人工上升流羽流捕获及海水采样装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种人工上升流羽流捕获及海水采样装置，属于海洋监测技术领域；本装置主要两部分组成，第一部分是采水器，采水器上固定一收线器，通过水下电机控制线的收放，可以控制采水器处于不同水平位置，采水器本身具有浮力自调节能力，根据采水器上安装的传感器获得的深度、盐度等数据，可以控制采水器在垂直方向上的位置；第二部分是一个导流网兜，可以捕获羽流流向，保证采水器与羽流流向一致。整个装置各个部分结构清晰，分工明确，可以精确、有效地采集人工上升流羽流区的海水。

Artificial upwelling plume trapping and sea water sampling device

The invention discloses an artificial upwelling plume capture and sea water sampling device, which belongs to the technical field of marine monitoring; the utility model is mainly composed of two parts, the first part is the water collector, the water collector is fixed on a take-up device, and the underwater motor control line, can control the water sampler at different levels the position, the water collector itself has buoyancy self adjustment ability, according to the production and installation of water heater on the sensor to obtain the depth and salinity data, can control in the vertical direction position of the water heater; the second part is a diversion net, can capture the plume flow, the flow of water and ensure consistent feather production. The structure of each part of the whole device is clear and the division of labor is clear, which can accurately and effectively collect the seawater in the artificial upwelling plume area.

【技术实现步骤摘要】
人工上升流羽流捕获及海水采样装置
本专利技术涉及海洋监测领域，尤其涉及一种人工上升流羽流捕获及海水采样装置。
技术介绍
全世界大气二氧化碳浓度的增加导致了如海水酸化、全球变暖等一系列生态环境问题。在2009年我国签署了《京都议定书》，承担削减排放温室气体的义务。我国每年有一定的碳排放削减指标，若无法完成该指标就得向其他国家购买指标(碳汇)。因此，如果我国能自主增加碳汇，就能促进我国的工业发展，提高我国国际影响力。人工上升流被认为是可以增加碳汇的一种方法。人工上升流就是将海洋深处富含营养盐的海水提到海洋表层。藻类繁殖需要阳光和营养盐，而在真光层，限制藻类繁殖的主要因素就是营养盐。因此，当富营养盐的深海水被提到真光层时，藻类就会突然爆发繁殖，其光合作用会吸收大量的二氧化碳，从而增加碳汇。人工上升流提升的海水所在区域被称为羽流区，分析羽流区的盐浓度和叶绿素浓度，可以了解藻类爆发的具体情况，有利于提高碳汇增加的效率。科学家在研究人工上升流羽流时需要得到一定距离间隔的海水样品，以获得具体盐浓度对藻类繁殖的影响。以往的海水采样装置无法满足这样的要求。目前我国急需自主开发自悬浮式海水样品采集设备，捕捉人工上升流羽流区海水，以实现对人工上升流的效果评估。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种人工上升流羽流捕获及海水采样装置，可以实现在人工上升流羽流区，按照一定的距离间隔采集海水样品。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：一种人工上升流羽流捕获及海水采样装置，它包括：导流网兜、采水器以及固定在采水器上的浮力装置、收放线装置以及密封舱；所述导流网兜连接在采水器上；所述浮力装置包括油囊、油泵、储油箱，所述油囊和油囊均通过油管与油泵相连；所述收放线装置包括导线轮和第一水下电机；所述导线轮卷绕有绳子，所述导线轮铰接在采水器上，所述第一水下电机固定在采水器上，所述第一水下电机的输出轴与导线轮相连，驱动导线轮转动；所述密封舱内设置有单片机、电池、第一电机驱动器和油泵驱动器；所述电池为整个装置提供工作电压，所述单片机的I/O输出端口与第一电机驱动器I/O输入端相连；第一电机驱动器的I/O输出端与第一水下电机相连；所述单片机的I/O输出端口与油泵驱动器I/O输入端相连，油泵驱动器的I/O输出端与油泵相连；所述采水器上还设置有深度传感器、氮浓度传感器；所述深度传感器、氮浓度传感器的I/O口均与单片机I/O口相连；所述采水器与单片机相连，通过单片机来控制采水。进一步的，所述采水器包括采水针筒、固定杆、圆盘基座、限位圆盘；所述限位圆盘通过固定杆连接在圆盘基座上端，所述圆盘基座上沿圆周方向均布若干采水针筒，在每个采水针筒处设置有活塞杆压杆，每个采水针筒的底部与限位圆盘之间连接有弹性绳，所述限位圆盘的中心安装有第二水下电机，所述第二水下电机的输出轴上安装有拨杆。进一步的，所述拨杆与活塞杆压杆处于同一水平面上。进一步的，所述密封舱内还设置有第二电机驱动器，所述单片机的I/O输出端口与第二电机驱动器I/O输入端相连；第二电机驱动器的I/O输出端与第二水下电机相连。进一步的，所述采水针筒包括针筒和活塞杆；所述活塞杆滑动设置在针筒内，所述单向阀所述活塞杆与弹性绳相连。进一步的，所述采水器还包括第一圆环、第二圆环和连接杆，所述第一圆环通过固定杆连接在限位圆盘上端，所述第二圆环通过连接杆连接在第一圆环内，所述油囊设置在第一圆环和第二圆环上。进一步的，所述圆盘基座与限位圆盘的间距小于活塞杆长度。进一步的，所述弹性绳处于拉伸状态。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、通过深度传感器、氮浓度传感器可以准确判断采水器的位置，便于捕捉人工上升流羽流；2、通过导流网兜和浮力装置可以保证采水器停留在羽流区，有利于对羽流的采样；3、通过导线轮和水下电机可以控制采水器与人工上升流涌升管的距离，可以采样不同稀释程度的海水样品；4、本装置设置好参数后可以在水下自动运行采样，无需持续操作；5、海水样品采集在针筒中，可以定量取样且取样方便。附图说明图1是本专利技术的整体系统结构示意图；图2为本专利技术的采水器结构示意图；图3为本专利技术采水器的侧视图；图4为图3的D-D向剖面图；图5位本专利技术采集流程图；图中，采水器1、导流网兜2、针筒3、活塞杆4、固定杆5、圆盘基座6、拨杆7、活塞杆压杆8、限位圆盘9、第一圆环10、油囊11、弹性绳12、导线轮固定杆13、导线轮14、第一水下电机15、电机固定架16、油管17、油泵18、储油箱19、水密电缆20、密封舱21、传感器固定架22、第二水下电机23、第二圆环24、连接杆25。具体设施方式下面结合附图和实施方式对本专利技术做进一步的说明。如图1-4所示，本专利技术提供一种人工上升流羽流捕获及海水采样装置，它包括：导流网兜2、采水器1以及固定在采水器1上的浮力装置、收放线装置以及密封舱21；如图1所示，所述导流网兜2连接在采水器1上，导流网兜2用于导流，使采水器1顺着海流方向流动；如图2-4所示，所述浮力装置包括油囊11、油泵18、储油箱19，所述油囊11和油囊11均通过油管17与油泵18相连，油泵18控制油囊11内轻质油的输入和输出，从而控制油囊11的体积，实现采水器1的浮力控制，储油箱19为油囊11提供油；如图2所示，所述收放线装置包括导线轮14和第一水下电机15；所述导线轮14上绕有绳子，所述导线轮14铰接在采水器1上，所述第一水下电机15固定在采水器1上，所述第一水下电机15的输出轴与导线轮14相连，驱动导线轮14转动；导线轮14和第一水下电机15用于收放线，控制采水器1跟涌升管的距离；所述密封舱21防水密封，其内部设置有单片机、电池、第一电机驱动器、第二电机驱动器和油泵驱动器；所述单片机对整个系统进行控制；所述电池为整个装置提供工作电压，所述单片机的I/O输出端口与第一电机驱动器I/O输入端相连；第一电机驱动器的I/O输出端与第一水下电机15相连；所述单片机的I/O输出端口与油泵驱动器I/O输入端相连，油泵驱动器的I/O输出端与油泵18相连；所述采水器1上还设置有深度传感器、氮浓度传感器；所述深度传感器、氮浓度传感器用于获取采水器1的深度和采水器1所处区域的海水的氮浓度数据，所述深度传感器、氮浓度传感器的I/O口均与单片机I/O口相连；第二水下电机23固定在限位圆盘9上；所述采水器1与单片机相连，通过单片机来控制采水。进一步的，所述采水器1包括采水针筒、固定杆5、圆盘基座6、限位圆盘9；所述限位圆盘9通过固定杆5连接在圆盘基座6上端，所述圆盘基座6上沿圆周方向均布若干采水针筒，本实施例中布设了8个采水针筒，在每个采水针筒处设置有活塞杆压杆8，每个采水针筒的底部与限位圆盘9之间连接有弹性绳12，所述弹性绳12处于拉伸状态；所述限位圆盘9的中心安装有第二水下电机23，所述第二水下电机23的输出轴上安装有拨杆7；第二水下电机23固定在限位圆盘9上；所述圆盘基座6为整个采水器提供基座，同时可以限定针筒3和固定杆5的位置；所述限位圆盘9用于限定弹性绳12的位置；进一步的，所述拨杆7与活塞杆压杆8处于同一水平面上，所述圆盘基座6与限位圆盘9的间距小于活塞杆4长度。进一步的，所述密封舱21内还设置有第二电机驱动器，所述单片机的I/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种人工上升流羽流捕获及海水采样装置，其特征在于，它包括：导流网兜(2)、采水器(1)以及固定在采水器(1)上的浮力装置、收放线装置以及密封舱(21)等；所述导流网兜(2)连接在采水器(1)上；所述浮力装置包括油囊(11)、油泵(18)、储油箱(19)，所述油囊(11)和油囊(11)均通过油管(17)与油泵(18)相连。所述收放线装置包括导线轮(14)和第一水下电机(15)；所述导线轮(14)卷绕有绳子，所述导线轮(14)铰接在采水器(1)上，所述第一水下电机(15)固定在采水器(1)上，所述第一水下电机(15)的输出轴与导线轮(14)相连，驱动导线轮(14)转动。所述密封舱(21)内设置有单片机、电池、第一电机驱动器和油泵驱动器；所述电池为整个装置提供工作电压，所述单片机的I/O输出端口与第一电机驱动器I/O输入端相连；第一电机驱动器的I/O输出端与第一水下电机(15)相连；所述单片机的I/O输出端口与油泵驱动器I/O输入端相连，油泵驱动器的I/O输出端与油泵(18)相连；所述采水器(1)上还设置有深度传感器、氮浓度传感器；所述深度传感器、氮浓度传感器的I/O口均与单片机I/O口相连；所述采水器(1)与单片机相连，通过单片机来控制采水。...

【技术特征摘要】
1.一种人工上升流羽流捕获及海水采样装置，其特征在于，它包括：导流网兜(2)、采水器(1)以及固定在采水器(1)上的浮力装置、收放线装置以及密封舱(21)等；所述导流网兜(2)连接在采水器(1)上；所述浮力装置包括油囊(11)、油泵(18)、储油箱(19)，所述油囊(11)和油囊(11)均通过油管(17)与油泵(18)相连。所述收放线装置包括导线轮(14)和第一水下电机(15)；所述导线轮(14)卷绕有绳子，所述导线轮(14)铰接在采水器(1)上，所述第一水下电机(15)固定在采水器(1)上，所述第一水下电机(15)的输出轴与导线轮(14)相连，驱动导线轮(14)转动。所述密封舱(21)内设置有单片机、电池、第一电机驱动器和油泵驱动器；所述电池为整个装置提供工作电压，所述单片机的I/O输出端口与第一电机驱动器I/O输入端相连；第一电机驱动器的I/O输出端与第一水下电机(15)相连；所述单片机的I/O输出端口与油泵驱动器I/O输入端相连，油泵驱动器的I/O输出端与油泵(18)相连；所述采水器(1)上还设置有深度传感器、氮浓度传感器；所述深度传感器、氮浓度传感器的I/O口均与单片机I/O口相连；所述采水器(1)与单片机相连，通过单片机来控制采水。2.根据权利要求1所述的人工上升流羽流捕获及海水采样装置，其特征在于，所述采水器(1)包括采水针筒、固定杆(5)、圆盘基座(6)、限位圆盘(9)；所述限位圆盘(9)通过固定杆(5)连接在圆盘基座(6)上端，所述圆盘基座(6)上沿圆周方向均布若干采水针筒，在每个采...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊炜，周舒乐，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33