CN114354243B - 一种含上覆水的深海甲烷渗漏界面沉积物的保真取样器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及深海取样技术，旨在提供一种含上覆水的深海甲烷渗漏界面沉积物的保真取样器。该取样器包括安装在固定面板上的取样筒结构、保压筒结构、油缸剪应力块机构和蓄能器系统；其中，取样筒结构包括取样筒端盖和两端开口的取样筒；保压筒结构包括保压筒体、球阀本体以及保压筒端盖；油缸剪应力块机构包括液压油缸、连接杆和剪应力块；蓄能器系统包括通过不锈钢管连接蓄能器接口的蓄能器。本发明能够同时取沉积物和上覆水，将现有技术中由两个采样装置完成的工作集成到一个装置上，提高了采样效率节省了成本同时减小了搭配的水下多功能移动平台的工作量。

Description

一种含上覆水的深海甲烷渗漏界面沉积物的保真取样器

技术领域

本发明涉及深海取样技术，特别涉及一种含上覆水的深海甲烷渗漏界面沉积物的保真取样器。

背景技术

海底沉积物采样对于认识地球环境变迁、预测未来气候长期変化、寻找海底新能源天然气水合物、研究海洋极端微生物的多样性以及开发应用生物基因资源等方面有着重要意义。为了深海微生物地面实验室的培养研究和沉积物及其上覆海水的化学组分运输研究，需要一套可以实现深海微生物样品保真取样的设备。开发海底保真采样系统及测试技术，从多学科角度研究甲烷渗漏及其对海洋环境的影响及机理也是国家能源和环境重大战略的迫切需求。

目前业内关于海底沉积物界面的甲烷渗漏研究主要基于定点长期监测，但针对区域性甲烷渗漏的探测相对缺乏，究其原因是该界面的移动探测和高保真采样技术相对匮乏，相关的转移和测试技术也较薄弱。

目前针对深海甲烷渗漏界面沉积物多以通用型设备进行采样操作。例如，中国发明专利申请“一种全地层沉积物取样器”(申请号：CN202011516768.6)、“一种适用于高取样率海底表层沉积物取样器及取样方法”(申请号：CN202011101921.9)、“长岩芯重力活塞取样器”(申请号：CN98245305.1)等公开的取样器。但是，这些常规取样由于不能保压或扰动大或不能获取沉积物上覆水界面或不能够提供沉积物及上覆水转移接口，进而导致样品气相组份散失、微生物死亡、氧化态改变和有机组份分解，极大的限制了甲烷渗漏区界面通量计算和地质环境系统演化的深入研究。

因此，开发避免压力波效应冲散表层絮凝状沉积物，实现稳定缓慢地取样、现场保真保存、样品原位封装，同时避免取样器内上覆水和沉积物混合扰动的低污染、低扰动的原位保真采样技术将为精确的了解区域甲烷渗漏通量及其对海洋环境的影响机理提供必要的技术手段。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种含上覆水的深海甲烷渗漏界面沉积物的保真取样器。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种含上覆水的深海甲烷渗漏界面沉积物的保真取样器，包括安装在固定面板上的取样筒结构、保压筒结构、油缸剪应力块机构和蓄能器系统；其中，

所述取样筒结构包括取样筒端盖和两端开口的取样筒；在取样筒端盖中设有上覆水转移通道和弹簧锁舌机构，取样筒端盖通过弹簧锁舌机构可拆卸地嵌套装入取样筒的上侧开口端；在取样筒端盖的顶部设有抓柄；取样筒的内部设有可移动的滤网活塞，下侧开口端处装有取样花瓣；

所述保压筒结构包括保压筒体、球阀本体以及保压筒端盖；在保压筒体的壁上设有上覆水接口、压力传感器接口和蓄能器接口，球阀本体固定连接至保压筒体的下侧开口端；保压筒端盖的中央设开孔，与保压筒体的上侧开口端相对地安装在固定面板开孔的上下表面；所述取样筒的外径小于保压筒体的内径，取样筒能够从保压筒端盖的开孔竖向插入保压筒体中；在保压筒体底端的内壁上设有台阶或缩口，用于对取样筒进行限位；在保压筒端盖的下表面设有横向的剪应力块滑槽；

所述油缸剪应力块机构包括液压油缸、连接杆和剪应力块，液压油缸的油杆、连接杆、剪应力块依次连接；剪应力块装在所述剪应力块滑槽中，用于约束取样筒端盖在保压筒中的轴向位移以保持保压筒体的内部压力；

所述蓄能器系统包括通过不锈钢管连接蓄能器接口的蓄能器，蓄能器通过端盖安装在固定面板上，其内部的活塞将筒体分隔为液体腔室和气体腔室，不锈钢管与液体腔室连通。

作为本发明的优选方案，所述弹簧锁舌机构包括至少一对弹簧锁舌组合，且对称地设于取样筒端盖的径向锁孔中；弹簧位于锁孔的底端，具有限位台阶的锁舌位于弹簧外侧，锁舌挡圈安装在锁孔外侧并对锁舌进行限位；在取样筒的上侧开口端设有与锁舌对应的开口槽。

作为本发明的优选方案，当剪应力块处于封闭固定面板开孔的位置时，取样筒端盖中的上覆水转移通道与保压筒体上的上覆水接口相互连通。

作为本发明的优选方案，球阀本体与保压筒体之间、保压筒体与保压筒端盖之间、保压筒体与固定面板之间，分别通过螺钉实现固定连接；球阀本体与保压筒体之间、保压筒体与保压筒端盖之间分别通过O型密封圈实现端面密封。

作为本发明的优选方案，所述抓柄与取样筒端盖之间为螺纹方式连接，抓柄的末端设球形抓手。

作为本发明的优选方案，所述球阀本体上设有阀门手柄，其末端设球形抓手。

作为本发明的优选方案，取样花瓣通过螺钉固定在取样筒的内侧壁上。

作为本发明的优选方案，所述压力传感器接口通过水密接插件连接至压力传感器。

作为本发明的优选方案，上覆水转移通道的外侧与上覆水针阀相接；所述蓄能器的气体腔室与蓄能器针阀相接。

作为本发明的优选方案，还包括至少一组用于备用的相同结构的取样筒组合，包括取样筒、取样筒端盖和抓柄，抓柄的末端设球形抓手；所述取样筒竖向插入在安装于固定面板上的存放筒中，存放导向环与存放筒的上侧开口端相对地安装在固定面板开孔的上下表面。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明的采样器能够同时取沉积物和上覆水，将现有技术中由两个采样装置完成的工作集成到一个装置上，提高了采样效率节省了成本同时减小了搭配的水下多功能移动平台的工作量。

(2)取样筒端盖中设置的上覆水转移通道，能够保证取样器取到的上覆水里不含有提前注入的去离子水或者非采样位置的海水，能够进一步保证取样纯度。

(3)能够通过滤网活塞减小沉积物和上覆水之间的掺混，同时又能保证沉积物和上覆海水之间的明显的界面，对后面甲烷渗漏区沉积物界面的化学组分运输研究提供样品。

(4)能够保证大重量的采样器整体不插入土中，而是将既轻又薄的取样管通过机械臂间接插入沉积物进行取样，这样减轻了水下多功能移动平台和液压油缸的压力。

(5)采样器最下部的球阀不参与实际采样操作，能够为后续的保压转移工作提供快速的对接和转移，并在转移之后对采样器进行再次密封。由于球阀不参与实际采样操作，能够始终处于在泥面以上，能够方便机械臂对其进行开关操作，也防止出现球阀在泥面以下被卡住而不能完全密封的问题。

附图说明

图1是本发明取样器的外部整体结构示意图；

图2是图1中取样器的后侧方向视图；

图3是保压筒端盖的结构示意图；

图4是图1中取样器的剖面示意图；

图5是取样筒端盖剖面示意图；

图6-9是取样过程中A、B、C、D四个步骤的示意图。

图中：1抓柄；2取样筒端盖；3(PC材质)取样筒；4存放导向环；5固定面板；6保压筒端盖；7存放筒；8保压筒体；9阀门手柄；10球阀本体；11蓄能器针阀；12蓄能器筒体；13蓄能器端盖；14液压油缸；15上覆水针阀；16压力传感器；17剪应力块；18上覆水接口；19蓄能器接口；20活塞；21取样花瓣；22滤网活塞；23压力传感器接口；24水密接插件；25连接杆；26上覆水转移通道；27锁舌挡圈；28锁舌；29弹簧；30开口槽；31剪应力块滑槽。

具体实施方式

以下的实施例可以使本专业技术领域的技术人员更全面的了解本发明，但不以任何方式限制本发明。

本申请中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1-5所示，本发明提供的含上覆水的深海甲烷渗漏界面沉积物的保真取样器，包括安装在固定面板5上的取样筒结构、保压筒结构、油缸剪应力块机构和蓄能器系统。

取样筒结构包括取样筒端盖2和两端开口的取样筒3；取样筒3在整个取样过程中不承压，为减轻重量可选PC材质。在取样筒端盖2中设有上覆水转移通道26和弹簧锁舌机构，取样筒端盖2通过弹簧锁舌机构可拆卸地嵌套装入取样筒3的上侧开口端；在取样筒端盖2的顶部设有抓柄1；抓柄1与取样筒端盖2之间为螺纹方式连接，抓柄1的末端设球形抓手。取样筒3的内部设有可自由移动的滤网活塞22，下侧开口端处装有取样花瓣21；取样花瓣21通过螺钉固定在取样筒3的内侧壁上。所述弹簧锁舌机构包括至少一对弹簧锁舌组合，且对称地设于取样筒端盖2的径向锁孔中；弹簧29位于锁孔的底端，具有限位台阶的锁舌28位于弹簧29外侧，锁舌挡圈27安装在锁孔外侧并对锁舌28进行限位，在取样筒3的上侧开口端设有与锁舌28对应的开口槽30。

保压筒结构包括保压筒体8、球阀本体10以及保压筒端盖6；在保压筒体8的壁上设有上覆水接口18、压力传感器接口23和蓄能器接口19，球阀本体10固定连接至保压筒体8的下侧开口端；球阀本体10上设有阀门手柄9，其末端设球形抓手。如图1-5所示，保压筒端盖6的中央设开孔，下表面开有横向的剪应力块滑槽，保压筒端盖6与保压筒体8同轴安装；球阀本体10与保压筒体8之间、保压筒体8与保压筒端盖6之间、保压筒体8与固定面板5之间，分别通过螺钉实现固定连接；球阀本体10与保压筒体8之间、保压筒体8与保压筒端盖6之间分别以O型密封圈实现端面密封。取样筒3的外径小于保压筒体8的内径，取样筒3能够从保压筒端盖6的开孔竖向插入保压筒体8中；在保压筒体8的底端内壁上设有台阶或缩口，用于对取样筒3进行限位；压力传感器接口23通过水密接插件24连接至压力传感器16。

油缸剪应力块机构包括液压油缸14、连接杆25和剪应力块17，液压油缸14的油杆、连接杆25、剪应力块17依次连接；在保压筒端盖6中设有横向的剪应力块滑槽31；剪应力块17装在剪应力块滑槽31中，通过液压油缸14推动剪应力块17在滑槽31中位移。剪应力块17有两块且相对布置，当两侧剪应力块17相对运动并接触时，此时剪应力块17一半在保压筒端盖6的剪应力块滑槽31中，另一半在取样筒端盖2上方，用于约束取样筒端盖2在保压筒体8中的轴向位移，以保证取样筒端盖2与保压筒体8之间的O型密封圈径向密封；当取样筒端盖2处于该封闭位置时，取样筒端盖2中的上覆水转移通道26与保压筒体8上的上覆水接口18相互连通。上覆水转移通道26的外侧与上覆水针阀15相接。

蓄能器系统包括通过耐压的不锈钢管连接蓄能器接口19的蓄能器，蓄能器通过端盖安装在固定面板5上，其内部的活塞20将筒体分隔为液体腔室和气体腔室，不锈钢管与液体腔室连通。蓄能器的气体腔室与蓄能器针阀11相接。

为了满足多次采样的需要，本发明还在该取样器中设置了多个用于备用的取样筒组合，与前述取样筒具有完全相同的结构。例如包括取样筒3、取样筒端盖2和抓柄，抓柄的末端设球形抓手。为了方便集中管理，在固定面板5上设置多个存放筒7。存放导向环4与存放筒7的上侧开口端相对地安装在固定面板5开孔的上下表面，备用的取样筒3则竖向插入存放筒7中。

本发明所述装置可以安装在水下移动平台上，并借助其机械臂进行沉积物和上覆水取样，具备低扰动原位封装、保压、气密保真取样的特点。采样部分包括取样筒3(可选PC材质)和保压装置两部分，通过机械臂将取样筒3回收到保压装置内。在维持海底原状环境的情况下，能够稳定、缓慢地利用移动平台机械手将薄壁型的取样筒3插入沉积物中，最大限度降低样品污染与扰动，并采用内压自紧密封技术实现保压采样。取样筒3内部有可上下移动的滤网活塞22，在采样之前将过滤活塞22移动到取样筒3的中间部位。取样时底层上覆水通过滤网活塞22进入上部腔室，沉积物则被保留在滤网活塞22与取样花瓣21之间的下部腔室中。因而能为海底天然气水合物的成藏研究、地质环境系统演化和影响研究、海洋生态环境的监测等提供新型高效的解决方案。

取样筒3和保压装置能够通过外部的机械臂实现分离操作；由于省去了配套电动或液压驱动部件，大幅降低了整个取样机构的重量，能够减小取样时的操作难度。将取上覆水和取沉积物两个过程集成在一个装置上，提高了集成化的程度且节省了制造两个装置的成本。弹簧锁舌机构可以使取样筒端盖2与取样筒3在取样前的下水过程中分离，在取样时进行快速的连接；通过移动平台上的机械手开关球阀本体10来密封整个取样器的下端，球阀是保证保真取样的关键，也用于后续保压转移时保压装置与外界对接。保压筒端盖6与保压筒体2之间通过螺钉连接，能够限制剪应力块17及取样筒端盖6的轴线位移。液压油缸14的油杆与剪应力块17之间通过连接杆25连接，通过给液压油缸14的进出油口供油来实现剪应力块17的径向运动。蓄能器内腔由气液两个腔室构成，两个腔室之间用活塞20隔开，能够在采样后回收过程中向取样器3内补偿压力。取样筒端盖2设置上覆水转移通道26，使取样筒3在采样时沉积物表层上覆水能保持流通，保证最终取到的是沉积物上覆水而不是在下降过程中残留的上层海水。

区别与现有技术，本发明在使用时不是以大重量的采样器整体插入沉积物中，而是通过外部机械手将既轻又薄的取样管3插入沉积物进行取样，这样既减小了取样筒在取样过程中对沉积物的扰动也减轻了水下多功能移动平台和液压油缸114的压力。同时，能保证下部球阀本体10不会侵入泥面以下，能够方便机械臂对其进行开关操作，也防止出现球阀在泥面以下被卡住而不能旋转完全密封的问题。取样筒3内部装有可上下移动的滤网活塞22，能够防止采样器在回收时内部上覆水和沉积物之间的掺混，又能保证沉积物和上覆水之间明显的界面。

本发明中，上覆水转移针阀、不锈钢管、液压油缸、压力传感器、球阀、紧定螺钉、取样筒和O形密封圈可以从市面销售产品里采购。蓄能器、取样筒端盖、保压筒、保压筒上部端盖、剪应力块、固定板、连杆等部件则可以按照实际需要进行加工即可。

更为具体的产品介绍说明如下：

如图1、4所示，取样筒结构包括抓柄、取样筒端盖2以及取样筒3，取样筒端盖2与抓柄之间通过螺纹连接；取样筒端盖2与取样筒3之间通过弹簧锁舌机构连接，其中弹簧锁舌机构能够保证取样筒3与取样筒端盖2之间快速的连接与脱扣。取样花瓣21通过侧壁紧定螺钉与取样筒取样筒3下部连接。

如图5所示，取样筒端盖2包括锁舌挡圈27、锁舌28以及弹簧29，锁舌28上开有45度坡口，以方便取样筒端盖2向下插入取样筒3中时，锁舌能够缩进去并压缩弹簧；锁舌挡圈27通过螺纹与取样筒端盖2连接，并限制锁舌28和弹簧29的位移；此外，取样筒端盖2上开有上覆水转移通道26。

保压筒结构包括保压筒体8、球阀本体10以及保压筒端盖6，保压筒体8与球阀本体10之间通过O型密封圈端面密封，且通过螺钉实现两者之间的固定连接；保压筒体8与保压筒端盖6之间通过螺钉连接，且球阀本体10、保压筒体8以及保压筒端盖6保持同轴。

油缸剪应力块机构包括液压油缸14、剪应力块17以及连接杆25，液压油缸14的油杆与连接杆25之间通过螺纹连接，连接杆25与剪应力块17之间通过螺纹连接。

蓄能器系统包括转蓄能器端盖13、蓄能器筒体12、活塞20，蓄能器端盖3通过O型密封圈与蓄能器筒体12之间实现径向密封并通过螺纹实现连接；活塞20通过O型密封圈与蓄能器筒体12之间实现径向密封；转接头通过O型密封圈与蓄能器端盖13之间实现径向密封并通过螺纹实现连接。

本发明的使用过程示例如下：

在装置下水前：打开球阀本体10，控制液压油缸14回收连接杆25，且将连接杆25连接的剪应力块17从取样筒端盖2上方移动到保压筒端盖6的剪应力块滑槽31中。将取样筒端盖2与取样筒3之间分离，且使用移动平台上的机械手通过球形抓柄1抓住取样筒端盖2；由此保证保压筒筒体8内海水能够流通，以避免非底层的海水残留导致取样后上覆水被污染影响其分析结果。将压力传感器16通过不锈钢管密封地连接到保压筒筒体8上的压力传感器接口23，使用水密电缆将压力传感器16的数据通过水密接插件24传输到移动平台上的控制舱。将上覆水针阀15通过不锈钢管密封连接到保压筒筒体8上的上覆水接口18，且保持针阀关闭。在蓄能器的活塞20下方气体腔室中预充一定压力的氮气，此时活塞20被推到蓄能器腔室最上方。蓄能器上部腔室通过不锈钢管将蓄能器端盖13密封连接到保压筒筒体8上的蓄能器接口19。

下水时：由于采样装置的深度不断增加，装置所承受的海水压力不断增大。海水在压力的作用下通过耐压的不锈钢管进入蓄能器活塞20上方的液体腔室，并推动活塞20的移动来实现气液腔室压力的平衡。

当取样器到达指定水深后：使用移动平台机械手抓持球形抓柄1，将取样筒端盖2插入到取样筒3中，此时锁舌28由于取样筒端盖2向下的位移与取样筒3内壁面接触。由于锁舌28外端具有坡口，故锁舌28因压缩弹簧29而向取样筒端盖2中轴线运动。取样筒端盖2进一步向下运动，锁舌28经过取样筒3上的开口槽30后失去了取样筒3内壁面位移的约束，并在弹簧29的作用下向外弹出到卡口槽30中并卡锁住取样筒3，实现取样筒端盖2与取样筒3之间的快速连接。此时的状态为图6中A阶段。

完成取样筒端盖2与取样筒3之间的连接后(此时球形抓柄1、取样筒端盖2与取样筒3三者为一个整体)，使用外部机械手将取样筒3整体从保压筒筒体8中取出，如图7、8所示B、C阶段。将取样筒插入到沉积物中，插入深度为取样筒3长度的一半，此时取样筒上部为上覆水，下部为沉积物。由于取样筒3下部安装有取样花瓣21，故沉积物被约束在取样筒3的下部分，且上覆水在下部沉积物的密封作用下保存上取样筒3上部分。上覆水与沉积物之间通过可移动的滤网活塞22分隔，该滤网活塞22能够在采样过程中自由移动，用于防止上覆水与沉积物之间的掺混。使用机械手将取完样的取样筒3回收到保压筒体8中(图9所示D阶段)，控制液压油缸14将剪应力块17移动到取样筒端盖2上约束住其轴向位移。取样筒端盖2与保压筒体8之间通过O型密封圈径向密封。使用机械手抓持球阀抓柄9关闭球阀10，以此将保压筒体8下部密封。

在装置回收的过程中，由于保压筒体8处于密封状态，且外部压力随着装置上升而不断减小。该过程中舱体内部压力小于外部压力，故取样筒端盖2会在压差的作用下压紧剪应力块17。由于回收过程中金属材质的耐压舱体受压形变以及微弱的密封不足会导致舱体内部压力的较小下降，故此时蓄能器活塞20在气体腔室压力的作用下向上运动来补偿取样装置舱体内部的压力下降。

装置回收后，对沉积物及上覆水进行转移。通过球阀本体10密封对接另外的保压转移装置形成密封腔体，将保压转移装置中的活塞推入到保压筒体8中。沉积物在活塞的作用下向上运动，使上覆水在沉积物的作用下通过上部上覆水针阀15转移出去。将外部活塞换成内径更小的取样筒，并再次插入保压筒体8中，即可实现沉积物的转移。

最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。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 (10)

1.一种含上覆水的深海甲烷渗漏界面沉积物的保真取样器，其特征在于，包括安装在固定面板上的取样筒结构、保压筒结构、油缸剪应力块机构和蓄能器系统；其中，

所述取样筒结构包括取样筒端盖和两端开口的取样筒；在取样筒端盖中设有上覆水转移通道和弹簧锁舌机构，取样筒端盖通过弹簧锁舌机构可拆卸地嵌套装入取样筒的上侧开口端；在取样筒端盖的顶部设有抓柄；取样筒的内部设有可移动的滤网活塞，下侧开口端处装有取样花瓣；

所述保压筒结构包括保压筒体、球阀本体以及保压筒端盖；在保压筒体的壁上设有上覆水接口、压力传感器接口和蓄能器接口，球阀本体固定连接至保压筒体的下侧开口端；保压筒端盖的中央设开孔，与保压筒体的上侧开口端相对地安装在固定面板开孔的上下表面；所述取样筒的外径小于保压筒体的内径，取样筒能够从保压筒端盖的开孔竖向插入保压筒体中；在保压筒体底端的内壁上设有台阶或缩口，用于对取样筒进行限位；在保压筒端盖的下表面设有横向的剪应力块滑槽；

所述油缸剪应力块机构包括液压油缸、连接杆和剪应力块，液压油缸的油杆、连接杆、剪应力块依次连接；剪应力块装在所述剪应力块滑槽中，用于约束取样筒端盖在保压筒中的轴向位移以保持保压筒体的内部压力；

所述蓄能器系统包括通过不锈钢管连接蓄能器接口的蓄能器，蓄能器通过端盖安装在固定面板上，其内部的活塞将筒体分隔为液体腔室和气体腔室，不锈钢管与液体腔室连通。

2.根据权利要求1所述的保真取样器，其特征在于，所述弹簧锁舌机构包括至少一对弹簧锁舌组合，且对称地设于取样筒端盖的径向锁孔中；弹簧位于锁孔的底端，具有限位台阶的锁舌位于弹簧外侧，锁舌挡圈安装在锁孔外侧并对锁舌进行限位；在取样筒的上侧开口端设有与锁舌对应的开口槽。

3.根据权利要求1所述的保真取样器，其特征在于，当剪应力块处于封闭固定面板开孔的位置时，取样筒端盖中的上覆水转移通道与保压筒体上的上覆水接口相互连通。

4.根据权利要求1所述的保真取样器，其特征在于，球阀本体与保压筒体之间、保压筒体与保压筒端盖之间、保压筒体与固定面板之间，分别通过螺钉实现固定连接；球阀本体与保压筒体之间、保压筒体与保压筒端盖之间分别通过O型密封圈实现端面密封。

5.根据权利要求1所述的保真取样器，其特征在于，所述抓柄与取样筒端盖之间为螺纹方式连接，抓柄的末端设球形抓手。

6.根据权利要求1所述的保真取样器，其特征在于，所述球阀本体上设有阀门手柄，其末端设球形抓手。

7.根据权利要求1所述的保真取样器，其特征在于，取样花瓣通过螺钉固定在取样筒的内侧壁上。

8.根据权利要求1所述的保真取样器，其特征在于，所述压力传感器接口通过水密接插件连接至压力传感器。

9.根据权利要求1所述的保真取样器，其特征在于，上覆水转移通道的外侧与上覆水针阀相接；所述蓄能器的气体腔室与蓄能器针阀相接。

10.根据权利要求1所述的保真取样器，其特征在于，还包括至少一组用于备用的相同结构的取样筒组合，包括取样筒、取样筒端盖和抓柄，抓柄的末端设球形抓手；所述取样筒竖向插入在安装于固定面板上的存放筒中，存放导向环与存放筒的上侧开口端相对地安装在固定面板开孔的上下表面。