极地表面海水采集器
技术领域
本发明涉及一种海水采集器,具体涉及一种应用在南、北极科学学考察时去除海水冰粒的采集器。
背景技术
南、北两极地区包含了大气、海洋、陆地、冰雪和生物等多圈层相互作用的全部过程,与全球气候变化、海平面上升、地球生物化学循环、生态系统和人类活动密切相关。同时极地拥有过去地球系统演变的独特信息,对认识地球系统及其与人类活动的相互作用具有重要意义。
由于南、北极气候条件恶劣,阳光照射时间少,所以常年结冰。在做大洋调查时,破冰船要把冰撞开,这样会产生小的冰块和碎屑,当进行表面海水样本采集时,小的冰粒和海水一同采集到样本中,这样将导致所采样本是冰粒和海水的混合物,影响原始成分,甚至融化后与原样本发生物理、化学等反应,破坏样本,导致科考结果偏离。现有技术中的采集器无法完全去除冰粒,并且对采集样本造成影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种极地表面海水采集器,它能够在对南、北极科学考察时去除采集的海水中的冰粒,能够保证采集到的海水原始数据真实、准确,并且该采集器结构简单,造价低。
为了达到上述目的,本发明通过以下技术方案实现:极地表面海水采集器,其特点是,包含抽水装置、过滤装置及固定装置;抽水装置的出水端与过滤装置连接,固定装置设置在过滤装置的下方;
上述的抽水装置包含齿轮泵、节流阀、测压计、固定导管支架、进水口、出水导管及扩口;
上述的齿轮泵一端连接进水口,另一端连接节流阀,节流阀的另一端连接测压计,测压计的另一端连接固定导管支架,固定导管支架的另一端连接出水导管,出水导管末端设有扩口;
上述的过滤装置包含一级过滤单元、二级过滤单元、排渣口及外壳;外壳上端中间位置设有通孔,出水导管穿过通孔,一级过滤单元设置在扩口的正下方,二级过滤单元设置在一级过滤单元的正下方,外壳下端连接排渣口;
上述的固定装置包含支座及螺丝,支座一端与外壳固定连接,另一端与螺丝连接。
上述的一级过滤单元包含一级过滤网、一级滑壁、一级支架、一级出水导管、一级扩口;一级过滤网呈凸形,一级过滤网外圈与一级滑壁连接,一级滑壁的末端连接一级支架,一级滑壁的中间位置与固定螺杆的一端连接,固定螺杆的另一端与外壳连接,一级出水导管设置在一级过滤网的正下方,一级出水导管的末端设有一级扩口;
上述的二级过滤单元包含二级过滤网、二级滑壁、二级支架、二级出水导管、滤液出口及反冲气泵;二级过滤网呈凸形,二级过滤网外圈与二级滑壁连接,二级滑壁的末端连接二级支架,二级出水导管设置在二级过滤网的正下方,二级出水导管的中间位置反冲气泵,二级出水导管的末端设有滤液出口。
上述的采集器各部件表面均镀有一层聚四氟乙烯。
本发明极地表面海水采集器与现有技术相比具有以下优点:
由于滤器的形状采用凸型结构,能够让留在滤器外部的冰靠自重落下,防止堵赛滤器;由于采用多级分离,出水管采用扩口形状,利用密度分离和流体的粘性进行除冰并采用喷射泵排冰;由于滤器表面镀一种特殊材料“聚四氟乙烯”,此材料与冰的融合度特别小,易于冰块的滑落,能更有效的将海水中的冰粒去除,保证原始数据采集真实、有效。
附图说明
图1本发明极地表面海水采集器的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图,通过详细说明一个较佳的具体实施例,对本发明做进一步阐述。
如图1所示,极地表面海水采集器,包含抽水装置10、过滤装置20及固定装置30;抽水装置10的出水端与过滤装置20连接,固定装置30设置在过滤装置20的下方;所述的抽水装置10包含齿轮泵11、节流阀12、测压计13、固定导管支架14、进水口15、出水导管16及扩口17;齿轮泵11一端连接进水口15,另一端连接节流阀12,齿轮泵11用来抽取海水,将海水打入到过滤器装置中,选用齿轮泵11,避免了海冰进入泵后被破坏,节流阀12的另一端连接测压计13,节流阀12起节流降压的作用,用来控制进入导管内海水的量,以达到最佳的通水量,保证过滤器的工作效率,测压计13的另一端连接固定导管支架14,测压计13用来测量出水导管16内水的压力,可根据压力示数计算出出水导管16内水流速度,固定导管支架14的另一端连接出水导管16,出水导管16的末端设有扩口17,固定导管支架14用来调节出水导管16的高度,即可控制扩口17与过滤装置20的距离,根据事实情况,可通过改变扩口17的高度来改变打在过滤装置20上的海水的速度;过滤装置20包含一级过滤单元21、二级过滤单元22、排渣口23及外壳24;外壳24上端中间位置设有通孔,出水导管16穿过通孔,一级过滤单元21设置在扩口17的正下方,二级过滤单元22设置在一级过滤单元21的正下方,外壳24下端连接排渣口23;固定装置30包含支座31及螺丝32,支座31一端与外壳25固定连接,另一端与螺丝32连接,支座31数目为3个,用来支撑整个过滤器,调节螺丝可控制容器的高度和平衡度。
一级过滤单元21包含一级过滤网211、一级滑壁212、一级支架213、一级出水导管214、一级扩口215及固定螺杆216;一级过滤网211用来过滤海水,去除冰粒。一级过滤网211网口较大,去除较大冰粒,一级过滤网211呈凸形,可使冰粒根据重力自然下滑、避免赌塞一级过滤网211。一级过滤网211表面涂有聚四氟乙烯,其与冰粒摩擦系数最低,易于冰粒的滑落,一级过滤网211外圈与一级滑壁212连接,一级滑壁212的末端连接一级支架213,一级支架213设有4根,用来支撑一级过滤单元21,冰粒可从其空隙间通过滑到排渣口23,一级滑壁212的中间位置与固定螺杆216的一端连接,海水打在一级过滤网211表面,冰粒打在一级滑壁212上,海水可以通过一级过滤网211,冰粒沿下滑壁滑下,直到排渣口23,固定螺杆216的另一端与外壳24连接,固定螺杆216用来固定一级过滤单元21,防止一级过滤单元21受海水冲击而晃动,一级出水导管214设置在一级过滤网211的正下方,一级出水导管214的末端设有一级扩口215。
二级过滤单元22包含二级过滤网221、二级滑壁222、二级支架223、二级出水导管224、滤液出口225及反冲气泵226;二级过滤网221网口较小,去除较小冰粒,实现两级分离,二级过滤网221呈凸形,可使冰粒根据重力自然下滑、避免赌塞二级过滤网221。二级过滤网221表面涂有聚四氟乙烯,其与冰粒摩擦系数最低,易于冰粒的滑落,二级过滤网221外圈与二级滑壁222连接,二级滑壁222的末端连接二级支架223,二级支架223设有4根,用来支撑二级过滤单元22,冰粒可从其空隙间通过滑到排渣口23,二级出水导管224设置在二级过滤网221的正下方,二级出水导管224的中间位置反冲气泵226,由于留在二级过滤网221上的冰粒直径较小,易堵塞二级过滤网221,发生堵塞时,可关闭滤液排出口225和齿轮泵11,通入反冲气泵226,使二级过滤单元22中的滤液倒流,以冲走堵塞在二级过滤网221的冰粒。采集器各部件表面均镀有一层聚四氟乙烯。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。