[發(fā)明專利]一種海底表層沉積物原位孔隙水保真取樣器和方法

有效

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• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112485065B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳道華;鄧義楠;陳家旺;何清音;孫甜甜;蔣雪筱;劉峪菲;方玉平;何巍濤;程思海;陳鑠;王熒
• 申請（專利權(quán)）人: 南方海洋科學(xué)與工程廣東省實驗室（廣州）;廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局
• 主分類號: G01N1/14
• 分類號: G01N1/14;G01N1/34
• 代理公司: 廣州君咨知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44437
• 代理人: 譚啟斌

1.一種海底表層沉積物原位孔隙水保真取樣器，其特征在于：包括用于降低取樣過程對沉積物產(chǎn)生擾動的隔離組件、用于維持取樣組件穩(wěn)定的支撐架和控制艙，所述隔離組件包括內(nèi)部設(shè)置有容納腔的殼體，所述容納腔一側(cè)開設(shè)有開口，所述開口上蓋合有蓋板，所述蓋板一側(cè)端面由下至上設(shè)置有若干組取樣孔，每組所述取樣孔的輸出端連接有用于保真取樣海底表層沉積物原位孔隙水的取樣組件，所述取樣組件包括孔隙毛細管、導(dǎo)管、取樣筒和電磁閥，所述孔隙毛細管、電磁閥、導(dǎo)管和取樣筒均設(shè)置在容納腔中，所述孔隙毛細管的輸入端與取樣孔連接，所述孔隙毛細管的輸出端通過導(dǎo)管與取樣筒的輸入端連接，所述取樣筒的輸出端通過電磁閥與殼體的輸出端連接，所述支撐架包括支撐架體和若干用于調(diào)整取樣筒內(nèi)壓力的蓄能模塊，所述蓄能模塊環(huán)繞固定于支撐架體，所述支撐架體的下端與殼體的上端連接，所述蓄能模塊的輸出端與取樣筒連接，所述蓄能模塊和電磁閥均與控制艙連接；所述蓋板，用于驅(qū)使取樣孔處于打開和閉合其中一種狀態(tài)。

2.如權(quán)利要求1所述的海底表層沉積物原位孔隙水保真取樣器，其特征在于：所述殼體的下端向下延伸形成延展部分，所述延展部分呈鏟狀結(jié)構(gòu)。

3.如權(quán)利要求1所述的海底表層沉積物原位孔隙水保真取樣器，其特征在于：所述取樣組件還包括粗過濾層，所述取樣孔通過粗過濾層與孔隙毛細管的輸入端連接。

4.如權(quán)利要求1所述的海底表層沉積物原位孔隙水保真取樣器，其特征在于：所述取樣組件還包括單向閥，所述導(dǎo)管與單向閥的輸入端連接，所述取樣筒的輸入端與單向閥的輸出端連接。

5.如權(quán)利要求1所述的海底表層沉積物原位孔隙水保真取樣器，其特征在于：所述取樣筒包括內(nèi)部設(shè)置有取樣腔的筒體、活動連接在取樣腔內(nèi)的活塞和彈性元件，所述電磁閥與取樣腔的輸出端連接，所述活塞通過彈性元件與取樣腔靠近輸出端的一端連接，所述導(dǎo)管與取樣腔的輸入端連接，所述蓄能模塊的輸出端與取樣腔連接。

6.如權(quán)利要求1所述的海底表層沉積物原位孔隙水保真取樣器，其特征在于：所述取樣孔呈矩陣分布在蓋板的一側(cè)端面上。

7.如權(quán)利要求1所述的海底表層沉積物原位孔隙水保真取樣器，其特征在于：所述孔隙毛細管由多孔親水性濾膜組成。

8.一種海底表層沉積物原位孔隙水保真取樣方法，用于如權(quán)利要求1-7任意一項所述的海底表層沉積物原位孔隙水保真取樣器，其特征在于，包括以下步驟：

S1：預(yù)先向取樣筒中注入液體，以使得取樣筒中的水壓處于穩(wěn)定值；

S2：將隔離組件插到取樣地點，再判斷外界土壤環(huán)境是否穩(wěn)定，若是，則打開蓋板，驅(qū)使取樣孔處于打開狀態(tài)，若否，則關(guān)閉蓋板，驅(qū)使取樣孔處于閉合狀態(tài)；

S3：通過電磁閥釋放取樣筒中的液體，驅(qū)使取樣筒內(nèi)的水壓低于外界水壓，并將孔隙水吸入取樣筒；

S4：判斷取樣筒當(dāng)前水壓是否處于預(yù)設(shè)范圍，若是，則繼續(xù)將孔隙水吸入取樣筒，若否，則通過蓄能模塊將取樣筒當(dāng)前水壓調(diào)整至預(yù)設(shè)范圍，再繼續(xù)將孔隙水吸入取樣筒。