CN1920517B - 新型次表层海底沉积物保真采样器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种借助于测定材料的物理或化学性质来测试或分析材料的装置，具体地说涉及一种采样装置，更具体地说，涉及一种液体或流体的采样装置，本发明的目的在于提供一种能够在原位采集次表层海底沉积物的保真采样器，它包括释放装置和采样装置，其中采样装置包括连接管和提管，连接管和提管通过法兰联结，提管上部通过尾部提块与释放装置联结，连接管的下端口设置刀头，在连接管的中部设置密封取样装置，本发明由于采用了液压驱动的样品管原位平移及密封驱动装置，因此自动化程度及可靠性较高；另外，采样过程中样品管平移及密封过程都在原位完成，可以实现真正意义上的原位保真采样。
Description
技术领域
本发明涉及一种借助于测定材料的物理或化学性质来测试或分析材料的装置，具体地说涉及一种采样装置，更具体地说，涉及一种液体或流体的采样装置。
背景技术
现有的海底沉积物取样器分为保真采样和不保真采样两种。不保真采样器最为典型的是重力管采样器，这种采样器不能实现保真采样，采样过程中不可避免气相溶解组份的散失、变价离子氧化态改变以及有机组份分解；保真采样器目前有浙江大学研制的深海表层沉积物的保真采样系统和中国海洋大学研制的海底沉积物保气采样器，虽然解决了传统海洋采样勘探技术普遍存在的样品不能长时间保持其采样点原位压力及其它环境指标的问题，可以使采集到的样品的温度、压力、光照等条件的变化在一定可控制的范围内，避免气相溶解组份的散失、变价离子氧化态改变以及有机组份分解，但是，该设备只能用于表层沉积物保真采样，无法实现次表层沉积物的保真取样，在采样过程中均需要将沉积物提升一段距离后才能密封，这也不是真正意义上的原位采样，并且在提升沉积物至保压筒的过程中，沉积物受到了海水的污染，这同样会影响数据分析的准确性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够在原位采集次表层海底沉积物的保真采样器。
本发明的技术方案是这样的：它包括释放装置和采样装置，其中采样装置包括连接管和提管，连接管和提管通过法兰联结，提管上部通过尾部提块与释放装置联结，连接管的下端口设置刀头，在连接管的中部设置密封取样装置。
密封取样装置包括密封舱，连接管分为上、下连接管，且上、下连接管分别与密封舱贯通，在密封舱内设置与上、下连接管对接的样品管，在密封舱内一侧设置平移样品管的驱动装置，另一侧设置密封样品管的驱动装置，平移样品管的驱动装置为平移液压缸，密封样品管的驱动装置为密封液压缸，在提管上设置两个液压蓄能罐，液压蓄能罐分别与平移液压缸和密封液压缸相连，通过油路开关控制液压缸的开启，在样品管一侧设置与其并排的辅助管，样品管与辅助管通过弹簧条连接，弹簧条尾部与平移液压缸活塞杆端头连接，在密封舱内壁上设置实现样品管和辅助管平移的轨道，在密封舱的外部设置保护罩，保护罩设置为箭头形。
本发明由于采用了液压驱动的样品管原位平移及密封驱动装置，因此自动化程度及可靠性较高；另外，采样过程中样品管平移及密封过程都在原位完成，并且样品管采用两层PPR管中间夹保温层的三层结构，可以实现真正意义上的原位保真采样。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
具体实施方式
本发明的整体结构如图1所示，它包括密封舱3，密封舱3内设置可以沿滑道平移的样品管7和辅助管5，样品管和辅助管用具有弹性的钢条连接在一起，其中，样品管为半连，钢条与平移液压缸4的活塞杆端部相连，密封液压缸8安装在密封舱的上下舱板上，当采有样品的管被液压缸4推至密封位置后，上下密封液压缸8动作，将橡胶塞及弹簧夹压下，形成密封；密封舱下端与下连接管2相连，下连接管下端装有刀头；密封舱上部与上连接管9相连，上连接管通过法兰10与提管12相连，并将铅配重块11固定在法兰10上；两蓄能罐13利用钢带固定在提管12上，提管12上端与尾块15相连，在尾块上装有两个油路开关14，在密封舱3内壁上设置实现样品管和辅助管平移的轨道，在密封舱的外部设置保护罩，保护罩设置为箭头形状。
实际使用时，先利用船等运载工具将本采样器运输到指定海域，然后，利用起吊装置将其投放到海里，释放前，采样器挂在释放装置上，与释放装置一起缓慢下放，当释放系统的势能定高平衡块触及海底时，释放系统的平衡杆失衡，采样器从释放装置17脱落，由于刀头为尖的，保护罩为箭头形，所以设备快速插入海底沉积物层，所以沉积物从刀头1进入下连接管2、样品管7和上连接管9内，然后利用船载绞车上拉钢丝绳16；上拉过程中，短辅助线先将平移液压缸4的油路开关打开，平移液压缸4动作，将样品管7推至密封位置，此时辅助管占据样品管原来位置；继续上拉，另一辅助线将密封液压缸8的油路开关打开，密封液压缸8动作，将橡胶塞压下实现密封保真；继续上拉，主钢丝绳将采样器整体拉出，在继续上拉过程中，由于辅助管5的存在，海水就会将管内其余沉积物冲刷掉，实现采样器的自清理；最后，将整个采样器吊到船上，将密封液压缸复原，打开侧面舱门取出样品管，将空样品管推入，关闭舱门，将平移液压缸复原，即可进行下一次采样。
由上可知，与现有技术相比，本本发明由于实现了原位平移及密封样品管等关键技术，样品管采用三层保温及橡胶塞密封，是真正的原位保真采样；并且自带蓄能装置，无需船上动力即可完成采样过程，操作简便，可靠性高。
以上所述采样器的零部件均采用耐腐蚀材料制作。本发明的次表层海底沉积物保真采样器可广泛用于海底沉积物的采样领域。
Claims (7)
1.一种新型次表层海底沉积物保真采样器，它包括释放装置和采样装置，其中采样装置包括连接管和提管，连接管和提管通过法兰联结，提管上部通过尾部提块与释放装置联结，连接管的下端口设置刀头，其特征在于：在连接管的中部设置密封取样装置，所述的密封取样装置包括密封舱，连接管分为上、下连接管，且上、下连接管分别与密封舱贯通，在密封舱内设置与上、下连接管对接的样品管，在密封舱内一侧设置平移样品管的驱动装置，另一侧设置密封样品管的驱动装置。
2.根据权利要求1所述的新型次表层海底沉积物保真采样器，其特征在于：平移样品管的驱动装置为平移液压缸，密封样品管的驱动装置为密封液压缸。
3.根据权利要求1或2所述的新型次表层海底沉积物保真采样器，其特征在于：在提管上设置两个液压蓄能罐，液压蓄能罐分别与平移液压缸和密封液压缸相连，通过油路开关控制液压缸的开启。
4.根据权利要求1所述的新型次表层海底沉积物保真采样器，其特征在于：在样品管一侧设置与其并排的辅助管，样品管与辅助管通过弹簧条连接，弹簧条尾部与平移液压缸活塞杆端头连接。
5.根据权利要求4所述的新型次表层海底沉积物保真采样器，其特征在于：在密封舱内壁上设置实现样品管和辅助管平移的轨道。
6.根据权利要求1所述的新型次表层海底沉积物保真采样器，其特征在于：在密封舱外部设置保护罩。
7.根据权利要求6所述的新型次表层海底沉积物保真采样器，其特征在于：保护罩设置为箭头形。
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