器向內(nèi)閉合，滑動磁環(huán)向相反方向滑動時通過拉桿帶動瓣形取樣器向外展開。

進一步的，所述罩體上方的管體為錐形管，所述錐形管的大孔端朝下與罩體連接。

進一步的，所述瓣形取樣器與罩體鉸接；拉桿與瓣形取樣器、滑動磁環(huán)鉸接。

進一步的，所述蓋板的外側(cè)壁與罩體的內(nèi)壁固定連接；或者蓋板與滑動管的底部固定連接。

進一步的，所述電磁鐵設(shè)置在滑動磁環(huán)上方，電磁鐵的線圈纏繞在滑動管上，鐵芯為條形或者管形。

進一步的，所述超聲波發(fā)射器和超聲波接受器連接中央處理器。

進一步的，所述超聲波發(fā)射器和超聲波接受器分別為兩個。