[發明專利]一種基于水下移動平臺的含上覆水沉積物保真取樣器

有效

• 申請號: 202110301686.8
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN112985914B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 陳家旺;郭進;鄧義楠;陳道華;田禎瑋;田烈余;耿雪樵;周朋
• 申請（專利權）人: 浙江大學;南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州）;廣州海洋地質調查局
• 主分類號: G01N1/14
• 分類號: G01N1/14
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

本發明涉及深海取樣領域，具體涉及一種基于水下移動平臺的含上覆水沉積物保真取樣器。包括取樣外筒，取樣外筒兩端開口，頂端連接端部密封蓋，底端連接球閥；端部密封蓋上設有壓力傳感器；液壓裝置設于端部密封蓋上，端部密封蓋上設有通孔，取樣外筒內設有上部活塞和下部活塞，兩個活塞通過鋼絲繩軟連接，上部活塞與液壓裝置相連；下部活塞上開有通孔，通孔內設有單向閥；下部活塞底部與取樣內筒連接，取樣內筒底端連接取樣花瓣；取樣外筒上部和中部的側壁上均開有通孔，通孔內安裝有保壓閥門；蓄能器通過液壓管和取樣外筒上部通孔內的保壓閥門與取樣筒相連。本發明能夠同時取沉積物和上覆水，提高了采樣效率同時減小了搭配的移動平臺的工作量。

技術領域

本發明涉及深海取樣領域，具體涉及一種基于水下移動平臺的含上覆水沉積物保真取樣器。

背景技術

深海微生物具有巨大的研究價值，近年來對海洋微生物的研究越來越熱。深海是一個具有低溫或高溫、高壓、高鹽、富營養、黑暗等極端環境特征的生態系統，深海微生物在生存進化過程中已經適應了這樣極端特殊的環境。為了深海微生物地面實驗室的培養研究，需要一套可以實現深海微生物樣品保真取樣的設備。開發海底保真采樣系統及測試技術，從多學科角度研究甲烷滲漏及其對海洋環境的影響及機理也是國家能源和環境重大戰略的迫切需求。國際上關于該界面的甲烷滲漏研究主要基于定點長期監測，但針對區域性甲烷滲漏的探測相對缺乏，究其原因是該界面的移動探測和高保真采樣技術相對匱乏，相關的轉移和測試技術也較薄弱。常規取樣常導致樣品氣相組份散失、微生物死亡、氧化態改變和有機組份分解，極大的限制了甲烷滲漏區通量計算和地質環境系統演化的深入研究。因此，開發避免壓力波效應沖散表層絮凝狀沉積物，實現穩定緩慢地取樣、現場保真保存、樣品原位封裝，同時避免取樣器內上覆水和沉積物混合擾動的低污染、低擾動的原位保真采樣技術將為精確的了解區域甲烷滲漏通量及其對海洋環境的影響機理提供必要的技術手段。

發明內容

本發明專利提供了一種借助水下多功能移動平臺的海底表層沉積物(含上覆水)低擾動原位封裝、保壓、氣密、防止取樣器內上覆水和沉積物混合的保真取樣裝置及取樣方法。

為解決技術問題，本發明的解決方案是：

提供了一種基于水下移動平臺的含上覆水沉積物保真取樣器，包括取樣器、液壓裝置和蓄能器；

取樣器包括取樣外筒，取樣外筒兩端開口，頂端連接端部密封蓋，底端連接球閥；端部密封蓋上設有壓力傳感器；壓力傳感器，在取樣器取完海底樣品回收到水面這個過程中可以監測取樣器內部的壓力，確定整個過程中的壓力幾乎沒有變化；

液壓裝置設于端部密封蓋上，能與多功能移動平臺上的液壓供給源連接；端部密封蓋上設有通孔，取樣外筒內設有上部活塞和下部活塞，兩個活塞通過鋼絲繩軟連接，上部活塞與液壓裝置相連，液壓裝置能驅動上部活塞在取樣外筒內運動；下部活塞上開有通孔，通孔內設有單向閥，液體能經由單向閥從下部活塞下方向上流動至上下部活塞間的空間中；下部活塞底部與取樣內筒連接，取樣內筒底端連接取樣花瓣；

取樣外筒上部和中部的側壁上均開有通孔，通孔內安裝有保壓閥門；蓄能器通過液壓管和取樣外筒上部通孔內的保壓閥門與取樣筒相連。

作為一種改進，蓄能器包括蓄能器殼體，蓄能器殼體內設有活塞從而將蓄能器殼體內部空間分為氮氣腔室和液體腔室。

作為一種改進，液壓裝置為液壓油缸。

作為一種改進，取樣裝置在使用時分為兩個狀態，分別為：準備狀態和取樣狀態；取樣裝置在未下水的準備狀態時，上部活塞和下部活塞緊貼且均位于取樣外筒中部；取樣裝置在入水后的取樣狀態時，上部活塞和下部活塞分離且二者與取樣外筒共同組成一密封空腔。

作為一種改進，取樣內筒與下部活塞通過螺紋連接。

作為一種改進，蓄能器和取樣外筒通過抱箍固定連接。