一种基于ROV的储能式保真取样钢瓶制造技术

本实用新型专利技术涉及深海大洋海底样品取样设备，具体地说是一种基于ROV的储能式保真取样钢瓶，取样器进气端盖和取样器进样端盖上分别连接有进气针阀和进样针阀，主舱体内部分别设有储气室端盖及清洗室端盖，储气室端盖和清洗室端盖分别与主舱体内壁密封抵接，并可相对主舱体滑动，储气室端盖与取样器进气端盖之间为储气室，储气室端盖与清洗室端盖之间为清洗室，清洗室端盖与取样器进样端盖之间为样品室；进气针阀进口与预充气源相连通，进气针阀出口与储气室相连通；进样针阀进口与外界深海环境相连通，进样针阀出口与样品室相连通。本实用新型专利技术保真保压时间长且稳定，受取样深度影响小，耐腐蚀性能强，并可快速、有效地转运流体和气体样品。

A ROV based energy storage type fidelity sampling cylinder

The utility model relates to a deep-sea ocean sea bottom sample sampling equipment, in particular, a ROV based energy storage type fidelity sampling cylinder. The intake end cover and the sampling end of the sampler are connected with the intake needle valve and the injection needle valve respectively. The inner cover of the air storage chamber and the cleaning chamber, the end cover of the gas storage room and the inner cover are respectively provided. The end cover of the cleaning chamber is connected to the body wall seal of the main cabin, and it can slide relative to the main body. The end cover of the gas storage room and the intake end cover of the sampler are the gas storage rooms, the end cover of the gas storage room and the end cover of the cleaning room is a cleaning room, the end cover of the cleaning chamber and the sample end cover is a sample room, and the inlet of the inlet needle valve is connected with the pre filled gas source. The inlet needle valve outlet is communicated with the air storage chamber, and the inlet of the injection needle valve is communicated with the deep-sea environment outside, and the injection needle valve outlet is communicated with the sample chamber. The utility model has long and stable fidelity and pressure holding time, little influence on sampling depth, strong corrosion resistance, and fast and effective transshipment of liquid and gas samples.

【技术实现步骤摘要】
一种基于ROV的储能式保真取样钢瓶
本技术涉及深海大洋海底样品取样设备，具体地说是一种基于ROV的储能式保真取样钢瓶。
技术介绍
目前，正在使用的用于深海的保真取样钢瓶，其内部样品存储容积最大为150ML，在从深海到岸基转运的过程中，其保压效果受到针阀与保真取样钢瓶本体螺纹间隙公差的影响很大，很难完成真正的保压效果。究其原因，是由于流体的压力、温度、体积之间的关系复杂，具有独特的状态方程。传统意义上的保真取样钢瓶是假设针阀在关闭状态下，保真取样钢瓶的容积不发生变化，两端针阀不发生任何的位移；但在针阀和保真取样钢瓶实际加工的过程中是不可能的，针阀和保真取样钢瓶在长时间使用的过程中，也会发生磨损和微变形。当从深海缓慢上升到海面的过程中，其钢瓶内部压力远大于外部压力，针阀会受到来自于保真样品的内压，导致针阀和保真取样钢瓶有微量的位移，确切的说是体积发生微量变大，但对保真样品的自身压力的影响是极大的。以上情况特性决定了在深海压力复杂变化环境下，保证获得压力稳定的流体样品，需要开发一种全新的基于ROV(遥控水下机器人)的储能式保真取样钢瓶以克服内部位移导致样品压力的变化影响。
技术实现思路
针对上述传统深海用保真取样钢瓶所存在的不足，本技术的目的在于提供一种保障取样样品压力稳定、在深海压力复杂变化环境下使用的基于ROV的储能式保真取样钢瓶。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：本技术包括主舱体及分别密封连接于该主舱体两端的取样器进气端盖和取样器进样端盖，该取样器进气端盖和取样器进样端盖上分别连接有进气针阀和进样针阀；所述主舱体内部分别设有储气室端盖及清洗室端盖，该储气室端盖和清洗室端盖分别与主舱体内壁密封抵接，并可沿主舱体的长度方向相对主舱体滑动，所述储气室端盖与取样器进气端盖之间为储气室，所述储气室端盖与清洗室端盖之间为清洗室，所述清洗室端盖与取样器进样端盖之间为样品室；所述进气针阀的进气针阀进口与预充气源相连通，进气针阀出口与所述储气室相连通、在取样前向该储气室充入气体储能；所述清洗室在取样前预充有液体；所述进样针阀的进样针阀进口与外界深海环境相连通，进样针阀出口与所述样品室相连通；其中：所述清洗室内设有舱体连接器，该清洗室被所述舱体连接器分为两部分，这两部分通过该舱体连接器上设置的通舱管相连通；所述主舱体分为储气室舱壁及清洗室舱壁，该储气室舱壁的一端与所述取样器进气端盖密封螺纹连接，另一端与所述舱体连接器的一端密封螺纹连接；所述清洗室舱壁的一端与取样器进样端盖密封螺纹连接，另一端与所述舱体连接器的另一端密封螺纹连接；所述储气室端盖的外圆周表面及清洗室端盖的外圆周表面均开设有容置O型密封圈的密封凹槽，该储气室端盖及清洗室端盖分别通过各自密封凹槽内的O型密封圈与所述主舱体内壁密封接触。本技术的优点与积极效果为：本技术结构简单，设计合理，保真保压时间长且稳定，受取样深度影响小，且耐腐蚀性能强，并可快速、有效地转运流体和气体样品。附图说明图1为本技术储能室预充氮气的结构剖视图；图2为本技术样品室获取样品的结构剖视图；其中：1为进气针阀，2为进气针阀进口，3为进气针阀出口，4为取样器进气端盖，5为储气室仓壁，6为储气室，7为密封凹槽，8储气室端盖，9为通舱管，10为舱体连接器，11为清洗室，12为清洗室舱壁，13为清洗舱端盖，14为样品室，15为取样器进样端盖，16为进样针阀，17为进样针阀出口，18为进样针阀进口。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步详述。如图1、图2所示，本技术包括主舱体及分别密封连接于该主舱体两端的取样器进气端盖4和取样器进样端盖15，该取样器进气端盖4和取样器进样端盖15上分别连接有进气针阀1和进样针阀16；进气针阀1的一端为预充氮气的进气针阀进口2、与预充气源相连通，另一端为进气针阀出口3，该进气针阀出口3通过1/4螺纹连接于取样器进气端盖4、并与储气室6相连通，在取样前气体正是通过进气针阀出口3进入储气室6，作为压力保持装置。进样针阀16的一端为与外界深海环境相连通的进样针阀进口18，另一端为进样针阀出口17，该进样针阀出口17通过1/4螺纹连接于取样器进样端盖15、并与样品室14相连通。主舱体内部分别设有储气室端盖8及清洗室端盖13，该储气室端盖8和清洗室端盖13分别与主舱体内壁密封抵接，并可沿主舱体的长度方向相对主舱体滑动，储气室端盖8与取样器进气端盖4之间为储气室6，储气室端盖8与清洗室端盖13之间为清洗室11，清洗室端盖13与取样器进样端盖15之间为样品室14。清洗室11内设有舱体连接器10，该清洗室11被舱体连接器10分为两部分，这两部分通过舱体连接器10上设置的通舱管9相连通，完成液体一体化流动目的。主舱体分为储气室舱壁5及清洗室舱壁12，该储气室舱壁5的一端与取样器进气端盖4密封螺纹连接，另一端与舱体连接器10的一端密封螺纹连接。清洗室舱壁12的一端与取样器进样端盖5密封螺纹连接，另一端与舱体连接器10的另一端密封螺纹连接。储气室端盖8的外圆周表面及清洗室端盖13的外圆周表面均开设有容置O型密封圈的密封凹槽7，该储气室端盖8及清洗室端盖13分别通过各自密封凹槽7内的O型密封圈与储气室舱壁5和清洗室舱壁12进行滑动压力密封的。储气室端盖8、清洗舱端盖13在整个主舱体内部是滑动的，利用密封凹槽7这种方式密封，隔断储气室5、清洗室11、样品室14三者之间的联系，形成独立舱室。储气室端盖8和清洗舱端盖13是随预充气体的压力和取样深度的不同而进行移动的，最终达到一种平衡。本技术的取样方法为：步骤一，需要对保真取样钢瓶在岸基端整体进行分解拆卸，然后进行仔细清洗；步骤二，向清洗室11中加装液体(本技术的液体为超纯水)，防止气体分子渗透；分离储气室舱壁5、清洗室舱壁12、舱体连接器10之后，在超纯水槽中将储气室舱壁5、清洗室舱壁12及舱体连接器10进行组装，使得通舱管9两侧的清洗室11均充满超纯水；然后晾干加载到高温烘干机中进行高温烘干；之后，打开进气针阀1，利用进气针阀进口2向储气室6内加装氮气储能；步骤三，深海取样，保真取样钢瓶进入深海环境中，打开进样针阀16，外部流体利用水压作用压入样品室14，样品室14通过清洗室端盖13利用密封凹槽7密封方式把压力传递给清洗室11，同理清洗室11通过储气室端盖8把相同压力传递给储气室6，因气体的压缩率要比液体高得多，随着进样的增多，样品室14和储气室6的压力达到平衡，此时关闭进样针阀16，完成取样；步骤四，岸基端取样，连接取样器与进样针阀16的进样针阀进口18，直接打开进样针阀16，样品室14内的样品因为压力的缘故迅速流出，进入取样器，如此就获得了深海保真样品。本技术的进气针阀1、储气室仓壁5、清洗室舱壁12、进样针阀16为外部承压部件，其中储能气体通过进气针阀1进入主舱体内部，样品通过进样针阀16进入主舱体内部。取样器进气端盖4、储气室6、储气室端盖8、舱体连接器10、清洗室11、清洗舱端盖13、样品室14、取样器进样端盖15为本技术保真钢瓶的内部保压、清洗和取样的部件。在打开进样针阀16过程中，流体快速进入到样品室14，通过与样品室14相连的清洗舱端盖13、储气室端盖8本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于ROV的储能式保真取样钢瓶，其特征在于：包括主舱体及分别密封连接于该主舱体两端的取样器进气端盖(4)和取样器进样端盖(15)，该取样器进气端盖(4)和取样器进样端盖(15)上分别连接有进气针阀(1)和进样针阀(16)；所述主舱体内部分别设有储气室端盖(8)及清洗室端盖(13)，该储气室端盖(8)和清洗室端盖(13)分别与主舱体内壁密封抵接，并可沿主舱体的长度方向相对主舱体滑动，所述储气室端盖(8)与取样器进气端盖(4)之间为储气室(6)，所述储气室端盖(8)与清洗室端盖(13)之间为清洗室(11)，所述清洗室端盖(13)与取样器进样端盖(15)之间为样品室(14)；所述进气针阀(1)的进气针阀进口(2)与预充气源相连通，进气针阀出口(3)与所述储气室(6)相连通、在取样前向该储气室(6)充入气体储能；所述清洗室(11)在取样前预充有液体；所述进样针阀(16)的进样针阀进口(18)与外界深海环境相连通，进样针阀出口(17)与所述样品室(14)相连通。

【技术特征摘要】
1.一种基于ROV的储能式保真取样钢瓶，其特征在于：包括主舱体及分别密封连接于该主舱体两端的取样器进气端盖(4)和取样器进样端盖(15)，该取样器进气端盖(4)和取样器进样端盖(15)上分别连接有进气针阀(1)和进样针阀(16)；所述主舱体内部分别设有储气室端盖(8)及清洗室端盖(13)，该储气室端盖(8)和清洗室端盖(13)分别与主舱体内壁密封抵接，并可沿主舱体的长度方向相对主舱体滑动，所述储气室端盖(8)与取样器进气端盖(4)之间为储气室(6)，所述储气室端盖(8)与清洗室端盖(13)之间为清洗室(11)，所述清洗室端盖(13)与取样器进样端盖(15)之间为样品室(14)；所述进气针阀(1)的进气针阀进口(2)与预充气源相连通，进气针阀出口(3)与所述储气室(6)相连通、在取样前向该储气室(6)充入气体储能；所述清洗室(11)在取样前预充有液体；所述进样针阀(16)的进样针阀进口(18)与外界深海环境相连通，进样针阀出口(17)与所述样品室(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鑫，栾振东，连超，李超伦，阎军，杜增丰，丛石磊，
申请(专利权)人：中国科学院海洋研究所，
类型：新型
国别省市：山东,37