CN2758736Y - 下层海底沉积物保气采样器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于取样装置，尤其涉及一种用于下层海底的沉积物的采样器，它包括套管，套管内设置可沿其内壁滑动的衬管，衬管的上端可与释放装置连接，套管的下端设置刀头，套管的中部相隔一定距离设置两个密封球阀，套管上部设置开关密封球阀的液压驱动装置。本实用新型由于采用了液压驱动的球阀驱动装置，因此球阀关闭的自动化程度高，可靠性比较高；另外，由于衬管上设置至少一个锁闭装置，可以将其中的样品分段保存，可以更好的了解沉积物的层状结构。

Description

下层海底沉积物保气采样器

                           技术领域

本实用新型属于取样装置，尤其涉及一种用于下层海底的沉积物的采样器。

                           背景技术

现有的海底沉积物的保气采样装置，其包括套管，套管内设置可沿其内壁滑动的衬管，套管的下端设置刀头，套管的中部相隔一定距离设置两个密封球阀，密封球阀的开关通过钢丝绳开关。

这种结构的采样器，由于是密封球阀是通过钢丝绳实现关闭，不便于控制，而且在恶劣的海底环境下，造成关闭球阀操作复杂，关闭的可靠性不高，关闭的时间难以把握和控制，容易造成保气取样的失败。

                           发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能够准确地、自动的关闭密封球阀的下层海底沉积物保气采样器。

为达到上述目的，本实用新型公开了一种下层海底沉积物保气采样器，它包括套管，套管内设置可沿其内壁滑动的衬管，套管的下端设置刀头，套管的中部相隔一定距离设置两个密封球阀，套管上部设置开关密封球阀的液压驱动装置。

上述驱动装置包括设置在套管上部的液压缸，其活塞杆的自由端通过连杆联接球阀的转柄；连杆两端分别通过销轴与转柄和活塞杆铰接；液压缸后部通过行程开关与贮液罐连通；行程开关的触点位于套管内壁，衬管上升至该位置时触发行程开关，使密封球阀关闭。

上述衬管包括至少两个首尾顺次连接的单元段，连接处设置锁闭装置；锁闭装置包括若干梅花瓣状的活门，它们铰接在位于连接处上方的单元段的下端周圈，连接处下方的单元段上端内壁设置相应的卡口，活门都旋转至竖直状态时活门卡在卡口上，两单元段处于连接状态；活门向水平状态旋转时，从卡口中脱出，两单元段分离，活门处于水平状态时，恰好将连接处上方的单元段下端封闭；套管上设置凸台，其由下方球阀的安装件形成，活门在随衬管上升过程中，靠近铰接轴的一端碰触到该凸台翻转关闭，使连接处上方的单元段下端封闭，并与连接处下方的单元段脱离；衬管下端周圈铰接若干活叶，各活叶旋转至水平位置时将衬管下端封闭，套管下端的内腔形成上窄下宽的台阶结构，各活叶靠近铰接轴的一端碰触到台阶自动向上翻转至水平位置将衬管下端封闭；套管内壁台阶下方设置卡槽，各活叶位于竖直位置时下端卡在卡槽内，触发旋转时从卡槽中脱离。

本实用新型采样器的密封球阀由于带有液压驱动装置，因此球阀关闭的可靠性高，保证了样品的严格密封，提高了采样的成功率；由于套管内壁设置上述液压驱动装置的行程开关，衬管上升至一定高度时碰触行程开关，使密封球阀自动关闭，因此实现了球阀关闭的自动化，保证了球阀的适时关闭，简化了采样操作；另外，由于衬管包括至少两个首尾顺次连接的单元段，连接处设置可将相邻单元段断开的锁闭装置，因此可以将衬管中的样品分段保存，可以更好的分析沉积物的层状结构。

                          附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是密封球阀及其驱动装置结构示意图；

图3是图1所示B处的局部向视图。

                        具体实施方式

本实用新型的整体结构如图1所示，它包括套管4，套管4内设置可沿其内壁滑动的衬管3，衬管3的上端通过扭簧与拉杆13连接，拉杆13上端通过钢丝绳15与释放装置16连接，套管4的下端设置刀头1，刀头1的前端带有环形尖仞。

套管4的中部相隔一定距离设置两个球阀10、6，两个球阀10、6都关闭后，在套管4内形成密封的保气舱9；衬管3包括上下两个首尾连接的单元段，连接处设置锁闭装置5；锁闭装置5包括若干梅花瓣状的活门51，它们铰接在上单元段31的下端周圈，如图3所示，下单元段32上端内壁设置相应的卡口33，活门51旋转至竖直状态时活门51卡在卡口33上，两单元段处于连接状态；上方的球阀10的安装件形成凸台100，活门51在随衬管3上升过程中，靠近铰接轴的一端碰触到该凸台60时，活门51向水平状态旋转，从卡口33中脱出，两单元段分离，活门51翻转至水平状态时，恰好将上单元段31下端封闭；在球阀6的上方设置弹簧销7，衬管3底端上升到该位置时弹簧销7自动弹出，将下单元段32限位，防止其回落。

下单元段32下端周圈铰接若干活叶2，套管4下端的内腔形成上窄下宽的台阶23，台阶23下方设置卡槽(图中未示出)，活叶2位于竖直位置时下端卡在卡槽内；衬管3整体上升时，活叶2靠近铰接轴的一端碰触到台阶23，向上翻转从卡槽中脱出，并将下单元段32下端封闭；设置卡槽的目的是防止衬管3未被提升时活叶2被样品冲击关闭。

如图2所示，上述球阀10、6都带有转柄，转动该转柄可将球阀10，6关闭，当球阀10、6都关闭时，在套管4内形成密闭的一段空间。套管4的上部设置贮液罐18和液压缸11，套管4上部内壁设置可将贮液罐18和液压缸11连通的行程开关17；上单元段31的顶端设置一定的锥度，上升一段距离后锥面压迫行程开关17触点，使液压缸11动作，液压缸11的活塞杆21前端铰接连杆20，两连杆20的另一端与两个球阀10的转柄铰接，球阀10与球阀6的转柄通过同步杆22联接，保证两球阀同步动作。

实际使用时，先利用船等运载工具将本采样器运输到指定地点，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24触及海底时，释放系统的平衡杆失衡，采样器从释放装置16脱落，快速插入海底沉积物层，沉积物从刀头1进入衬管3，然后利用船载绞车通过钢丝绳15向提升拉杆13，拉杆13带动衬管3一起上升，在台阶23的作用下，该处的活叶2翻转至水平状态，将衬管3下端关闭；当衬管3下端经过弹簧销7位置时，弹簧销7弹出，以防止衬管3回落；之后衬管3继续上升，至锁闭装置5的活门51碰触到凸台100，活门51向水平状态旋转时，从卡口33中脱出，上下两单元段分离，活门51旋转至水平状态时，恰好将上单元段31下端封闭，同时也将样品在该处切断，下单元段32与单元段31脱离后在重力作用下下落，下落至下端被弹簧销7挡住，停在保气舱9中；继续向提升拉杆，当衬管3上端碰触到行程开关17时，将贮液罐18通路打开，液压缸11动作，活塞杆21通过各连杆20将上下球阀10、6一起关闭，下单元段32被密封在保气舱9中；最后，将整个采样器吊到船上，通过截止阀将样品气体抽出密封保存，将衬3管取出后两端拧上紧密封盖保存，采样操作完成。

衬管3的上端通过扭簧固定在拉杆13上，可以防止采样器释放过程中海水冲击衬管3使其提前在套管4内上升造成的采样失败。

上述实施例中的衬管仅包括两个单元段，实践中可以根据实际需要将其分为三个或更多，锁闭装置、密封球阀、弹簧销的数量也相应的增加，实现样品的多段密封保存，这些也在本实用新型的保护范围之内。

由上可知，与现有技术相比，本实用新型采样器的密封球阀由于带有液压驱动装置，因此球阀关闭的可靠性高，保证了样品气体的严格密封，提高了采样的成功率；由于套管内壁设置上述液压驱动装置的行程开关，衬管上升至一定高度时碰触行程开关，使密封球阀自动关闭，因此实现了球阀关闭的自动化，保证了球阀的适时关闭，简化了采样操作；另外，由于衬管包括至少两个首尾顺次连接的单元段，连接处设置可将相邻单元段断开的锁闭装置，因此可以将衬管中的样品分段保存，可以更好的分析沉积物的层状结构。

以上所述采样器的零部件均采用耐腐蚀材料制作，可广泛用于海底沉积物的采样领域。

Claims (10)

1.一种下层海底沉积物保气采样器，它包括套管，套管内设置可沿其内壁滑动的衬管，套管的下端设置刀头，套管的中部相隔一定距离设置两个密封球阀，其特征在于套管上部设置开关密封球阀的液压驱动装置。

2.根据权利要求1所述的下层海底沉积物保气采样器，其特征在于所述驱动装置包括设置在套管上部的液压缸，其活塞杆的自由端通过连杆联接球阀的转柄。

3.根据权利要求2所述的下层海底沉积物保气采样器，其特征在于连杆两端分别通过销轴与转柄和活塞杆铰接。

4.根据权利要求3所述的下层海底沉积物保气采样器，其特征在于液压缸后部通过行程开关与贮液罐连通。

5.根据权利要求4所述的下层海底沉积物保气采样器，其特征在于行程开关的触点位于套管内壁，衬管上升至该位置时触发行程开关，使密封球阀关闭。

6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的下层海底沉积物保气采样器，其特征在于衬管包括至少两个首尾顺次连接的单元段，连接处设置锁闭装置。

7.根据权利要求6所述的下层海底沉积物保气采样器，其特征在于锁闭装置包括若干梅花瓣状的活门，它们铰接在位于连接处上方的单元段的下端周圈，连接处下方的单元段上端内壁设置相应的卡口。

8.根据权利要求7所述的下层海底沉积物保气采样器，其特征在于套管上设置使上述活门翻转的触发凸台。

9.根据权利要求8所述的下层海底沉积物保气采样器，其特征在于衬管下端周圈铰接若干活叶，套管下端的内腔形成上窄下宽的台阶结构。

10.根据权利要求9所述的下层海底沉积物保气采样器，其特征在于套管内壁台阶下方设置卡槽，各活叶位于竖直位置时下端卡在卡槽内。

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