CN216207826U - 自触发式开关机构及带有该机构的水样定深分层采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及采集设备技术领域，具体涉及自触发式开关机构及带有该机构的水样定深分层采集装置。自触发式开关机构包括驱动机构和开关机构。所述驱动机构包括信号接收单元、动力控制单元和执行单元，所述信号接收单元接收到信号后传输到动力控制单元，动力控制单元驱动执行单元运动。所述执行单元与开关机构连接。所述开关机构包括开关件和复位件，所述执行单元驱动开关件的水平单侧运动进而实现容器的开，通过复位件的设置实现容器的关。水样定深分层采集装置包括上述自触发式开关机构。本实用新型可以直接在准确的位置实现容器的开关。采用自触发式的打开方式，使用方便且成本低。采用本实用新型，可以满足一次下水实现多层水样的采集。

Description

自触发式开关机构及带有该机构的水样定深分层采集装置

技术领域

本实用新型涉及采集设备技术领域，具体涉及自触发式开关机构及带有该机构的水样定深分层采集装置。

背景技术

在进行陆上钻探过程中，往往需要对井内的水样进行采集分析，在水样采集的过程中需要借助开关机构实现采集装置的开关。现有的开关机构在使用的过程中无法准确的探知取样深度，根据取样深度进行容器开关的设置。另外，现有的开关机构的触发方式采用遥控式进行控制，上述控制方式的实现需要辅助设备支持，例如需要特种通讯缆支持，使用不便且成本较高。

并且，现有开关机构的设置单次只能实现一次取样，无法实现一次下水实现分层的多次取样。

因此，现在亟需对现有的开关机构的结构以及带有开关结构的样定深分层采集装置进行改进，以解决现有技术存在的上述问题。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本实用新型提供了自触发式开关机构及带有该机构的水样定深分层采集装置。

本实用新型的技术方案为：

自触发式开关机构，包括驱动机构和开关机构。所述驱动机构包括信号接收单元、动力控制单元和执行单元，所述信号接收单元接收到信号后传输到动力控制单元，动力控制单元驱动执行单元运动。所述执行单元与开关机构连接。所述开关机构包括开关件和复位件，所述执行单元驱动开关件的水平单侧运动进而实现容器的开，通过复位件的设置实现容器的关。

进一步的，所述信号接收单元设置为压力传感器。

进一步的，所述动力控制单元设置为驱动电机的控制器。

进一步的，所述执行单元包括驱动电机、绞盘、缆绳和触发活塞，所述驱动电机的输出端与绞盘连接，所述触发活塞通过缆绳与绞盘连接。

更进一步的，所述开关件包括从前到后依次连接的传输柱、小口径柱和大口径柱，所述传输柱与触发活塞连接.通过大口径柱实现容器关的动作，通过小口径柱实现容器开的动作。所述复位件与大口径柱连接。

进一步的，所述复位件设置为复位弹簧。

水样定深分层采集装置，包括上述的自触发式开关机构。

进一步的，所述自触发式开关机构中的开关机构至少设置为1个。还包括与开关机构连接的采样瓶，所述采样瓶包括瓶体、设置于瓶体顶部的进样口和设置于瓶体底部的抽真空孔，所述进样口通过阀体与开关机构连接，所述抽真空孔上设置有球阀。

更进一步的，还包括框架、导向罩、顶部吊点和导向管，所述导向罩设置在框架的底部，所述顶部吊点设置在框架的顶部，所述导向管设置为内部中空的圆柱状结构，所述导向管竖直固定在框架的一侧，所述触发活塞在导向管内上下运动。

进一步的，所述所述导向罩设置为子弹头状结构，所述导向管设置为内部中空的圆柱状框架结构。

本实用新型所达到的有益效果为：

本实用新型中的自触发式开关机构，通过信号接收单元的设置，当到达指定位置时通过信号接收单元将信息传输给动力控制单元，可以直接在准确的位置实现容器的开关。并且，采用自触发式的打开方式，使用方便且成本低。

本实用新型中的水样定深分层采集装置，可以跟据需求不同挂载多级采样瓶，解决传统方式只能一次取一层水样的问题。上述装置在工作时仅需通过普通缆绳下放到水下进行采样即可，可借用钻井相关设备直接完成，使用方便，成本低。

附图说明

图1是本实用新型中实施例1中自触发式开关机构与采样瓶连接的结构示意图。

图2是本实用新型实施例1中开关机构结构示意图。

图3是本实用新型实施例2中水样定深分层采集装置的侧面示意图。

图4是本实用新型实施例2中水样定深分层采集装置的立体图。

图5是本实用新型实施例中开关机构与阀体连接的结构示意。

图中，1、驱动电机；2、绞盘；3、电子舱；4、开关机构；41、触发块；42、小口径柱；43、大口径柱；44、复位弹簧；5、触发活塞；6、缆绳；7、顶部吊点；8、导向管；9、采样瓶；91、阀体；92、球阀；10、导向罩。

具体实施方式

为便于本领域的技术人员理解本实用新型，下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

实施例1

如图1～2所示，自触发式开关机构，包括驱动机构和与驱动机构连接的开关机构4。所述驱动机构包括信号接收单元、动力控制单元和执行单元，所述信号接收单元接收到信号后传输到动力控制单元，动力控制单元驱动执行单元运动。具体到本实施例中，所述信号接收单元设置为压力传感器。用于水下压力数据的获取，并通过压力传感器中的数据判断是否到达指定的水位，以便于不同水位水样的采集。所述压力传感器设置在电子舱3内。

所述动力控制单元设置为驱动电机1的控制器。所述驱动电机1的控制器以及相应的电源模块都设置在电子舱3内。所述电子舱3设置为采用防水材质密封舱体。所述执行单元包括驱动电机1、绞盘2、缆绳6和触发活塞5，通过驱动电机1的控制器控制驱动电机1的运转。所述驱动电机1的输出端与绞盘2连接。具体的，所述驱动电机1的输出端和绞盘2上设置有相对应的齿状结构，通过齿状结构之间的啮合实现绞盘2的旋转。所述缆绳6设置在绞盘2上，所述触发活塞5通过缆绳6与绞盘2连接。随着绞盘2的旋转实现触发活塞5向上移动。

所述开关机构4包括开关件和复位件，所述执行单元驱动开关件的水平单侧运动进而实现容器开，通过复位件的设置实现容器开后的关。具体的，所述开关件包括从前到后依次连接的传输柱、小口径柱42和大口径柱43。当触发活塞5上移的过程中，通过与传输柱的接触，促使传输柱向一侧移动。在未移动时，大口径柱43的外壁与进水口贴合，实现容器的关闭。当传输柱向一侧移动的过程中，小口径柱42到达开口的上方，因小口径柱42与开口有一段的距离，所以实现容器的开启，水通过容器的进水口进入。当触发活塞5在绞盘2旋转的驱动下进一步上移的过程中，传输柱逐渐与触发活塞5分离，在复位件的作用下大口径柱43回位，实现采样瓶9中进水口的关闭。所述的复位件设置为复位弹簧44。

实施例2

如图1-5所示，水样定深分层采集装置，包括实施例1的自触发式开关机构。具体的，所述自触发式开关机构中的开关机构4至少设置为1个。本实施例，所述自触发式开关机构中的开关机构4设置为2个。还包括与开关机构4分别连接的采样瓶9。当然开关机构4以及采样瓶9的个数取决于采集样品的层数。这个可在实际的使用的过程中自行进行调整。

所述采样瓶9包括瓶体、设置于瓶体顶部的进样口和设置于瓶体底部的抽真空孔。所述抽真空孔上设置有球阀92。所述瓶体的截面设置为椭圆形结构，所述进样口通过阀体91与开关机构4连接。具体的，所述阀体91固定在瓶体上，所述自触发式开关机构中的小口径柱42和大口径柱43穿过阀体91后大口径柱43与复位弹簧44连接。所述阀体91上设置有与进样口上下对应的与外界连通的通孔。整个的水样定深分层采集装置，还包括框架、导向罩10、顶部吊点7和导向管8。所述所述导向罩10设置为子弹头状结构，所述导向罩10设置为内部中空的圆柱状框架结构。

所述导向罩10设置在框架的底部，所述顶部吊点7设置在框架的顶部。所述导向管8设置为内部中空的圆柱状结构，所述采样瓶9竖直排列设置在框架内。本实施例中竖直设置有2个。所述导向管8竖直固定在框架的一侧，所述触发活塞5可在导向管8内上下运动。所述小口径柱42中与大口径柱43相对的一侧设置有触发块41，所述触发块41的一端穿过导向管8与触发活塞5连接。所述触发块41与触发活塞5连接的一端设置为倒直角梯形结构。

为了保证当触发活塞5与触发块41接触的过程中，触发块41的水平移动，还包括导向条，所述导向条水平固定在导向管8的一侧且与导向管8垂直设置。所述触发块41可在导向条内水平移动。

在具体的使用过程中，采样瓶9通过底部的球阀92将采样瓶9内抽真空，使得采样瓶9内保持负压，加快采水过程，避免在较浅水层取水时出现采样瓶9不满的情况。当到达取样深度后，导向管8内的触发活塞5在动力控制单元和执行单元的驱动下上行，推动触发块41及传输柱，采样瓶9与外界联通，水样在压力差的驱动下被吸入采样瓶9中，触发活塞5通过触发块41位置后，开关件在复位弹簧44的作用下回弹，采样瓶9再次封闭。避免了采样瓶9中的水样与外界存在交换的问题。

在实际的分层采样过程中，在采样前先将采样瓶9内抽真空。假设需要在1000米取水1瓶、2000米取水1瓶，自触发式开关机构的触发条件分别为压力传感器读数1000米和2000米。通过控制绞盘2的转动圈数以及转动的速度，进而控制触发件的上升距离以及速度，以实现不同采样瓶9内水样的采集

以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.自触发式开关机构，其特征在于：包括驱动机构和开关机构（4），所述驱动机构包括信号接收单元、动力控制单元和执行单元，所述信号接收单元接收到信号后传输到动力控制单元，动力控制单元驱动执行单元运动；所述执行单元与开关机构（4）连接；所述开关机构（4）包括开关件和复位件，所述执行单元驱动开关件的水平单侧运动进而实现容器的开，通过复位件的设置实现容器的关。

2.根据权利要求1所述的自触发式开关机构，其特征在于：所述信号接收单元设置为压力传感器。

3.根据权利要求1所述的自触发式开关机构，其特征在于：所述动力控制单元设置为驱动电机（1）的控制器。

4.根据权利要求1所述的自触发式开关机构，其特征在于：所述执行单元包括驱动电机（1）、绞盘（2）、缆绳（6）和触发活塞（5），所述驱动电机（1）的输出端与绞盘（2）连接，所述触发活塞（5）通过缆绳（6）与绞盘（2）连接。

5.根据权利要求4所述的自触发式开关机构，其特征在于：所述开关件包括从前到后依次连接的传输柱、小口径柱（42）和大口径柱（43），所述传输柱与触发活塞（5）连接；通过大口径柱（43）实现容器关的动作，通过小口径柱（42）实现容器开的动作；所述复位件与大口径柱（43）连接。

6.根据权利要求1所述的自触发式开关机构，其特征在于：所述复位件设置为复位弹簧（44）。

7.水样定深分层采集装置，其特征在于，包括权利要求1-6任一所述的自触发式开关机构。

8.根据权利要求7所述的水样定深分层采集装置，其特征在于：所述自触发式开关机构中的开关机构（4）至少设置为1个；还包括与开关机构（4）连接的采样瓶（9），所述采样瓶（9）包括瓶体、设置于瓶体顶部的进样口和设置于瓶体底部的抽真空孔，所述进样口通过阀体（91）与开关机构（4）连接，所述抽真空孔上设置有球阀（92）。

9.根据权利要求7所述的水样定深分层采集装置，其特征在于：还包括框架、导向罩（10）、顶部吊点（7）和导向管（8），所述导向罩（10）设置在框架的底部，所述顶部吊点（7）设置在框架的顶部，所述导向管（8）设置为内部中空的圆柱状结构，所述导向管（8）竖直固定在框架的一侧。

10.根据权利要求9所述的水样定深分层采集装置，其特征在于：所述导向罩（10）设置为子弹头状结构，所述导向管（8）设置为内部中空的圆柱状框架结构。

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