CN110498133A - 深渊取样主动保温装置 - Google Patents

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王威
林渊
张大海
肖婧
何巍涛
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Abstract

本发明涉及海洋取样装置对样品主动保温领域，更具体涉及深渊取样主动保温装置。包括保温箱体；保温箱体为由保温板组成的箱型结构；半导体制冷块嵌设于保温箱体外壁上，半导体制冷块包括耐压壳体，耐压壳体内设有半导体制冷片；半导体制冷片通过设于耐压外壳上的水密接插件与外部的温控器和电源相连，半导体制冷块的制冷端位于保温箱体的内部，半导体制冷块的散热端位于保温箱体的外部；温度传感器位于半导体制冷块的制冷端，温度传感器通过位于半导体制冷块上的水密接插件与外部的温控器相连。本发明装置可以适应于各种起伏不定的地形；利用温度传感器进行反馈调节可以使温度控制更加精准。

Description

深渊取样主动保温装置
技术领域
本发明涉及海洋取样装置对样品主动保温领域，更具体涉及深渊取样主动保温装置。
背景技术
在深海生物特性研究以及海洋极端环境下微生物的多样性以及重要基因资源的开发应用都急需原位温度的样品。因此近年来深海保温取样技术越来越受到海洋学界的重视。通过开展深海原位保温取样技术的研究与设备研制，可以为相关课题的研究提供高质量的原位温度样品。
目前国内外沉积物保压取样装置有很多，但是主动保温取样的系统几乎没有。一般用于深海3000米左右的取样装置，大多数都是通过在装置外添加隔热层或者通过增加一个真空层来实现保温取样的，但是样品并不能保持原位温度，并且保温层过厚取样装置体积尺寸过大，保温层过薄则很难达到预期的保温效果，并且很难在深海10000米进行原位保温取样，本发明利用半导体制冷片来实现样品的主动保温，可以有效控制样品的温度，同时结合被动保温技术更加的节能，并且加入反馈调节系统，使取样物品的温度控制更加精准。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有海洋深渊取样原位主动保温技术中存在的空白，提供一种深渊取样主动保温装置。
为解决海洋取样样品原位保温问题，本发明是通过如下技术方案实现:
提供一种深渊取样主动保温装置，包括保温箱体和半导体制冷块；
保温箱体为由保温板组成的箱型结构；
半导体制冷块嵌设于保温箱体外壁上，半导体制冷块包括耐压壳体，耐压壳体内设有半导体制冷片；半导体制冷片通过设于耐压外壳上的水密接插件与外部的温控器和电源相连，半导体制冷块的制冷端位于保温箱体的内部，半导体制冷块的散热端位于保温箱体的外部；温度传感器位于半导体制冷块的制冷端，温度传感器通过位于半导体制冷块上的水密接插件与外部的温控器相连。
作为一种改进，半导体制冷片与耐压壳体间涂有导热硅脂。半导体制冷片为大功率制冷片，通过导热硅脂，无缝贴在耐压外壳上。
作为一种改进，保温板为三层结构，中间层为不锈钢板，两侧为硬质实心聚氨酯板；板与板之间采用螺栓连接。既保证了保温箱体结构的稳定性又可以提高保温效果。
作为一种改进，保温箱体内壁与外壁均贴设有铝箔。
作为一种改进，保温箱体两端开口，开口处通过螺栓设有端盖，用于放入取样装置。可以根据取样装置的大小来决定开口的大小，取样装置的样品桶整个位于保温箱体内。
作为一种改进，半导体制冷块与保温箱体间设有密封胶。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)适用于深海万米的取样装置的保温，从无到有；
(2)在保温的过程中，该装置事先安装在取样装置上，待着陆器平稳降落取样结束后开始进行保温，可以适应于各种起伏不定的地形；
(3)可以在取样完成后，在取样装置上升过程中通过半导体制冷片主动保温，维持样品温度与取样时保持一致。
(4)利用温度传感器进行反馈调节可以使温度控制更加精准。
附图说明
图1是本发明的俯视图；
图2是本发明的轴剖图；
图3是本发明的半导体制冷块的效果图；
图4是本发明的整体效果图。
图中：1—半导体制冷块，2—保温板，3—水密接插件，4—M14内六角螺栓，5—M10内六角螺栓，6—保温箱体，7—半导体制冷块M14螺纹孔，8—温度传感器，9—导线，10—半导体制冷片，11—密封圈沟槽，12、13—耐压外壳。
具体实施方式
结合附图，下面通过具体的实施方案对本发明进行详细说明。
如图1和图2图3所示，本发明一种深渊取样保温装置，包括保温箱体6和半导体制冷块1。
半导体制冷块嵌套在保温箱体6上，然后再在连接处涂上密封胶。
半导体制冷块包括耐压外壳12、13、水密接插件3、温度传感器8、导线9、M14内六角螺栓4、半导体制冷片10、M14螺纹孔7。
半导体制冷片10置于耐压外壳12、13内，平面接触处涂有导热硅脂。耐压外壳12、13为包括耐压板，耐压板上开有半导体制冷块M14螺纹孔7，与M14内六角螺栓4拼接为箱体结构。耐压外壳12、13内设有密封圈沟槽11，密封圈沟槽11内设有密封圈。半导体制冷块制冷端位于保温箱体6内，散热端位于保温箱体6外；半导体制冷片10通过导线9和水密接插件3与设于保温箱体6外的温控器和电源相连。半导体制冷块制冷端与温度传感器8相连，温度传感器8通过水密封插接件3与温控器相连。
保温箱体6为由保温板拼接而成的箱型结构；保温箱体6为三层结构，中间层为不锈钢板，两侧为硬质实心聚氨酯板；板与板之间采用螺栓连接。保温箱体6两端开口，开口处通过M10内六角螺栓5连接有端盖，用于放入取样装置。保温箱体6内壁与外壁均贴设有铝箔。
下面结合附图介绍本实施方案的工作步骤：
保温过程：在水下取样装置取样完成整个装置开始上升时，温度传感器7插入到半导体制冷块的冷端，将检测到的保温箱体6内的温度实时的通过水密接插件3传递给温控器，温控器根据设定的温度通过水密接插件3和导线9驱动半导体制冷片10工作使得保温箱体6内始终维持在设定温度。在保温箱体6随着着陆器上升过程中半导体制冷片9的热端，通过上升过程中与海水强制对流换热。待升至海平面后打开M10内六角螺栓5就可以取出位于箱体内的取样桶内的样品。
最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种深渊取样主动保温装置，其特征在于，包括保温箱体和半导体制冷块；
所述保温箱体为由保温板组成的箱型结构；
所述半导体制冷块嵌设于保温箱体外壁上，半导体制冷块包括耐压壳体，耐压壳体内设有半导体制冷片；半导体制冷片通过设于耐压外壳上的水密接插件与外部的温控器和电源相连，半导体制冷块的制冷端位于保温箱体的内部，半导体制冷块的散热端位于保温箱体的外部；温度传感器位于半导体制冷块的制冷端，温度传感器通过位于半导体制冷块上的水密接插件与外部的温控器相连。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述半导体制冷片与耐压壳体间涂有导热硅脂。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述保温板为三层结构，中间层为不锈钢板，两侧为硬质实心聚氨酯板；板与板之间采用螺栓连接。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述保温箱体内壁与外壁均贴设有铝箔。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述保温箱体两端开口，开口处通过螺栓连接有端盖，用于放入取样装置。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述半导体制冷块与保温箱体间设有密封胶。
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