[發(fā)明專利]一種海底沉積物孔隙水原位分層采集裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210324128.8
• 申請日: 2022-03-29
• 公開（公告）號: CN114674614B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳剛;王先慶;尉建功;王陸一;郭旭東;李學(xué)林;姚彥夫
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局
• 主分類號: G01N1/14
• 分類號: G01N1/14
• 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

1.一種海底沉積物孔隙水原位分層采集裝置，其特征在于，包括沉積物取樣機構(gòu)、孔隙水取樣機構(gòu)和基座，孔隙水取樣機構(gòu)固定在基座上，沉積物取樣機構(gòu)可拆卸地安裝在孔隙水取樣機構(gòu)上，沉積物取樣機構(gòu)和孔隙水取樣機構(gòu)相互配合，以使得沉積物取樣機構(gòu)從孔隙水取樣機構(gòu)離體后完成對目標沉積物取樣，以獲得沉積物樣品，孔隙水取樣機構(gòu)用于將攜帶有沉積物樣品的沉積物取樣機構(gòu)再次與孔隙水取樣機構(gòu)合體后，從沉積物取樣機構(gòu)內(nèi)存儲的沉積物樣品的不同高度位置抽取出孔隙水，獲得孔隙水樣品，完成分層采集，

沉積物取樣機構(gòu)包括第一連接件、端蓋、取樣筒、采樣孔和條形凸塊，第一連接件固定在端蓋上，端蓋固定連接取樣筒遠離基座的一端，取樣筒的另一端為開口結(jié)構(gòu)，沿著取樣筒的軸向方向的一側(cè)挖設(shè)有若干采樣孔，沿著取樣筒的軸向的另一側(cè)固定連接所述條形凸塊，條形凸塊用于與孔隙水取樣機構(gòu)連接，從而使得沉積物取樣機構(gòu)可拆卸地安裝在孔隙水取樣機構(gòu)上，

孔隙水取樣機構(gòu)包括取樣組件、觸發(fā)機構(gòu)、筒體和容納倉，取樣組件包括彈簧、采樣針管、采集器，容納倉與筒體固定連接且位于筒體的一側(cè)，筒體的下端以及靠近筒體的容納倉的一端固定在基座上，從而將孔隙水取樣機構(gòu)固定在基座上，彈簧的一端固定連接采集器，另一端與筒體靠近容納倉的一側(cè)固定連接，采樣針管貫穿彈簧，采樣針管從彈簧伸出的一端與采集器固定連接，采樣針管的另一端正對沉積物取樣機構(gòu)的采樣孔，采集器沿著容納倉的橫向活動安裝在容納倉內(nèi)，以使得可將采集器從容納倉內(nèi)取出，觸發(fā)機構(gòu)沿著容納倉的縱向活動安裝在容納倉的內(nèi)側(cè)壁上，以使得觸發(fā)機構(gòu)可以在容納倉內(nèi)沿著容納倉的縱向移動，觸發(fā)機構(gòu)位于采集器的一側(cè)，

觸發(fā)機構(gòu)用于在外力作用下朝容納倉底部移動過程，推動取樣組件朝沉積物取樣機構(gòu)移動，使得取樣針管插入至與孔隙水取樣機構(gòu)合體后的沉積物取樣機構(gòu)內(nèi)的沉積物樣品，以從沉積物樣品中抽取出孔隙水，取樣針管內(nèi)的孔隙水流入并保存在采集器內(nèi)，

觸發(fā)機構(gòu)還用于在外力解除作用后朝遠離容納倉底部移動過程，以使得取樣組件朝遠離沉積物取樣機構(gòu)方向移動。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海底沉積物孔隙水原位分層采集裝置，其特征在于，沉積物取樣機構(gòu)的取樣筒通過條形凸塊伸入至筒體的空腔內(nèi)，條形凸塊嵌入設(shè)置在筒體的一內(nèi)側(cè)壁上的凹槽上，以使得取樣筒活動安裝在筒體上，進而使得沉積物取樣機構(gòu)可拆卸地安裝在孔隙水取樣機構(gòu)上，與取樣筒連接的端蓋和第一連接件位于筒體的上端。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的海底沉積物孔隙水原位分層采集裝置，其特征在于，采集器包括觸頭和外殼，以及位于外殼內(nèi)腔中的采樣倉、流體軟管、半透膜、負壓倉，負壓倉內(nèi)布滿有水凝膠顆粒，觸頭的一端固定連接在外殼靠近觸發(fā)機構(gòu)的一端，觸頭的另一端向觸發(fā)機構(gòu)方向延伸，靠近觸發(fā)機構(gòu)的觸頭遠端為傾斜向下的弧形結(jié)構(gòu)，外殼橫向地活動安裝在容納倉內(nèi)并且可以沿著容納倉的橫向移動，所述彈簧和采樣針管的一端固定連接在外殼靠近筒體的一端，且采樣針管與位于外殼的內(nèi)腔中的采樣倉連通，采樣倉固定安裝在外殼的內(nèi)腔內(nèi)且位于靠近彈簧的一端，采樣倉遠離彈簧的一端與流體軟管的一端連通連接，流體軟管的另一端通過半透膜與負壓倉連通連接，半透膜固定在負壓倉靠近流體軟管的外側(cè)壁上且伸入至流體軟管內(nèi)，負壓倉位于外殼的內(nèi)腔中且固定安裝在外殼靠近觸頭的一端。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的海底沉積物孔隙水原位分層采集裝置，其特征在于，外殼的兩側(cè)外壁上分別固定連接有一個導(dǎo)軌凸塊，導(dǎo)軌凸塊與外殼焊接在一起或為一體結(jié)構(gòu)，導(dǎo)軌凸塊沿著的外殼的軸向設(shè)置，容納倉的兩個內(nèi)側(cè)壁上分別固定連接有與導(dǎo)軌凸塊相適配的導(dǎo)軌凹槽，導(dǎo)軌凸塊活動安裝在導(dǎo)軌凹槽上且可沿著導(dǎo)軌凹槽滑動。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的海底沉積物孔隙水原位分層采集裝置，其特征在于，觸發(fā)機構(gòu)包括第二連接件、壓頭和桿體，第二連接件與桿體的一端固定連接，桿體的一端伸入至容納倉內(nèi)并位于容納倉的一側(cè)壁上，第二連接件位于容納倉外，桿體靠近觸頭的一端設(shè)置有壓頭，壓頭設(shè)置有與呈傾斜向下的弧形結(jié)構(gòu)的觸頭相適配的三角形結(jié)構(gòu)，三角形結(jié)構(gòu)的斜邊靠近且正對觸頭，觸發(fā)機構(gòu)可沿著容納倉的縱向從上至下移動，以使得觸發(fā)機構(gòu)可到達上行極限位置和下行極限位置，

上行極限位置：壓頭位于觸頭上方且未接觸，

下行極限位置：壓頭正對觸頭且與觸頭完全接觸。