CN204239587U - 深海取样防误触发消振器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种深海取样防误触发消振器，设于取样器的支撑压载装置和采样探测装置之间，包括有头部与支撑压载装置连接的轴伸活塞杆、尾部与采样探测装置连接的缸体，轴伸活塞杆另一端与设于缸体内的活塞相连接，缸体的底部设有单向阀，缸体靠近底部侧面设有阻尼孔。实用新型有益的效果是：本实用新型能有效减缓取样器的支撑压载装置与采样探测装置在共振时这两者会产生的振动不同步，阻止联结耦合开关误触发，提高取样可靠性，也就提高了取样效率。

Description

深海取样防误触发消振器

技术领域

本实用新型涉及海洋环境探测采样仪器领域，尤其是一种深海取样防误触发消振器。

背景技术

目前大部分深海取样器靠机械触发采样。其原理是：取样器触底时，采样探测装置触底停止，支撑压载装置还在下行，连接与其间的联结耦合开关接受到它们的相对靠近位移，相对靠近位移到设定距离就打开取样开关，通过一系列关联机械动作，就完成了海底泥样水样的采取。取样器上部悬挂钢缆，船上的绞车将钢缆下放，取样器随之下放到几千米海底。大洋考察和南北极考察基本采用这种方法。大洋很深，最深的玛丽亚娜海沟有上万米深，由于海流和考察船的漂移，放出的钢缆不可能是垂直所以要更多。取样器的自重有1-2吨，钢缆的自重每千米也有1吨多。取样时，取样器加上放出的钢缆总重会有好几吨，甚至十几吨。几米几十米长的钢缆看似刚性很好，几乎不变形，但几千米的钢缆相对就刚性很低了，几千米的钢缆就有一二十米的变形。取样器加上放出的钢缆自然的形成一个弹性振动体。在放钢缆的过程中，这个弹性振动体的刚性一直在降低，也意味着这个弹性振动体的系统的固有共振频率一直在降低。深海海况很复杂，浪涌、垂直洋流，都是外界冲击源，取样器一直下放，不可避免会遭遇系统共振，取样器也跟随上下共振。取样器的支撑压载装置与采样探测装置质量形状各不相同，加上海水是高阻尼流体，共振时，这两者会产生振动不同步，就产生相对靠近移动，就会使联结耦合开关误动作，打开取样开关。这样，就造成取样失效，甚至设备损坏。

目前大部分深海取样器取样时，一个正常的完整取样流程要四五个小时。发生下放误触发时，就取不到样，只有靠减慢下放速度以图不产生共振。这样的话，取样时间就更长了。即使减慢下放速度，也可能取不到样，要多次下放才能取到样。发生这种情况，取样效率就很低了，甚至，不能完成考察任务。国家组织专家、教授进行大洋考察或南北极考察，要花费巨资，时间成本很高，每一工时的综合成本要上百万圆。提高取样效率和可靠性就显得非常重要。也就迫切需要本实用新型一种防止深海取样误触发的装置，来提高取样的可靠性。

实用新型内容

本实用新型要解决上述现有技术的缺点，提供一种可提高取样效率和可靠性的深海取样防误触发消振器。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案：这种深海取样防误触发消振器，设于取样器的支撑压载装置和采样探测装置之间，包括有头部与支撑压载装置连接的轴伸活塞杆、尾部与采样探测装置连接的缸体，轴伸活塞杆另一端与设于缸体内的活塞相连接，缸体的底部设有单向阀，缸体靠近底部侧面设有阻尼孔。

作为优选，活塞与缸体底部之间设有消振弹簧。

作为优选，所述的缸体，活塞的直径可以变动，以匹配所要消振物体的质量大小。

作为优选，所述的消振弹簧的刚性可以变动，以匹配所要消振物体的质量大小。

作为优选，所述的消振阻尼孔的孔径可以变动，以匹配所要消振物体的质量大小，和其所受的海水运动阻尼大小。

实用新型有益的效果是：本实用新型能有效减缓取样器的支撑压载装置与采样探测装置在共振时这两者会产生的振动不同步，阻止联结耦合开关误触发，提高取样可靠性，也就提高了取样效率。

附图说明

图1为本实用新型的使用原理图：

图2为本实用新型的结构示意图：

图3为本实用新型的单向阻尼结构放大示意图：

附图标记说明：轴伸活塞杆1，缸体2，活塞3，消振弹簧4，消振阻尼孔5，单向阀6，支撑压载装置7，链接耦合开关8，采样探测装置9。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

实施例：如图所示，一种深海取样防误触发消振器，设于取样器的支撑压载装置7和采样探测装置9之间，包括有头部与支撑压载装置7连接的轴伸活塞杆1、尾部与采样探测装置9连接的缸体2，轴伸活塞杆1另一端与设于缸体2内的活塞3相连接，活塞3与缸体2底部之间设有消振弹簧4，缸体2的底部设有单向阀6，缸体2靠近底部侧面设有阻尼孔5。

当取样器的支撑压载装置7与采样探测装置9处在共振状态时，这两者会产生振动不同步，就产生相对移动。其相对移动分成两个周期，相对移动周期和相向移动周期，交替周期反复。两者相对移动时(靠近)，对联结耦合开关8来说，是危险趋势，靠近到一定距离就触发联结耦合开关8。两者相向移动时(分离)，对联结耦合开关8来说，是安全趋势向，最好能快速分离，可为下次靠近周期留足安全余量。但分离达到一定距离就是机构限位了，对联结耦合开关8来说，是最安全稳态。

深海取样防误触发消振器的作用就是满足上述要求：在共振状态时，两者相对靠近时，两者相对状态进入靠近周期，轴伸活塞杆1带动活塞3相对向下，这时会有两个阻力产生：一是消振弹簧:4会阻滞其相对向下移动，二是其时单向阀6被关闭，密闭在缸体2下腔内的海水只能从阻尼孔5排出，活塞3只能缓慢相对向下移动，使其在靠近周期的移动量不足以达到触发联结耦合开关8。等到两者相对状态进入分离周期，轴伸活塞杆1带动活塞3相对向上，这时，消振弹簧4是支持相对向上移动的，这时的单向阀6被打开，海水能快速回流进缸体2的下腔内，活塞3也能快速相对向上移动。这时的分离移动要比靠近移动快得多，联结耦合开关8快速脱离危险状态。如果在分离周期，分离移动不够多，转到靠近周期就很危险，要尽可能让分离达到机构限位距离，进入安全稳态。但是，靠近移动太缓慢，也会让采样触底触发不能正常工作，所以，实际使用时，该机构参数尽可能校调合适，既能避免取样下放过程误触发，又要能取样触底正常触发。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种深海取样防误触发消振器，设于取样器的支撑压载装置(7)和采样探测装置(9)之间，其特征是：包括有头部与支撑压载装置(7)连接的轴伸活塞杆(1)、尾部与采样探测装置(9)连接的缸体(2)，轴伸活塞杆(1)另一端与设于缸体(2)内的活塞(3)相连接，缸体(2)的底部设有单向阀(6)，缸体(2)靠近底部侧面设有阻尼孔(5)。

2.根据权利要求1所述的深海取样防误触发消振器，其特征是：活塞(3)与缸体(2)底部之间设有消振弹簧(4)。