CN113063627B - 一种深海底边界层可控序列采水装置及布放方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种深海底边界层可控序列采水装置及布放方法,包括采水架、采水瓶、声学释放器、浮体、抛载配重和释放花盘机构构成。通过本发明的技术方案，一次布放回收可多个采水瓶非同步可控采水，满足事件变化观测研究中的连续采水需要，注重事件过程变化的连续跟踪；采水过程可控、可靠，使用安全便捷。采用投放式布放、抛重自浮回收，作业船无需动力定位，降低了对作业船只、作业海况的要求；还可提前将设备投放坐底等待扰动恢复，采水过程中没有线缆连接，有效解决了底边界层采水扰动难题。本发明结构设计合理，工作过程稳定，应用范围广，具有较高的科学和商业价值。

Description

一种深海底边界层可控序列采水装置及布放方法

技术领域

本发明涉及海洋探测技术领域，具体而言，特别涉及一种深海底边界层可控序列采水装置及布放方法。

背景技术

获得正确的海水样本是海洋研究第一步，也是最重要的一步。目前，采水装置主要应用于海洋上层水体的取样分析，控制方式多采用同轴线缆或钢缆连接控制，对作业船和作业海况具有一定要求，对坐底装置的拖拽扰动不可避免，无法达到真实反映底边界层样品的目的。CN105823655A提出了一种无缆式深水采水装置，利用脱钩声学释放器等机械结构实现采水，但其只能实现多瓶同步采水，无法实现多时间序列可控采水，无法完成对事件（如内孤立波等）过程变化的连续追踪。目前，尚没有一种同时满足时间序列可控、取水过程扰动小、用于底边界层连续采水的装置。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种深海底边界层可控序列采水装置及布放方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种深海底边界层可控序列采水装置，包括采水架、采水瓶、声学释放器、浮体、抛载配重和释放花盘，所述采水架主体呈圆柱型框架，采水架的顶部为第一不锈钢箍，其底部为第二不锈钢箍，第一不锈钢箍与第二不锈钢箍之间通过等距的5根第一立柱固定连接，第一不锈钢箍的顶部固定安装有5根第一横杆，5根第一横杆的一端分别固定在第一不锈钢箍的上表面且与5根第一立柱的位置相对应，5根第一横杆的另一端汇聚至第一不锈钢箍的圆心点上方且该点处固定安装有吊点，每根第一横杆的中点垂直向采水架内部安装有第二立柱，5根第二立柱的底端固定安装有第一采水瓶钢箍，第一采水瓶钢箍设置在采水架内的中部位置，第一采水瓶钢箍的外侧通过5根第二横杆与第一立柱固定连接，第一采水瓶钢箍的上方设有第二采水瓶钢箍，第二采水瓶钢箍固定安装在第二立柱的中部，第一采水瓶钢箍沿其圆周外壁均匀设有10个带有通孔的下安装块，第二采水瓶钢箍沿其圆周外壁均匀设有10个带有凹槽的上安装块，第一采水瓶钢箍和第二采水瓶钢箍圆内均平行固定装有2个释放器抱箍；

声学释放器设有2个，其中一个为抛载释放器，另一个为采水释放器，抛载释放器和采水释放器分别与释放器抱箍同轴安装，抛载释放器和抛载配重之间通过花篮螺丝连接，采水释放器的下方固定设置有卷盒；

采水释放器自上而下依次为第二挂载荷吊点、第二声学换能器、第二水密控制舱和第二释放转轴，第二水密控制舱的顶端固定安装有第二声学换能器，第二挂载荷吊点通过支撑杆固定安装第二水密控制舱上方，第二水密控制舱内设有电池组、控制电路和执行电机；第二水密控制舱内的执行电机驱动连接第二释放转轴；

卷盒包括盒身，盒身内中心位置固定装有卷轴，盒身顶部盖有盒盖，卷轴与第二释放转轴同轴安装通过卷轴上的螺丝连接固定，卷轴上缠绕安装有柔性钢丝，柔性钢丝的另一端连接在释放花盘上；

第一立柱和第二立柱上对扣安装有浮体；

采水瓶包括瓶身，瓶身为上下通透两端开放的中空结构，瓶身的上下两端分别设有顶盖和底盖，顶盖和底盖通过贯穿瓶身的弹力皮筋连接，顶盖和底盖的末端分别设有无弹性连接绳，无弹性连接绳的另一端为套环挂钩，瓶身外壁上部垂直固定安装有固定轴销，固定轴销的顶端装有弹性端帽，固定轴销的下端插入下安装块的通孔上，通过下压弹性端帽与上安装块的凹槽对准并契合卡入；

抛载配重安装在采水架的底端，抛载配重包括钢箍框架，钢箍框架上设置有与第一立柱相对应的5个限位凹槽，第一立柱的底端与限位凹槽对应插入，限位凹槽下方固定装有配重体，钢箍框架的中心位置固定装有挂载环，挂载环通过花篮螺丝穿过释放花盘与抛载释放器连接；

释放花盘固定安装在采水架内部下方，释放花盘包括内部中空的螺旋花盘，螺旋花盘的沿圆周设置有10个释放缺口，螺旋花盘沿螺旋延伸设有一螺旋通道且贯穿释放缺口，柔性钢丝与释放花盘的连接端套有钢丝保护套，并且柔性钢丝穿入螺旋通道中沿螺旋花盘呈螺旋状，柔性钢丝的另一端与卷盒内的卷轴缠绕连接；

作为优选方案，浮体为两半式浮体材料，且对扣在第一立柱和第二立柱上。

作为优选方案，抛载释放器自上而下依次为第一挂载荷吊点、第一声学换能器、第一水密控制舱和开口承载块，第一水密控制舱的顶端固定安装有第一声学换能器，第一挂载荷吊点通过支撑杆固定安装第一水密控制舱上方，第一水密控制舱内设有电池组、控制电路和执行电机；所述开口承载块包括第一释放转轴、释放杠杆、转轴销和释放钩，释放杠杆的右部通过转轴旋转固定，释放杠杆上设有通孔，转轴销末端设有螺纹安装在释放杠杆上，释放杠杆的右端设置有凸起，释放钩的下端通过转轴旋转固定，释放钩的顶端设有凹槽与释放杠杆的凸起相匹配，水密控制舱内的执行电机驱动连接第一释放转轴转动，第一释放转轴下端上设有贯通螺旋状开口，第一释放转轴转动可使转轴销从贯通螺旋开口通道中脱出，释放钩通过花篮螺丝连接挂载环。

作为优选方案，瓶身上还设置有把手。

作为优选方案，配重体的材质为铁质、铅质、水泥中的一种。

一种深海底边界层可控序列采水装置的布放方法，具体步骤如下：

步骤（1）：无弹性连接绳挂钩通过对应释放缺口挂在柔性钢丝上，保持采水瓶全部处于打开状态；

步骤（2）：整个装置通过作业船投放入水，在整体自重作用下缓慢下降并坐于海底；由于设备自身重心靠下、浮心靠上，辅以上下通透的瓶身和扁平状的浮体材料导流，有助于设备水中下降及坐底的姿态保持，通过声学释放器自带的查询功能可以获取设备的坐底状态；

步骤（3）：确认布放无误后静置等待，进一步消除和恢复设备触底对海床的扰动，也可根据船时安排布放后先离开站点开展其他工作；

步骤（4）：当预测或观测到某一关注事件发生或者需要进行水样采集时，在作业船侧舷下放声学释放器甲板单元，给定水下采水释放器指令，采水释放器接到指令后给甲板单元回馈，同时第二释放转轴旋转180°带动柔性钢丝移动1个花瓣的距离，当柔性钢丝移动离开其中一个释放缺口时，对应的连接绳失去柔性钢丝的约束，采水瓶的顶盖和底盖在弹力皮筋拉力作用下关闭，完成一个采水瓶采水，重复上述操作即可依次完成其他采水瓶可控序列采水；

步骤（5）：所有采水结束后，通过声学释放器甲板单元给抛载释放器指令，释放钩打开，释放花篮螺丝和抛载配重，采水架在浮体的浮力作用下上浮至水面，作业船打捞回收。

本发明由于采用了以上技术方案，与现有技术相比使其具有以下有益效果：

（1）本发明装置的采水器一次布放回收可多个采水瓶非同步可控采水，而非一次性同步采水，根据实际需要控制调整采水量和时间序列，满足事件变化观测研究中的连续采水需要，注重事件过程变化的连续跟踪。

（2）本发明设计的采水器利用声学释放器释放转子等一系列机械结构动作来实现采水瓶闭合采水功能，无需线缆通讯控制，利用声学释放器的释放信息反馈增加可靠性，采水过程可控、可靠，使用安全便捷。

（3）本发明装置采用投放式布放、抛重自浮回收，作业船无需动力定位，降低了对作业船只、作业海况的要求；还可提前将设备投放坐底等待扰动恢复，采水过程中没有线缆连接，有效解决了底边界层（尤其是距底2m范围内）采水扰动难题。

（4）本发明结构设计合理，工作过程稳定，应用范围广，具有较高的科学和商业价值。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明装置的整体结构示意图；

图2是本发明装置的内部结构示意图；

图3是本发明中采水架的结构示意图；

图4是本发明中抛载释放器的结构示意和释放过程图；

图5是本发明中采水释放器的结构示意和卷盒内部结构示意图；

图6是本发明中采水瓶和采水架的安装结构示意图；

图7是本发明中抛载配重的结构示意图；

图8是本发明中释放花盘的结构示意图；

图9和图10是本发明中释放花盘配合采水瓶闭合采水的过程示意图；

图11是本发明中采水瓶和采水架的卸载时结构示意图。

其中，图1至图10中附图标记与部件之间的对应关系为：

1采水架，11第一不锈钢箍，12第二不锈钢箍，13第一立柱，14第一横杆，15吊点，16第二立柱，17第一采水瓶钢箍，18第二采水瓶钢箍，19下安装块，110上安装块，111释放器抱箍，112卷盒，1121盒盖，1122盒身，1123卷轴，1124螺丝；

2采水瓶，21瓶身，22顶盖，23底盖，24弹力皮筋，25无弹性连接绳，26固定轴销，27弹性端帽；

3声学释放器，31抛载释放器，311第一挂载荷吊点311，312第一声学换能器，313第一水密控制舱，314开口承载块，315第一释放转轴，316释放杠杆317转轴销，318释放钩，32采水释放器，321第二挂载荷吊点321，322第二声学换能器，323第二水密控制舱323，324第二释放转轴；

4浮体；

5抛载配重，51挂载环，52钢箍框架，53限位凹槽，54配重体；

6释放花盘，61螺旋花盘，62释放缺口，63螺旋通道，64钢丝保护套；

7花篮螺丝。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面结合图1至图11对本发明的实施例的深海底边界层可控序列采水装置及布放方法进行具体说明。

如图1和图2所示，本发明提出了一种深海底边界层可控序列采水装置，包括采水架1、采水瓶2、声学释放器3、浮体4、抛载配重5和释放花盘6，采水架1为装置主框架，用于采水瓶2、释放器3、浮体材料4、抛载配重5的安装固定。浮体4用于平衡采水架和释放器水下重量、为装置回收时提供上浮力；抛载配重5用于布放时给整个装置下落提供压载重力。

如图3所示，采水架1主体呈圆柱型框架，采水架1的顶部为第一不锈钢箍11，其底部为第二不锈钢箍12，第一不锈钢箍11与第二不锈钢箍12之间通过等距的5根第一立柱13固定连接，第一不锈钢箍11的顶部固定安装有5根第一横杆14，5根第一横杆14的一端分别固定在第一不锈钢箍11的上表面且与5根第一立柱13的位置相对应，5根第一横杆14的另一端汇聚至第一不锈钢箍11的圆心点上方且该点处固定安装有吊点15，每根第一横杆14的中点垂直向采水架1内部安装有第二立柱16，5根第二立柱16的底端固定安装有第一采水瓶钢箍17，第一采水瓶钢箍17设置在采水架1内的中部位置，第一采水瓶钢箍17的外侧通过5根第二横杆14与第一立柱13固定连接，第一采水瓶钢箍17的上方设有第二采水瓶钢箍18，第二采水瓶钢箍18固定安装在第二立柱16的中部，第一采水瓶钢箍17沿其圆周外壁均匀设有10个带有通孔的下安装块19，第二采水瓶钢箍18沿其圆周外壁均匀设有10个带有凹槽的上安装块110，第一采水瓶钢箍17和第二采水瓶钢箍18圆内均平行固定装有2个释放器抱箍111；

如图1所示，声学释放器3设有2个，其中一个为带释放机构的抛载释放器31，另一个为拆除释放机构、保留释放转轴的采水释放器32，抛载释放器31用于回收时释放抛载配重；采水释放器32配合卷盒15、释放花盘16用于控制采水瓶逐个闭合实现可控序列采水。抛载释放器31和采水释放器32分别与释放器抱箍111同轴安装，抛载释放器31和抛载配重5之间通过花篮螺丝7连接，采水释放器32的下方固定设置有卷盒112；

如图4所示，抛载释放器31自上而下依次为第一挂载荷吊点311、第一声学换能器312、第一水密控制舱313和开口承载块314，第一水密控制舱313的顶端固定安装有第一声学换能器312，第一声学换能器312用于接收或发送声学信号，第一挂载荷吊点311通过支撑杆固定安装第一水密控制舱313上方，第一水密控制舱313内设有电池组、控制电路和执行电机；所述开口承载块314包括第一释放转轴315、释放杠杆316、转轴销317和释放钩318，释放杠杆316的右部通过转轴旋转固定，释放杠杆316上设有通孔，转轴销317末端设有螺纹安装在释放杠杆316上，释放杠杆316的右端设置有凸起，释放钩318的下端通过转轴旋转固定，释放钩318的顶端设有凹槽与释放杠杆316的凸起相匹配，水密控制舱313内的执行电机驱动连接第一释放转轴315转动，第一声学换能器312接收声学信号转换为电信号给控制电路板，执行电机驱动释放转轴315转动（一般一次释放转动180°或360°）。如图4局部放大所示，第一释放转轴315下端上设有贯通螺旋状开口，第一释放转轴315转动可使转轴销317从贯通螺旋开口通道中脱出，带动释放杠杆316沿轴心旋转，由于释放杠杆316移动，释放钩318通过花篮螺丝7连接挂载环51，释放钩318失去约束脱落，将荷载物释放。

如图5所示，采水释放器32较抛载释放器31拆除了释放机构，保留了释放转轴。采水释放器32自上而下依次为第二挂载荷吊点321、第二声学换能器322、第二水密控制舱323和第二释放转轴324，第二水密控制舱323的顶端固定安装有第二声学换能器322，第二挂载荷吊点321通过支撑杆固定安装第二水密控制舱323上方，第二水密控制舱323内设有电池组、控制电路和执行电机；第二水密控制舱323内的执行电机驱动连接第二释放转轴324；卷盒112包括盒身1122，盒身1122内中心位置固定装有卷轴1123，盒身1122顶部盖有盒盖1121，卷轴1123与第二释放转轴324同轴安装通过卷轴1123上的螺丝1124连接固定，卷轴1123上缠绕安装有柔性钢丝1125，卷盒112安装在采水架1上保持相对位置固定，当采水释放器32接收到释放命令后，第二释放转轴324连同卷轴1123一起转动，同时带动柔性钢丝1125卷移一定距离。柔性钢丝1125的另一端连接在释放花盘6上。

如图1和图2所示，第一立柱13和第二立柱16上对扣安装有浮体4，浮体4为两半式浮体材料，且对扣在第一立柱13和第二立柱16上。

如图6所示，采水瓶2包括瓶身21，瓶身21为上下通透两端开放的中空结构，瓶身21的上下两端分别设有顶盖22和底盖23，顶盖22和底盖23通过贯穿瓶身21的弹力皮筋24连接，顶盖22和底盖23的末端分别设有无弹性连接绳25，用于约束瓶盖保持打开状态。无弹性连接绳25的另一端为套环挂钩，弹力皮筋24预设张紧力，瓶盖在无连接绳25约束作用时，受弹力皮筋24拉力作用下保持闭合，实现采水。瓶身21外壁上部垂直固定安装有固定轴销26，固定轴销26的顶端装有弹性端帽27，固定轴销26的下端插入下安装块19的通孔上，通过下压弹性端帽27与上安装块110的凹槽对准并契合卡入，下压弹性端帽27将其与上安装块110的凹槽对准，松开弹性端帽27使其在弹簧弹力作用下契合卡入上安装块110凹槽，完成采水瓶安装。如图11所示，拆卸时反向操作即可。瓶身21上还设置有把手28，用于提拿采水瓶2。

如图7所示，抛载配重5安装在采水架1的底端，抛载配重5包括钢箍框架52，钢箍框架52上设置有与第一立柱13相对应的5个限位凹槽53，第一立柱13的底端与限位凹槽53对应插入，限位凹槽53下方固定装有配重体54，配重体54的材质为铁质、铅质、水泥中的一种。钢箍框架52的中心位置固定装有挂载环51，挂载环51通过花篮螺丝7穿过释放花盘6与抛载释放器31连接。

如图8所示，释放花盘6固定安装在采水架1内部下方，释放花盘6包括内部中空的螺旋花盘61，螺旋花盘61的沿圆周设置有10个释放缺口62，螺旋花盘61沿螺旋延伸设有一螺旋通道63且贯穿释放缺口62，柔性钢丝1125与释放花盘6的连接端套有钢丝保护套64，并且柔性钢丝1125穿入螺旋通道63中沿螺旋花盘61呈螺旋状，柔性钢丝1125的另一端与卷盒112内的卷轴1123缠绕连接.

如图9至图11所示，一种深海底边界层可控序列采水装置的布放方法，具体步骤如下：

步骤（1）：无弹性连接绳挂钩通过对应释放缺口挂在柔性钢丝上，保持采水瓶2全部处于打开状态；

步骤（2）：整个装置通过作业船投放入水，在整体自重作用下缓慢下降并坐于海底；由于设备自身重心靠下、浮心靠上，辅以上下通透的瓶身和扁平状的浮体材料导流，有助于设备水中下降及坐底的姿态保持，通过声学释放器自带的查询功能可以获取设备的坐底状态；

步骤（3）：确认布放无误后静置等待，进一步消除和恢复设备触底对海床的扰动，也可根据船时安排布放后先离开站点开展其他工作；

步骤（4）：当预测或观测到某一关注事件发生或者需要进行水样采集时，在作业船侧舷下放声学释放器甲板单元，给定水下采水释放器指令，采水释放器接到指令后给甲板单元回馈，同时第二释放转轴旋转180°带动柔性钢丝移动1个花瓣的距离，当柔性钢丝移动离开其中一个释放缺口时，对应的连接绳失去柔性钢丝的约束，采水瓶的顶盖和底盖在弹力皮筋拉力作用下关闭，完成一个采水瓶采水，重复上述操作即可依次完成其他采水瓶可控序列采水；

步骤（5）：所有采水结束后，通过声学释放器甲板单元给抛载释放器指令，释放钩打开，释放花篮螺丝和抛载配重，采水架在浮体的浮力作用下上浮至水面，作业船打捞回收。

在本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种深海底边界层可控序列采水装置，包括采水架（1）、采水瓶（2）、声学释放器（3）、浮体（4）、抛载配重（5）和释放花盘（6），其特征在于,所述采水架（1）主体呈圆柱型框架，采水架（1）的顶部为第一不锈钢箍（11），其底部为第二不锈钢箍（12），第一不锈钢箍（11）与第二不锈钢箍（12）之间通过等距的5根第一立柱（13）固定连接，第一不锈钢箍（11）的顶部固定安装有5根第一横杆（14），5根第一横杆（14）的一端分别固定在第一不锈钢箍（11）的上表面且与5根第一立柱（13）的位置相对应，5根第一横杆（14）的另一端汇聚至第一不锈钢箍（11）的圆心点上方且该点处固定安装有吊点（15），每根第一横杆（14）的中点垂直向采水架（1）内部安装有第二立柱（16），5根第二立柱（16）的底端固定安装有第一采水瓶钢箍（17），第一采水瓶钢箍（17）设置在采水架（1）内的中部位置，第一采水瓶钢箍（17）的外侧通过5根第一横杆（14）与第一立柱（13）固定连接，第一采水瓶钢箍（17）的上方设有第二采水瓶钢箍（18），第二采水瓶钢箍（18）固定安装在第二立柱（16）的中部，第一采水瓶钢箍（17）沿其圆周外壁均匀设有10个带有通孔的下安装块（19），第二采水瓶钢箍（18）沿其圆周外壁均匀设有10个带有凹槽的上安装块（110），第一采水瓶钢箍（17）和第二采水瓶钢箍（18）圆内均平行固定装有2个释放器抱箍（111）；

所述声学释放器（3）设有2个，其中一个为抛载释放器（31），另一个为采水释放器（32），抛载释放器（31）和采水释放器（32）分别与释放器抱箍（111）同轴安装，抛载释放器（31）和抛载配重（5）之间通过花篮螺丝（7）连接，采水释放器（32）的下方固定设置有卷盒（112）；

所述采水释放器（32）自上而下依次为第二挂载荷吊点（321）、第二声学换能器（322）、第二水密控制舱（323）和第二释放转轴（324），第二水密控制舱（323）的顶端固定安装有第二声学换能器（322），第二挂载荷吊点（321）通过支撑杆固定安装第二水密控制舱（323）上方，第二水密控制舱（323）内设有电池组、控制电路和执行电机；第二水密控制舱（323）内的执行电机驱动连接第二释放转轴（324）；

所述卷盒（112）包括盒身（1122），盒身（1122）内中心位置固定装有卷轴（1123），盒身（1122）顶部盖有盒盖（1121），卷轴（1123）与第二释放转轴（324）同轴安装通过卷轴（1123）上的螺丝（1124）连接固定，卷轴（1123）上缠绕安装有柔性钢丝（1125），柔性钢丝（1125）的另一端连接在释放花盘（6）上；

所述第一立柱（13）和第二立柱（16）上对扣安装有浮体（4）；

所述采水瓶（2）包括瓶身（21），瓶身（21）为上下通透两端开放的中空结构，瓶身（21）的上下两端分别设有顶盖（22）和底盖（23），顶盖（22）和底盖（23）通过贯穿瓶身（21）的弹力皮筋（24）连接，顶盖（22）和底盖（23）的末端分别设有无弹性连接绳（25），无弹性连接绳（25）的另一端为套环挂钩，瓶身（21）外壁上部垂直固定安装有固定轴销（26），固定轴销（26）的顶端装有弹性端帽（27），固定轴销（26）的下端插入下安装块（19）的通孔上，通过下压弹性端帽（27）与上安装块（110）的凹槽对准并契合卡入；

所述抛载配重（5）安装在采水架（1）的底端，抛载配重（5）包括钢箍框架（52），钢箍框架（52）上设置有与第一立柱（13）相对应的5个限位凹槽（53），第一立柱（13）的底端与限位凹槽（53）对应插入，限位凹槽（53）下方固定装有配重体（54），钢箍框架（52）的中心位置固定装有挂载环（51），挂载环（51）通过花篮螺丝（7）穿过释放花盘（6）与抛载释放器（31）连接；

所述释放花盘（6）固定安装在采水架（1）内部下方，释放花盘（6）包括内部中空的螺旋花盘（61），螺旋花盘（61）的沿圆周设置有10个释放缺口（62），螺旋花盘（61）沿螺旋延伸设有一螺旋通道（63）且贯穿释放缺口（62），柔性钢丝（1125）与释放花盘（6）的连接端套有钢丝保护套（64），并且柔性钢丝（1125）穿入螺旋通道（63）中沿螺旋花盘（61）呈螺旋状，柔性钢丝（1125）的另一端与卷盒（112）内的卷轴（1123）缠绕连接。

2.根据权利要求1所述的一种深海底边界层可控序列采水装置,其特征在于,所述浮体（4）为两半式浮体材料，且对扣在第一立柱（13）和第二立柱（16）上。

3.根据权利要求1所述的一种深海底边界层可控序列采水装置,其特征在于,所述抛载释放器（31）自上而下依次为第一挂载荷吊点（311）、第一声学换能器（312）、第一水密控制舱（313）和开口承载块（314），第一水密控制舱（313）的顶端固定安装有第一声学换能器（312），第一挂载荷吊点（311）通过支撑杆固定安装第一水密控制舱（313）上方，第一水密控制舱（313）内设有电池组、控制电路和执行电机；所述开口承载块（314）包括第一释放转轴（315）、释放杠杆（316）、转轴销（317）和释放钩（318），释放杠杆（316）的右部通过转轴旋转固定，释放杠杆（316）上设有通孔，转轴销（317）末端设有螺纹安装在释放杠杆（316）上，释放杠杆（316）的右端设置有凸起，释放钩（318）的下端通过转轴旋转固定，释放钩（318）的顶端设有凹槽与释放杠杆（316）的凸起相匹配，水密控制舱（313）内的执行电机驱动连接第一释放转轴（315）转动，第一释放转轴（315）下端上设有贯通螺旋状开口，第一释放转轴（315）转动可使转轴销（317）从贯通螺旋开口通道中脱出，释放钩（318）通过花篮螺丝（7）连接挂载环（51）。

4.根据权利要求1所述的一种深海底边界层可控序列采水装置,其特征在于,所述瓶身（21）上还设置有把手（28）。

5.根据权利要求1所述的一种深海底边界层可控序列采水装置,其特征在于,所述配重体（54）的材质为铁质、铅质、水泥中的一种。

6.如权利要求1-5之一的所述的一种深海底边界层可控序列采水装置的布放方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤（1）：无弹性连接绳挂钩通过对应释放缺口挂在柔性钢丝上，保持采水瓶全部处于打开状态；

步骤（2）：整个装置通过作业船投放入水，在整体自重作用下缓慢下降并坐于海底；由于设备自身重心靠下、浮心靠上，辅以上下通透的瓶身和扁平状的浮体材料导流，有助于设备水中下降及坐底的姿态保持，通过声学释放器自带的查询功能可以获取设备的坐底状态；

步骤（3）：确认布放无误后静置等待，进一步消除和恢复设备触底对海床的扰动，也可根据船时安排布放后先离开站点开展其他工作；

步骤（4）：当预测或观测到某一关注事件发生或者需要进行水样采集时，在作业船侧舷下放声学释放器甲板单元，给定水下采水释放器指令，采水释放器接到指令后给甲板单元回馈，同时第二释放转轴旋转180°带动柔性钢丝移动1个花瓣的距离，当柔性钢丝移动离开其中一个释放缺口时，对应的连接绳失去柔性钢丝的约束，采水瓶的顶盖和底盖在弹力皮筋拉力作用下关闭，完成一个采水瓶采水，重复上述操作即可依次完成其他采水瓶可控序列采水；

步骤（5）：所有采水结束后，通过声学释放器甲板单元给抛载释放器指令，释放钩打开，释放花篮螺丝和抛载配重，采水架在浮体的浮力作用下上浮至水面，作业船打捞回收。

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