一种适用于海底取样的低扰动分层取样器制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于海底取样的低扰动分层取样器，包括电缆、驱动连接架、套筒及取样器；所述的套筒的上端与驱动连接架连接，套筒的下端与取样器的上端通过安全销连接；所述的取样器由多个直径不同的取样管同轴连接而成，多个取样管按从上到下直径依次减小设置，相邻的两取样管通过安全销及取样管移动开关组件连接，相邻的两安全销中上方的安全销强度大于下方的安全销；所述的电缆的下端穿过驱动连接架与最下方的取样管的上端连接；所述的取样管移动开关组件的两端分别与相邻的两取样管的上端连接，能够实现电缆带动安全销剪断后的取样管的移动。本发明专利技术结构简单，紧凑，便于加工、制造，安装使用方便,可靠性高,转移效果好；本发明专利技术通过设置具有多个取样管的取样器，实现了分层取样的同时，使得不同层之间的样品不收扰动。

A Low Perturbation Layered Sampler for Seabed Sampling

The invention discloses a low disturbance stratified sampler suitable for submarine sampling, which comprises a cable, a driving connection frame, a sleeve and a sampler; the upper end of the sleeve is connected with the driving connection frame, and the lower end of the sleeve is connected with the upper end of the sampler through a safety pin; the sampler is coaxially connected by a plurality of sampling tubes with different diameters, and a plurality of sampling tubes are in accordance with the diameters from top to bottom. The two adjacent sampling tubes are connected by a safety pin and a sampling tube mobile switch assembly, and the strength of the upper safety pin of the adjacent two safety pins is greater than that of the lower safety pin; the lower end of the cable is connected with the upper end of the lowest sampling tube through the driving connector; the two ends of the sampling tube mobile switch assembly are connected with the upper end of the adjacent two sampling tubes respectively. The cable can drive the movement of the sampling tube after the safety pin is cut off. The invention has the advantages of simple structure, compactness, easy processing and manufacturing, convenient installation and use, high reliability and good transfer effect. By setting a sampler with multiple sampling tubes, the stratified sampling is realized while the samples between different layers are not disturbed.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于海底取样的低扰动分层取样器
本专利技术涉及一种适用于海底取样的低扰动分层取样器。
技术介绍
目前，深度从6000米至11000米的海沟区域具有独特的深渊环境和生命过程，逐步成为深海研究领域的最新前沿。海底地壳中蕴藏着极其丰富的矿产资源,包括石油、天然气、多金属结核、富钴结壳、热液硫化物、海洋生物、天然气水合物以及黏土矿物等,这些资源具有重大的经济价值和战略意义。在陆地资源日趋枯竭的今天,人类越来越重视海洋资源的开发和利用。通常海底矿体的埋藏深浅不一，且形态与硬度等方面也有很大的差异。海底地壳表面多为松软、硬度较低的矿产,而有些矿体如热液硫化物等,其埋藏深度浅的达十多米,深的可达几十甚至上百米,并且其品位、矿物成分等沿深度方向变化很大。因此，研制可靠高效的海底低扰动分层取样器，从而为海底表层生物等研究提供重要保障。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种结构简单、紧凑,便于加工制造，安装、操作方便的低扰动分层取样器。本专利技术所采用的技术方案是：一种适用于海底取样的低扰动分层取样器，包括电缆、驱动连接架、套筒及取样器；所述的套筒的上端与驱动连接架连接，套筒的下端与取样器的上端通过安全销连接；所述的取样器由多个直径不同的取样管同轴连接而成，多个取样管按从上到下直径依次减小设置，相邻的两取样管通过安全销及取样管移动开关组件连接，相邻的两安全销中上方的安全销强度大于下方的安全销；所述的电缆的下端穿过驱动连接架与最下方的取样管的上端连接，最下方取样管上端封闭，上端开四个小排水孔；所述的取样管移动开关组件的两端分别与相邻的两取样管的上端连接，能够实现电缆带动安全销剪断后的取样管的移动。上述的适用于海底取样的低扰动分层取样器中，所述的取样管移动开关组件包括电缆Ⅰ、上链管、跳闸及下链管；所述的电缆Ⅰ的一端与相邻两取样管中的下方的取样管连接，另一端与上链管的一端连接，上链管的另一端与跳闸的一端连接，跳闸的另一端与下链管的一端连接，下链管的另一端与相邻两取样管中的上方的取样管连接。上述的适用于海底取样的低扰动分层取样器中，所述的驱动连接架中心处设有电缆导管，所述的电缆下端穿过电缆导管与最下方的取样管的上端连接。上述的适用于海底取样的低扰动分层取样器中，所述的电缆上设有固定环，固定环位于驱动连接架上方.与现有技术相比,本专利技术的有益效果是：本专利技术结构简单，紧凑，便于加工、制造，安装使用方便,可靠性高,转移效果好；本专利技术通过设置具有多个取样管的取样器，相邻的取样管通过安全销及取样管移动开关组件连接，相邻的安全销上方的安全销强度大于下方的安全销，实现了分层取样，在安全销剪断后，通过电缆带动上移，使得不同层之间的样品不收扰动。附图说明图1是本专利技术的取样器处于其正常伸管状态时的结构示意图剖面图。图2是本专利技术取样完毕时的示意图剖面图。图3是图1中I处放大图。图4是图1中Ⅱ处放大图。图5是图3中A-A剖视图。图6为本专利技术的取样管移动开关组放大图。图7是本专利技术的电缆处于紧绷位置，夹子跳闸，外管自由向下通过。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。如图1-4所示，本专利技术包括电缆1、驱动连接架4、套筒6及取样器；所述的套筒6的上端与驱动连接架4连接，驱动连接架4上设有驱动接口。套筒6的下端与取样器的上端通过安全销12连接。所述的取样器由六个直径不同的取样管（分别为取样管7、取样管8、取样管9、取样管10、取样管11、取样管13）同轴连接而成，多个取样管按从上到下直径依次减小设置，相邻的两取样管通过安全销及取样管移动开关组件连接，相邻的两安全销中上方的安全销强度大于下方的安全销。所述的驱动连接架4中心处设有电缆导管14，所述的电缆1的下端穿过电缆导管14与最下方的取样管13的上端连接，取样管13上端封闭，上端开四个小排水孔。所述的电缆1上设有固定环2，固定环2位于驱动连接架4上方。固定环2为固定在工作平台上，可以在确保取样器在稳定工作条件下实现自动电缆的升沉补偿。如图5-7所示，所述的取样管移动开关组件包括电缆Ⅰ15、上链管16、跳闸17及下链管18；所述的电缆Ⅰ15的一端与相邻两取样管中的下方的取样管连接，另一端与上链管16的一端连接，上链管16的另一端与跳闸17的一端连接，跳闸17的另一端与下链管18的一端连接，下链管18的另一端与相邻两取样管中的上方的取样管连接。上链管16、跳闸17和下链管18组成一取样管移动开关，当电缆Ⅰ15拉紧到一定位置时，跳闸17打开，使得该跳闸17打开之前挡住的取样管向下移动，向下取样。本专利技术使用时，驱动接口3或者驱动连接架4上可设置一定的重量,或者安装一个打桩机或其他类型的动力驱动装置用来驱动取样器下插入海底取样。驱动连接架4通过连接架5与套筒6上端连接，连接架5为四个一定大小的连接槽钢，可连接驱动连接架4和套筒6，并可以为套筒6排水提供空间。取样时，取样的取样管与取样前位于其下方的取样管通过取样管移动开关组件定位，当达到取样管移动开关组件最大长度后，则取样的取样管空间无法再增加，达到最大值。利用本专利技术取样时,具体操作步骤如下:1）如图1所示，使得本专利技术的取样器所有取样管处于其正常伸管状态，在驱动接口3或者驱动连接架4上设置一定的重量,或者安装一个打桩机或其他类型的动力驱动装置用来驱动本专利技术下插入海底取样。2）在海面工作平台上将整个取样器竖起释放，随着深度不断增加，电缆1不断下放，最终确保本专利技术到达海底。当沉积物进入取样管13，由于取样管13上端封闭，沉积物不断进入取样管13，沉积物阻力不断增加，当沉积物对取样管13产生的阻力大于取样管上安全销的强度时，取样管11与取样管13连接安全销被剪断，取样管11在动力驱动装置作用下下移取样，直到连接取样管11和取样管13的取样管移动开关组件达到最大长度。3）随着阻力继续增大，当取样管11与取样管10连接的安全销强度小于沉积物阻力时，该安全销被剪断，取样管11和取样管13一起继续上移，当电缆Ⅰ15将会被拉直到某一位置时，如图6所示，上链管16向下旋转一角度，跳闸17打开，取样管10在驱动力作用下向下移动取样，直到连接取样管10和取样管11的取样管移动开关组件达到最大长度。然后依次取样管9取样、取样管8取样、取样管7取样，直至取样管7与套筒6连接的安全销被剪断，在电缆1和取样管移动开关组件作用下，取样器进入套筒6内，取样完毕。4）当取样完毕，如图2所示。每个取样管中包含一层次的试样，相对扰动较小的完整的沉积物样品。5）出水后本专利技术转移至工作平台，并成一定的角度，提取沉积物样本。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于海底取样的低扰动分层取样器，其特征是：包括电缆、驱动连接架、套筒及取样器；所述的套筒的上端与驱动连接架连接，套筒的下端与取样器的上端通过安全销连接；所述的取样器由多个直径不同的取样管同轴连接而成，多个取样管按从上到下直径依次减小设置，相邻的两取样管通过安全销及取样管移动开关组件连接，相邻的两安全销中上方的安全销强度大于下方的安全销；所述的电缆的下端穿过驱动连接架与最下方的取样管的上端连接；所述的取样管移动开关组件的两端分别与相邻的两取样管的上端连接，能够实现电缆带动安全销剪断后的取样管的移动。

【技术特征摘要】
1.一种适用于海底取样的低扰动分层取样器，其特征是：包括电缆、驱动连接架、套筒及取样器；所述的套筒的上端与驱动连接架连接，套筒的下端与取样器的上端通过安全销连接；所述的取样器由多个直径不同的取样管同轴连接而成，多个取样管按从上到下直径依次减小设置，相邻的两取样管通过安全销及取样管移动开关组件连接，相邻的两安全销中上方的安全销强度大于下方的安全销；所述的电缆的下端穿过驱动连接架与最下方的取样管的上端连接；所述的取样管移动开关组件的两端分别与相邻的两取样管的上端连接，能够实现电缆带动安全销剪断后的取样管的移动。2.根据权利要求1所述的适用于海底取样的低...

【专利技术属性】
技术研发人员：何术东，彭佑多，金永平，万步炎，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43