CN105547748B - 海底沉积物孔隙水液压装置 - Google Patents

海底沉积物孔隙水液压装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了海底沉积物孔隙水液压装置，包括机架、液压装置、至少两个用于压榨海底沉积物的压榨器以及用于收集经压榨器压榨出来的孔隙水的孔隙水收集器，各压榨器串接叠置于机架内，每个压榨器包括压头、外筒和底座，压头的下端与外筒密封滑动配合，压头的上端伸出外筒上端，底座的上端密封插装于外筒下端，压头下端、外筒内壁和底座上端围合形成填充海底沉积物的容纳腔，底座的底面开有与压头上端插接配合的插槽，相邻压榨器通过插槽与压头的插接配合形成竖直方向的串接，孔隙水收集器与各容纳腔连通；液压装置具有输出竖向的驱动力的执行端，该执行端与最顶端的压榨器的压头相连。本发明其装拆方便，压榨高效快速，而且密封效果好。

Description

海底沉积物孔隙水液压装置
技术领域
本发明涉及孔隙水采集检测技术，尤其涉及海底沉积物孔隙水液压装置。
背景技术
现有的海底沉积物孔隙水压榨采集技术中，可快速探测泥沙样品中CH4、H2S等气体和Cl-、SO4 2-等离子的异常及其分布特征，为天然气水合物和油气资源探查提供快速、高效的地球化学证据。但现有的海底沉积物采集技术主要是用重力活塞采集沉积物之后，再在实验室通过普通压榨、离心和真空过滤抽提等一些手段进行孔隙水的提取，这些方法都是在常规环境下进行的，经过长期周转，过程繁杂，不易得到真实的数据。特别是在进行离心处理或者真空过滤的过程中，会导致孔隙水中的溶解气体逃逸或者消失，因此不能准确反映孔隙水的原始成分和信息；另外，普通压榨方式存在的问题是过滤不彻底，其压榨后装置分离困难。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供海底沉积物孔隙水液压装置，其装拆方便，压榨高效快速，而且密封效果好。
本发明的目的采用以下技术方案实现：
海底沉积物孔隙水液压装置，包括机架、液压装置、至少两个用于压榨海底沉积物的压榨器以及用于收集经压榨器压榨出来的孔隙水的孔隙水收集器，各压榨器串接叠置于机架内，每个压榨器包括压头、外筒和底座，压头的下端与外筒密封滑动配合，压头的上端伸出外筒上端，底座的上端密封插装于外筒下端，压头下端、外筒内壁和底座上端围合形成填充海底沉积物的容纳腔，底座的底面开有与压头上端插接配合的插槽，相邻压榨器通过插槽与压头的插接配合形成竖直方向的串接，孔隙水收集器与各容纳腔连通；液压装置具有输出竖向的驱动力的执行端，该执行端与最顶端的压榨器的压头相连。
优选地，底座内开有流道，流道的一端贯通至底座的上端，流道的另一端贯通至底座的侧壁，该流道的一端封盖有烧结毡，流道的另一端与孔隙水收集器连通。
优选地，流道包括多个分流通道及分别连通各分流通道的主通道，分流通道位于底座的上端，分流通道的上端入口周围开有第一嵌口，烧结毡嵌置于第一嵌口内，且烧结毡的上表面与底座的上端齐平。
优选地，底座的上端端面覆盖有过滤膜，该过滤膜与外筒的内壁密封贴合。
优选地，孔隙水收集器包括衬套和抽吸针筒，流道的另一端开有安装口，衬套密封嵌置于安装口内，抽吸针筒的针头密封插装于衬套内。
优选地，压头的下端端面覆盖有密封垫。
优选地，密封垫包括基座和橡胶片，基座与外筒的内壁密封贴合，基座上表面开有第二嵌口，橡胶片填充嵌置于第二嵌口。
优选地，基座由尼龙制成，橡胶片由硫化橡胶制成。
优选地，液压装置包括手动泵、连接管和液压缸，手动泵的出口通过连接管与液压缸的入口连通，液压缸固定于机架上端，液压缸的活塞杆竖直朝向并与最顶端的压榨器的压头对接。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明通过串接叠置的方式将各个压榨器连接起来，十分便于装拆，而且，液压装置的执行端下压后，就能同时带动各个压榨器的压头同时压榨容纳腔内的海底沉积物，各压榨器受力均衡，出水统一，压榨得到的孔隙水经过滤膜过滤，通过多个分流通道汇集到孔隙水收集器，最终收集于抽吸针筒中，使得其压榨更为高效快速，而且，结合上压头、底座与外筒的密封插接配合，能使其密封效果更好，也更利于高效快速地压榨，达到操作简便、性能可靠的效果。
附图说明
图1为本发明海底沉积物孔隙水液压装置的结构示意图(省去孔隙水收集器)；
图2为本发明压榨器与孔隙水收集器的结构示意图；
图3为图2中的A处放大示意图。
图中：1、机架；2、液压装置；21、手动泵；22、连接管；23、液压缸；3、压榨器；31、压头；32、外筒；33、底座；331、插槽；332、流道；3321、分流通道；3322、主通道；333、第一嵌口；34、容纳腔；4、孔隙水收集器；41、衬套；42、抽吸针筒；5、烧结毡；6、过滤膜；7、密封垫；71、基座；711、第二嵌口；72、橡胶片。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
如图1-图3所示的海底沉积物孔隙水液压装置，包括机架1、液压装置2、至少两个用于压榨海底沉积物的压榨器3以及用于收集经压榨器3压榨出来的孔隙水的孔隙水收集器4，各压榨器3串接叠置于机架1内，每个压榨器3包括压头31、外筒32和底座33，压头31的下端与外筒32密封滑动配合，压头31的上端伸出外筒32上端，底座33的上端密封插装于外筒32下端，压头31下端、外筒32内壁和底座33上端围合形成填充海底沉积物的容纳腔34，底座33的底面开有与压头31上端插接配合的插槽331，相邻压榨器3通过插槽331与压头31的插接配合形成竖直方向的串接，孔隙水收集器4与各容纳腔34连通；液压装置2具有输出竖向的驱动力的执行端，该执行端与最顶端的压榨器3的压头31相连。
通过串接叠置的方式将各个压榨器3连接起来，十分便于装拆，而且，液压装置2的执行端下压后，就能同时带动各个压榨器3的压头31同时压榨容纳腔34内的海底沉积物，各压榨器3受力均衡，出水统一，压榨得到的空隙水将被孔隙水收集器4收集，使得其压榨更为高效快速，而且，结合上压头31、底座33与外筒32的密封插接配合，能使其密封效果更好，也更利于高效快速地压榨。
其中，通过压头31与插槽331的插装配合，可使各个压榨器3的串接更为稳固，也更便于装拆。
为便于出水，底座33内开有流道332，流道332的一端贯通至底座33的上端，流道332的另一端贯通至底座33的侧壁，该流道332的一端封盖有烧结毡5，流道332的另一端与孔隙水收集器4连通。容纳腔34内的出水将经流道332一端流至流道332另一端，其中，所设置的烧结毡5可有效过滤海底沉积物的颗粒，同时又提供了足够的强度支撑。
作为优选，流道332包括多个分流通道3321及分别连通各分流通道3321的主通道3322，分流通道3321位于底座33的上端，分流通道3321的上端入口周围开有第一嵌口333，烧结毡5嵌置于第一嵌口333内，且烧结毡5的上表面与底座33的上端齐平。多个分流通道3321的设置，更利于快速排水，而且，通过第一嵌口333的设置，烧结毡5上表面与底座33的上端齐平，如此可避免烧结毡5受到过多的摩擦损耗，也可对烧结毡5更稳定的定位。
为进一步加强过滤效果，本实施例的底座33的上端端面覆盖有过滤膜6，该过滤膜6与外筒32的内壁密封贴合。由于流道332的一端被烧结毡5覆盖，因此，烧结毡5可保护过滤膜6，防止过滤膜6被压头31施压而挤入流道332的一端而破损。
示例性地，本例的孔隙水收集器4包括衬套41和抽吸针筒42，流道332的另一端开有安装口，衬套41密封嵌置于安装口内，抽吸针筒42的针头密封插装于衬套41内。通过抽吸针筒42的抽吸操作，就能将孔隙水排出至抽吸针筒42内，衬套41的设置利于抽吸针筒42的针头与底座33能够更有效的密封固定。对应可在衬套41与安装口的配合部位增设密封圈、垫圈等元件进一步加强密封。
为更进一步提升密封效果，压头31的下端端面覆盖有密封垫7，当压头31下压容纳腔34内的海底沉积物时，该密封垫7可避免海底沉积物及其孔隙水在压头31与外筒32间的细微缝隙中漏出。
本例的密封垫7包括基座71和橡胶片72，基座71与外筒32的内壁密封贴合，基座71上表面开有第二嵌口711，橡胶片72填充嵌置于第二嵌口711。基座71由尼龙制成，橡胶片72由硫化橡胶制成。当橡胶片72受到压头31的挤压，产生压缩变形膨胀，向外挤压位于该橡胶片72外围的基座71，使基座71与外筒32更紧密结合，达到更好的密封的效果。
示例性地，本例的液压装置2包括手动泵21、连接管22和液压缸23，手动泵21的出口通过连接管22与液压缸23的入口连通，液压缸23固定于机架1上端，液压缸23的活塞杆竖直朝向并与最顶端的压榨器3的压头31对接。通过手动泵21增压，使液压动力经软管传递至液压缸23，从而使液压缸23的活塞杆下压位于最顶端的压榨器3压头31。其中，液压缸23的活塞杆即为所述执行端。
本海底沉积物孔隙水液压装置的工作原理如下：
工作前，先将所有工作部件清洗、干燥，确保所获样本不受外部物品干扰、污染。接着将各个压榨器3的底座33、外筒32装配在一起。再放入过滤膜6，起到过滤作用，然后将深海采集的海底沉积物泥沙样本放入容纳腔34内，再放入密封垫7，压入压头31。再将各组合好的压榨器3放入机架1内，通过插槽331与压头31的配合实现串接，通过液压装置2的施压，对应施加外力在至压头31和密封垫7，挤压泥沙样板，将泥沙样本中的孔隙水与样本分离。并通过过滤膜6、烧结毡5和底座33中的流道332，将孔隙水导出至孔隙水收集器4里。如此，可以快速、方便地采集孔隙水样本，大大提高工作效率，且样本质量高，能够检测后能够反映真实数据。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.海底沉积物孔隙水液压装置，其特征在于，包括机架、液压装置、至少两个用于压榨海底沉积物的压榨器以及用于收集经压榨器压榨出来的孔隙水的孔隙水收集器，各压榨器串接叠置于机架内，每个压榨器包括压头、外筒和底座，压头的下端与外筒密封滑动配合，压头的上端伸出外筒上端，底座的上端密封插装于外筒下端，压头下端、外筒内壁和底座上端围合形成填充海底沉积物的容纳腔，底座的底面开有与压头上端插接配合的插槽，相邻压榨器通过插槽与压头的插接配合形成竖直方向的串接，孔隙水收集器与各容纳腔连通；液压装置具有输出竖向的驱动力的执行端，该执行端与最顶端的压榨器的压头相连。
2.根据权利要求1所述的海底沉积物孔隙水液压装置，其特征在于，底座内开有流道，流道的一端贯通至底座的上端，流道的另一端贯通至底座的侧壁，该流道的一端封盖有烧结毡，流道的另一端与孔隙水收集器连通。
3.根据权利要求2所述的海底沉积物孔隙水液压装置，其特征在于，流道包括多个分流通道及分别连通各分流通道的主通道，分流通道位于底座的上端，分流通道的上端入口周围开有第一嵌口，烧结毡嵌置于第一嵌口内，且烧结毡的上表面与底座的上端齐平。
4.根据权利要求3所述的海底沉积物孔隙水液压装置，其特征在于，底座的上端端面覆盖有过滤膜，该过滤膜与外筒的内壁密封贴合。
5.根据权利要求2-4任一项所述的海底沉积物孔隙水液压装置，其特征在于，孔隙水收集器包括衬套和抽吸针筒，流道的另一端开有安装口，衬套密封嵌置于安装口内，抽吸针筒的针头密封插装于衬套内。
6.根据权利要求1-4任一项所述的海底沉积物孔隙水液压装置，其特征在于，压头的下端端面覆盖有密封垫。
7.根据权利要求6所述的海底沉积物孔隙水液压装置，其特征在于，密封垫包括基座和橡胶片，基座与外筒的内壁密封贴合，基座上表面开有第二嵌口，橡胶片填充嵌置于第二嵌口。
8.根据权利要求7所述的海底沉积物孔隙水液压装置，其特征在于，基座由尼龙制成，橡胶片由硫化橡胶制成。
9.根据权利要求1-4任一项所述的海底沉积物孔隙水液压装置，其特征在于，液压装置包括手动泵、连接管和液压缸，手动泵的出口通过连接管与液压缸的入口连通，液压缸固定于机架上端，液压缸的活塞杆竖直朝向并与最顶端的压榨器的压头对接。
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