CN101078674A - 一种深海气密采水瓶 - Google Patents

Abstract

本发明公开的深海气密采水瓶包括一个采水腔和两个补偿腔，采水腔筒体的两端分别焊接环状锥体，两个环状锥体的侧面分别接有截至阀，环状锥体的中心孔为瓶口，两个瓶口分别配置有瓶盖，筒体内设有弹簧，上、下瓶盖的内侧分别通过刚性绳与弹簧的两端相连，上、下瓶盖的外侧分别系有刚性绳索，两个补偿腔装置在采水腔筒体上，补偿腔与采水腔连通，补偿腔内设有活塞。本发明的深海气密采水瓶通过补偿腔活塞的运动实现内外压平衡，完成海水样品的气密保真采集。

Description

一种深海气密采水瓶

技术领域

本发明涉及一种深海海水气密采样装置，具体说是通过压力平衡和密封措施来保存海水样品中的气体成分的装置。

背景技术

深海气体的研究具有重要的科学意义和实践意义。一方面，深海气体在影响全球气候变化的气体生物地球化学循环中起着及其关键的作用，其研究可为追索海洋物理、化学和生物变化的过程和机理，预测全球气候环境的变化提供有价值的信息。另一方面，深海气体分布异常还是探寻热液硫化物、天然气水合物等资源的重要指标。因此采集气密的海水样品，可以为深海气体的研究提供可靠的原始数据。目前深海海水采样装置只能保存海水样品中的液体成分，无法做到对海水样品的气密保真采集。

发明内容

本发明的目的是提供一种可靠、便捷的适合深海气密采样的采水瓶。

本发明的深海气密采水瓶，包括一个采水腔和两个补偿腔，采水腔包括筒体，筒体的两端分别焊接环状锥体，两个环状锥体的侧面分别接有截至阀，环状锥体的中心孔为瓶口，两个瓶口分别配置有瓶盖，瓶盖沿周向设有O形密封圈，筒体内设有弹簧，上瓶盖的内侧通过第一刚性绳与弹簧的一端相连，下瓶盖的内侧通过第二刚性绳与弹簧的另一端相连，上、下瓶盖的外侧分别系有刚性绳索，两个补偿腔装置在采水腔筒体上，每个补偿腔包括固定在筒体壁上的接头，圆筒和端盖，圆筒螺纹拧接在接头上，端盖螺纹拧接在圆筒的端面，端盖上具有中心孔，接头的中心具有与采水腔筒体相通的孔，圆筒内设有活塞，活塞周向设有O形密封圈，圆筒与接头的接触面上设有O形密封圈。

本发明的深海气密采水瓶，采水时采水瓶瓶盖在弹簧的拉力下闭合，这时的采水腔内外压平衡，随着深海气密采水瓶的提升，瓶内压力大于瓶外压力，在压差的作用下，补偿腔的活塞向外移动，水体里的气体渐渐从水中溢出，直至活塞达到新的平衡。本发明的深海气密采水瓶具有结构简单、气密可靠的优点。

附图说明

图1是深海气密采水瓶的结构示意图(采样前的状态)；

图2是深海气密采水瓶完成采样后的状态图；

图3是深海气密采水瓶回收后的状态图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本发明。

参照图1，本发明的深海气密采水瓶包括一个采水腔和两个补偿腔，采水腔包括筒体38，筒体的两端分别焊接环状锥体3、31，两个环状锥体的侧面分别接有截至阀8、36，环状锥体的中心孔为瓶口，两个瓶口分别配置有瓶盖5、33，为了实现瓶盖与瓶口的密闭性，采用上、下瓶口分别和上、下瓶盖为锥面配合，并在瓶盖周向设O形密封圈4。图示具体实例中，瓶盖内、外侧轴线上均有柱体，上瓶盖5的内柱体通过第一刚性绳2与设在筒体内的弹簧1的一端相连，下瓶盖33的内柱体通过第二刚性绳37与弹簧1的另一端相连，上、下瓶盖的外柱体分别系有刚性绳索6和34。这样，当瓶盖打开时，利用内侧柱体，可使瓶盖内表面定位于环状锥体外表面，将瓶盖支承在环状锥体上，可以简化瓶盖与采水腔的连接结构。两个补偿腔装置在采水腔筒体38上，每个补偿腔包括固定在筒体壁上的接头11，接头11上螺纹拧接圆筒13，圆筒的端面螺纹拧接端盖16，圆筒端盖上具有中心孔17，接头11的中心具有与采水腔筒体38相通的孔20，圆筒13内设有活塞18，活塞18周向设有O形密封圈14，圆筒13与接头11的接触面上设有O形密封圈12。

为了耐海水的腐蚀，深海气密采水瓶可采用钛合金制成。为了减小两补偿腔内活塞的摩擦力，活塞可采用聚四氟乙烯制成。

采样前(见图1)，两截至阀关闭，采水腔上、下瓶盖5、31被刚性绳索6、34拉紧，处于打开的状态，同时，两补偿腔内的活塞处于最靠近采水腔筒体的位置，这时两补偿腔的体积最小。

深海气密采水瓶保持前述的状态，以一定速度下放，海水可以从瓶中过流，当到达采样水层时，释放机构动作，刚性绳索6、34放松，采水瓶上、下瓶盖5、31在采水腔弹簧1的拉力作用下迅速关闭，采样完成(图2)。这时，深海气密采水瓶内外压力平衡，靠采水腔内弹簧1的拉力达到可靠密封。

在回收过程中，随着深海气密采水瓶的提升，气密采水瓶瓶内压力比外界压力大。活塞靠近采水腔筒体的一侧承受的压力大于活塞另一侧承受的压力，在压差的作用下，活塞向补偿腔端盖移动，气密采水瓶内外压达到新的平衡，且气密采水瓶内海水样品中的气体不会泄漏(图3)。

Claims (4)

1.一种深海气密采水瓶，其特征在于包括一个采水腔和两个补偿腔，采水腔包括筒体(38)，筒体的两端分别焊接环状锥体(3)、(31)，两个环状锥体的侧面分别接有截至阀(8)、(36)，环状锥体的中心孔为瓶口，两个瓶口分别配置有瓶盖(5)、(33)，瓶盖沿周向设有O形密封圈(4)，筒体内设有弹簧(1)，上瓶盖(5)的内侧通过第一刚性绳(2)与弹簧(1)的一端相连，下瓶盖(33)的内侧通过第二刚性绳(37)与弹簧(1)的另一端相连，上、下瓶盖的外侧分别系有刚性绳索(6)、(34)，两个补偿腔装置在采水腔筒体(38)上，每个补偿腔包括固定在筒体壁上的接头(11)，圆筒(13)和端盖(16)，圆筒(13)螺纹拧接在接头(11)上，端盖(16)螺纹拧接在圆筒(13)的端面，端盖(16)上具有中心孔(17)，接头(11)的中心具有与采水腔筒体(38)相通的孔(20)，圆筒(13)内设有活塞(18)，活塞(18)周向设有O形密封圈(14)，圆筒(13)与接头(11)的接触面上设有O形密封圈(12)。

2.根据权利要求1所述的深海气密采水瓶，其特征在于采水腔的上、下瓶口和瓶盖为锥面配合。

3.根据权利要求1所述的深海气密采水瓶，其特征是上、下瓶盖内、外侧轴线上均有柱体。

4.根据权利要求1所述的深海气密采水瓶，其特征在于两补偿腔的活塞由聚四氟乙烯制成。

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