CN103518681B - 射网式水中生物采样器 - Google Patents

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Abstract

本发明属于深海生物采样技术领域，具体涉及一种生物采样装置。一种射网式水中大型生物采样器，它包括：触发机构、发射机构、储网器以及采样器壳体，其技术方案是，触发机构通过其基体（23）安装在采样器壳体的筒体（22）底部，推轴（5）位于筒体（22）内，顶部与推杆（9）铰接，推杆（9）对应发射机构中的梭镖（12），推杆（9）与滑块（18）连接，滑块（18）在滑槽（25）中运动，并且与发射机构中的梭镖（12）底部的保险销（10）连接；发射机构通过其发射管（14）安装在筒体（22）的锥形顶面上，储网器安装在筒体（22）的锥形顶面的中央，其内的渔网（15）通过网线与梭镖（12）连接。本发明采用纯机械结构，动作安全、可靠。

Description

射网式水中生物采样器
技术领域
本发明属于深海生物采样技术领域，具体涉及一种生物采样装置。
背景技术
海洋中有各种生物，海洋生物样本采集技术在十五、十一五期间已有大量研究，大量关键技术已获得突破，成功地研制了电视抓斗、可视多管取样器、深海生物组合取样器、深海水体过滤器、深海热液取样器、沉积物保真取样器等采集设备。目前浅海生物采样手段比较成熟，采样器的种类比较完备，随着技术的进步，ROV或载人潜器目前已可以到达深海位置，然而传统的采样设备大都体积和重量相对较大，机构动作复杂、功耗大、定位精度低，难以实现ROV搭载采样要求。其次，很多采样器的研发初期没有很好地兼顾应用平台，即使研发出的产品技术指标很先进，也无法应用于深海生物的科学研究。
目前深海生物的采集范围一般停留在微生物、水生植物或贝类等运动能力较小的生物，对于大型浮游生物的采集还缺乏有效地手段。载人潜器下潜深度越来越大，在下潜过程中发现了多种大型浮游生物，然而由于其处于运动状态，没有相应的设备对其捕获，错过了很多对深海生物研究的机会。
发明内容
本发明的目的是：针对深海生物资源研究开发所需要的大型浮游生物样品类型，研制一型可搭载于载人深潜器、ROV等水下作业平台的射网式大型生物采样工具。
本发明的技术方案是：一种射网式水中生物采样器，它包括：触发机构、发射机构、储网器以及采样器壳体，其特征在于：
触发机构包括：基体、压盘、开关轴、弹簧A、锁定轴、推轴、弹簧B以及弹簧C；基体设有横向的沉孔，在沉孔的中部的基体上设有纵向的通孔，沉孔的末端的基体上设有开口向下的槽口；推轴上设有限位口以及与限位口相通的圆孔；开口向下的槽口内从上至下安装有弹簧A、开关轴以及与开关轴连接的压盘；开关轴中部设有通孔，锁定轴位于基体横向的沉孔内，一端与推轴相抵触，另一端与弹簧B相抵触，弹簧B的另一端位于基体横向的沉孔内的弹簧底座处，套接有弹簧C的推轴的底部位于推轴的限位口内；
发射机构包括：弹簧D、梭镖、用于发射梭镖的释放机构、安装在梭镖底部的保险销、用于存放梭镖与释放机构的发射管；其中，释放机构包括：转接器、限位管、剪切销与钢球；转接器为中心设有通孔的圆盘形状，其中心套接有限位管，限位管上设有钢球的预留孔；梭镖套接在限位管内并由剪切销限位，梭镖上设有凹槽，钢球位于梭镖的凹槽与限位管的管壁之间；弹簧D套接在梭镖外，一端与转接器抵触；发射管设有带有通孔的顶盖，侧壁设有线槽；
储网器包括：渔网与储网器壳体；
采样器壳体包括：顶部锥形面的筒体、通过焊块安装在筒体上的T型把手、安装在筒体内的加强筋以及设置在筒体内壁的支撑杆；
整体连接关系为：触发机构通过其基体安装在采样器壳体的筒体底部，推轴位于筒体内，顶部与推杆铰接，推杆对应发射机构中的梭镖，推杆与滑块连接，滑块在滑槽中运动，并且与发射机构中的梭镖底部的保险销连接；发射机构通过其发射管安装在筒体的锥形顶面上，储网器安装在筒体的锥形顶面的中央，其内的渔网通过网线与梭镖连接。
本发明搭载在水下作业平台上，水下作业平台潜入水中之前将开口销、勤务销拔除以解除保险。潜器下沉后，当发现水中浮游生物在射程之内时，水下作业平台机械手夹紧T型把手，将采样器对准目标，机械手液压机构触发压盘，压盘带动开关轴滑动，同时解除了锁定轴对推轴的锁定，推轴通过推杆将保险销拔除，梭镖在弹簧推力作用下带动渔网从采样器中发射出去，发射后的渔网自动展开，触碰射程内的水中大型生物样本之后对该样本进行包裹，利用磁性零件进行封闭，防止样本逃脱，实现采样功能。
本发明采用纯机械结构，并配有保险装置，动作安全、可靠。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中触发机构结构示意图；
图3为本发明中推轴锁定示意图；
图4为本发明中发射机构结构示意图；
图5为本发明中释放机构示意图；
图6为本发明中推轴与发射机构连接示意图；
图7为本发明中射网捕获过程示意图。
图中：1-压盘、2-开关轴、3-弹簧A、4-锁定轴、5-推轴、6-弹簧B、7-弹簧C、8-支撑杆、9-推杆、10-保险销、11-弹簧D、12-梭镖、13-释放机构、14-发射管、15-渔网、16-储网器壳体、17-勤务销、18-滑块、19-加强筋、20-T型把手、21-焊块、22-筒体、23-基体、26-转接器、27-限位管、28-剪切销、29-钢球。
具体实施方式
参见附图1，一种射网式水中生物采样器，触发机构、发射机构、储网器以及采样器壳体，
参见附图2、3，触发机构包括：基体23、压盘1、开关轴2、弹簧A3、锁定轴4、推轴5、弹簧B6以及弹簧C7；基体23设有横向的沉孔，在沉孔的中部的基体23上设有纵向的通孔，沉孔的末端的基体23上设有开口向下的槽口；推轴5上设有限位口以及与限位口相通的圆孔；开口向下的槽口内从上至下安装有弹簧A3、开关轴2以及与开关轴2连接的压盘1；开关轴中部设有通孔，锁定轴4位于基体23横向的沉孔内，一端与推轴5相抵触，另一端与弹簧B6相抵触，弹簧B6的另一端位于基体23横向的沉孔内的弹簧底座处，套接有弹簧C7的推轴5的底部位于推轴5的限位口内；
参见附图4、5，发射机构包括：弹簧D11、梭镖12、用于发射梭镖12的释放机构13、安装在梭镖12底部的保险销10、用于存放梭镖12与释放机构13的发射管14；其中，释放机构13包括：转接器26、限位管27、剪切销28与钢球29；转接器26为中心设有通孔的圆盘形状，其中心套接有限位管27，限位管27上设有钢球29的预留孔；梭镖12套接在限位管27内并由剪切销28限位，梭镖12上设有凹槽，钢球29位于梭镖12的凹槽与限位管27的管壁之间；弹簧D11套接在梭镖12外，一端与转接器26抵触；发射管14设有带有通孔的顶盖，侧壁设有线槽；
储网器包括：渔网15与储网器壳体16；
采样器壳体包括：顶部锥形面的筒体22、通过焊块21安装在筒体22上的T型把手20、安装在筒体22内的加强筋19以及设置在筒体22内壁的支撑杆8；
参见附图6，整体连接关系为：触发机构通过其基体23安装在采样器壳体的筒体22底部，推轴5位于筒体22内，顶部与推杆9铰接，推杆9对应发射机构中的梭镖12，推杆9与滑块18连接，滑块18在滑槽25中运动，并且与发射机构中的梭镖12底部的保险销10连接；发射机构通过其发射管14安装在筒体22的锥形顶面上，储网器安装在筒体22的锥形顶面的中央，其内的渔网15通过网线与梭镖12连接。
较优的，为了增加本发明整体的安全性能，可以在开关轴2上设有开口销，滑块18处设有勤务销17，在筒体22上设有用于拔除勤务销17的通孔；
参见附图7，本例中，发射机构的数量有4个，对应连接4根推杆9，梭镖12具有磁性，外形为长杆状，头部为针状；勤务销17、开口销24未被拔除前，开关轴2不能被推动，发射机构的保险销10不能被拔出，梭镖12不能被发射；使用时，应先拔除勤务销17与开口销24，利用T型把手20将采样器调整到合适位置后推动开关轴2，当开关轴2中部的通孔运动至锁定轴4的位置时，在弹簧B6的作用下，锁定轴向开关轴2的通孔处运动，此时，推轴5从锁定轴4的限位口中移动至圆孔中，限位解除，在弹簧C7的作用下，向上运动，带动推杆9、滑块18拔出梭镖12底部的保险销10，梭镖12在弹簧D11的作用力下，与释放机构13一起向外发射，当释放机构13中的转接器26与发射管14的顶杆接触后，速度相较与梭镖12减慢，梭镖12继续向上运动，切断剪切销28后，将钢球29带动至限位管27的预留孔中，完全解除束缚，从发射机构中携带渔网15射出，渔网15发射后可自行向发射方向张开并对目标进行包裹、捕获；梭镖12具有磁性，捕获目标后4枚梭镖12相互吸引，将网口封死。

Claims (5)

1.一种射网式水中生物采样器，它包括：触发机构、发射机构、储网器以及采样器壳体，其特征在于：
所述触发机构包括：基体(23)、压盘(1)、开关轴(2)、弹簧A(3)、锁定轴(4)、推轴(5)、弹簧B(6)以及弹簧C(7)；所述基体(23)设有横向的沉孔，在所述沉孔的中部的所述基体(23)上设有纵向的通孔，所述沉孔的末端的所述基体(23)上设有开口向下的槽口；所述推轴(5)上设有限位口以及与所述限位口相通的圆孔；所述开口向下的槽口内从上至下安装有所述弹簧A(3)、所述开关轴(2)以及与所述开关轴(2)连接的所述压盘(1)；所述开关轴中部设有通孔，所述锁定轴(4)位于所述基体(23)横向的沉孔内，一端与所述推轴(5)相抵触，另一端与所述弹簧B(6)相抵触，所述弹簧B(6)的另一端位于所述基体(23)横向的沉孔内的弹簧底座处，套接有所述弹簧C(7)的所述推轴(5)的底部位于所述推轴(5)的限位口内；
所述发射机构包括：弹簧D(11)、梭镖(12)、用于发射所述梭镖(12)的释放机构(13)、安装在所述梭镖(12)底部的保险销(10)、用于存放所述梭镖(12)与所述释放机构(13)的发射管(14)；其中，所述释放机构(13)包括：转接器(26)、限位管(27)、剪切销(28)与钢球(29)；所述转接器(26)为中心设有通孔的圆盘形状，其中心套接有所述限位管(27)，所述限位管(27)上设有所述钢球(29)的预留孔；所述梭镖(12)套接在所述限位管(27)内并由所述剪切销(28)限位，所述梭镖(12)上设有凹槽，所述钢球(29)位于所述梭镖(12)的凹槽与所述限位管(27)的管壁之间；所述弹簧D(11)套接在所述梭镖(12)外，一端与所述转接器(26)抵触；所述发射管(14)设有带有通孔的顶盖，侧壁设有线槽；
所述储网器包括：渔网(15)与储网器壳体(16)；
所述采样器壳体包括：顶部锥形面的筒体(22)、通过焊块(21)安装在所述筒体(22)上的T型把手(20)、安装在所述筒体(22)内的加强筋(19)以及设置在所述筒体(22)内壁的支撑杆(8)；
整体连接关系为：所述触发机构通过其所述基体(23)安装在所述采样器壳体的所述筒体(22)底部，所述推轴(5)位于所述筒体(22)内，顶部与推杆(9)铰接，所述推杆(9)对应所述发射机构中的所述梭镖(12)，所述推杆(9)与滑块(18)连接，所述滑块(18)在滑槽(25)中运动，并且与所述发射机构中的所述梭镖(12)底部的保险销(10)连接；所述发射机构通过其发射管(14)安装在所述筒体(22)的锥形顶面上，所述储网器安装在所述筒体(22)的锥形顶面的中央，其内的渔网(15)通过网线与所述梭镖(12)连接。
2.如权利要求1所述的一种射网式水中生物采样器，其特征在于，所述开关轴(2)上还设有开口销。
3.如权利要求2所述的一种射网式水中生物采样器，其特征在于，所述滑块(18)处设有勤务销(17)，在所述筒体(22)上设有用于拔除所述勤务销(17)的通孔。
4.如权利要求3所述的一种射网式水中生物采样器，其特征在于，所述发射机构的数量有4个，对应连接4根所述推杆(9)，所述梭镖(12)具有磁性。
5.如权利要求4所述的一种射网式水中生物采样器，其特征在于，所述勤务销(17)、所述开口销(24)未被拔除前，所述开关轴(2)不能被推动，所述发射机构的保险销(10)不能被拔出，所述梭镖(12)不能被发射；使用时，应先拔除所述勤务销(17)与所述开口销(24)，利用所述T型把手(20)将采样器调整到合适位置后推动所述开关轴(2)，当所述开关轴(2)中部的通孔运动至所述锁定轴(4)的位置时，在所述弹簧B(6)的作用下，所述锁定轴向所述开关轴(2)的通孔处运动，此时，所述推轴(5)从所述锁定轴(4)的限位口中移动至圆孔中，限位解除，在所述弹簧C(7)的作用下，向上运动，带动所述推杆(9)、所述滑块(18)拔出所述梭镖(12)底部的保险销(10)，所述梭镖(12)在所述弹簧D(11)的作用力下，与所述释放机构(13)一起向外发射，当所述释放机构(13)中的转接器(26)与所述发射管(14)的顶杆接触后，速度相较与所述梭镖(12)减慢，所述梭镖(12)继续向上运动，切断所述剪切销(28)后，将所述钢球(29)带动至所述限位管(27)的预留孔中，完全解除束缚，从所述发射机构中携带所述渔网(15)射出，所述渔网(15)发射后可自行向发射方向张开并对目标进行包裹、捕获；所述梭镖(12)具有磁性，捕获目标后4枚所述梭镖(12)相互吸引，将网口封死。
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