基于ROV的深海原位流体高通量采样器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于ROV的深海原位流体高通量采样器，外壁的上下两端分别螺纹连接有外部固定尼龙、共同形成存储舱体，单向油缸安装在上端的外部固定尼龙上，往返刚体的一端容置于单向油缸内，另一端与容置于存储舱体内的滑动体相连；上端的外部固定尼龙上开有进水口，下端的外部固定尼龙开设有平衡孔，平衡孔内安装有泄压开关或单向阀，下端的外部固定尼龙上通过变径转换头连接有进水开关阀，进水开关阀与T把手内部的内衬管的一端相连通，内衬管的另一端与安装在T把手的硬性刚体下端的过滤器相连通。本实用新型专利技术流体样品进行由外到内交换，受取样深度影响小，且耐腐蚀性能强，工作灵活稳定，并可快速、有效地获取转运保真样品。

Deep sea fluid high flux sampler based on ROV

The utility model relates to a high flux sampler of deep water in situ fluid based on ROV. The upper and lower ends of the outer wall are threaded together with external fixed nylon and together to form a storage cabin. The unidirectional oil cylinder is installed on the external fixed nylon on the upper end. One end of the back and back rigid body is placed in a single cylinder and the other end is stored in storage. The outer fixed nylon on the upper end is opened with the inlet, the external fixed nylon at the lower end is opened with a balance hole, the balance hole is installed with the pressure relief switch or the one-way valve, and the external fixed nylon on the lower end connects with the inlet valve through the variable diameter conversion head and the inner lining pipe inside the water inlet valve and the T handle. The other end of the inner liner is connected with the filter installed at the lower end of the rigid body of the T handle. The fluid sample of the utility model is exchanged from outside to inner, with small influence on the depth of sampling, strong corrosion resistance, flexible and stable work, and can quickly and effectively obtain the transshipment fidelity samples.

【技术实现步骤摘要】
基于ROV的深海原位流体高通量采样器
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的深海原位流体高通量采样器。
技术介绍
目前，正在使用的用于深海的流体取样瓶，一般是和温盐深测量仪器配套使用的，外型使用长筒型状，两端加装带O圈的密封端盖；其内部样品存储容积1.7L到10L不等，重量在2.7KG到8.0KG之间，材质为PVC(聚氯乙烯)材质，附带有塑料空气阀门、出水口塑料阀门；初始状态为开启状态，在水下使用触发式关闭模式完成大容积流体取样。因触发方式需要简易，无法加装保险机构，在整个的工作过程中，需要无扰动作业，使用精准作业时其操作难度很大，经常因为水流扰动误触发，完成关盖动作。而且，传统流体取样瓶外形为直筒结构，其取样时为直立或者平放取样，获取的流体样品非单点流体而是长筒型状体积下的样品，在传统意义上海上温盐深测量作业时可以忽略其影响，但在深海海底特殊点位ROV单点作业时，其对流体测量的影响就比较大，特别是冷泉热液区域尤为明显。同时，传统采样器无法插入生物层内部，不能获取生物层多层序原位流体样品。以上情况特性决定了在深海压力复杂变化环境下，保证获得单点、多层序稳定的流体样品，需要开发一种全新的基于ROV的深海原位流体高通量采样器以克服以上困难。
技术实现思路
针对上述传统深流体采样器所存在的不足，本技术的目的在于提供一种基于ROV的深海原位流体高通量采样器，保障获得单点、多层序稳定的流体样品，在深海压力复杂变化环境下使用。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：本技术包括单向油缸、往返刚体、外部固定尼龙、外壁、滑动体、单向阀、泄压开关、变径转换头、进水开关阀、T把手及过滤器，其中外壁的上下两端分别螺纹连接有外部固定尼龙、共同形成存储舱体，所述单向油缸安装在上端的所述外部固定尼龙上，所述往返刚体的一端容置于单向油缸内，另一端与容置于存储舱体内的滑动体相连，该滑动体与所述外壁的内表面密封滑动抵接；上端的所述外部固定尼龙上开有与存储舱体内部连通的进水口，下端的所述外部固定尼龙开设有平衡孔，该平衡孔内安装有泄压开关或排出流体平衡压力的单向阀，下端的所述外部固定尼龙上连接有变径转换头，该变径转换头的一端与下端的所述外部固定尼龙相连，另一端连接有进水开关阀，所述进水开关阀通过进水管路与所述T把手内部的内衬管的一端相连通，所述内衬管的另一端与安装在所述T把手的硬性刚体下端的过滤器相连通；其中：所述采样器为多个，各采样器的所述进水开关阀分别连通至多通阀，该多通阀再通过进水管路与所述T把手内部的内衬管的一端相连通；所述往返刚体的长度与滑动体在存储舱体内的移动距离相等；所述滑动体圆周外表面开设有密封凹槽，该密封凹槽中装有O形密封圈，所述滑动体通过该O形密封圈与外壁的内表面实现密封。本技术的优点与积极效果为：1.本技术无流体样品进行由外到内交换，受取样深度影响小，且耐腐蚀性能强，工作灵活稳定，并可快速、有效地获取转运保真样品。2.本技术结构小巧紧凑，转动平稳运行误差小，并可适用于多种深度、温度及洋流环境下的复杂海底环境，可广泛应用于需要严格保真的大洋深海取样。附图说明图1为本技术深海原位流体高通量采样器单体的结构示意图；图2为本技术多个深海原位流体高通量采样器的结构示意图；图3为本技术驱动机构的内部结构剖视图；图4为本技术样品存储机构的内部结构剖视图；其中：1为驱动油缸，2为往返刚体，3为固定底盘，4为固定螺栓，5为进水口，6为外部固定尼龙，7为密封凹槽，8为外壁，9为滑动体，10为存储舱体，11为平衡孔，12为单向阀，13为泄压开关，14为变径转换头，15为进水开关阀，16为四通阀，17为进水管路，18为T把手，19为硬性刚体，20为内衬管，21为过滤器。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3及图4所示，本技术包括单向油缸1、往返刚体2、固定底盘3、外部固定尼龙6、外壁8、滑动体9、单向阀12、泄压开关13、变径转换头14、进水开关阀15、T把手18及过滤器21，其中外壁8的上下两端分别螺纹连接有外部固定尼龙6，两端的外部固定尼龙6与外壁8共同形成了存储舱体10；单向油缸1的下端通过固定底盘3与位于上端的外部固定尼龙6用固定螺栓4固接，往返刚体2的一端容置于单向油缸1内，另一端与容置于存储舱体10内的滑动体9相连，往返刚体2的长度与滑动体9在存储舱体10内的移动距离相等，用于保障存储舱体10内部获取的流体样品为观测点的原位真实样品。滑动体9圆周外表面开设有密封凹槽7，该密封凹槽7中装有O形密封圈，避免水交换，滑动体9通过该O形密封圈与外壁8的内表面密封滑动抵接。上端的外部固定尼龙6上开有与存储舱体10内部连通的进水口5，下水后滑动体9内外两侧都为海水，其目的是保持滑动体9内外侧压力平衡，保障可以进行有效抽取。下端的外部固定尼龙6开设有多个平衡孔11，该平衡孔11内安装有泄压开关13或排出流体平衡压力的单向阀12；下端的外部固定尼龙6上还连接有变径转换头14，该变径转换头14的一端与下端的外部固定尼龙6相连，另一端连接有进水开关阀15，进水开关阀15通过进水管路17与T把手18内部的内衬管20的一端相连通，内衬管20的另一端与安装在T把手18的硬性刚体19下端的过滤器21相连通。本技术的采样器还可为多个，各采样器的进水开关阀15分别连通至多通阀，该多通阀再通过进水管路17与T把手18内部的内衬管20的一端相连通。如图2所示，本实施例的采样器为三个，每个采样器中的进水开关阀15分别通过管路接至四通阀16，四通阀16再通过进水管路17与T把手18内部的内衬管20的一端相连通。本技术的外壁8、滑动体9及内衬管20均可采用PVC制成。本技术的取样方法，包括以下步骤：步骤一，需要对采样器在岸基端整体进行分解拆卸，然后进行仔细清洗；步骤二，深海取样，在作业范围内使用ROV对单向油缸1提供液压油路，使往返刚体2在存储舱体10内进行至少三次的往返运动，完成存储舱体10内部水的重复冲洗和置换，减少误差；初始状态排空存储舱体10的流体，使用ROV机械手抓取T把手18，使得硬性刚体19插入到观察点进行精确取样，打开进水开关阀15，对单向油缸1提供液压油路，使得滑动体9在往返刚体2的带动下向外移动，存储舱体10内部形成负压导致流体通过过滤器21进入内衬管20中，再通过进水管路17、进水开关阀15及变径转换头14进入到存储舱体10内，直至采样器完成取样，关闭进水开关阀15；步骤三，岸基端取样，在回收的过程中，外部压力随水深的升高而减少，存储舱体10内的压力高于外部压力，通过单向阀12排出流体平衡压力；将采样器回收到甲板后，使用橡胶管接入泄压开关13，启动单向油缸1，往返刚体2带动滑动体9向内移动，排出存储舱体10内的流体，获得深海保真流体样品。采样器可多个使用，各采样器的进水开关阀15分别连通至多通阀，该多通阀再通过进水管路17与T把手18内部的内衬管20的一端相连通；在一个采样器完成取样后，使用同样的操作将各采样器依次完成取样，再进行步骤三。本技术的工作原理为：单向油缸1、往返刚体2、固定底盘3为采样器的驱动机构，进水口5、外部固本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于ROV的深海原位流体高通量采样器，其特征在于：包括单向油缸(1)、往返刚体(2)、外部固定尼龙(6)、外壁(8)、滑动体(9)、单向阀(12)、泄压开关(13)、变径转换头(14)、进水开关阀(15)、T把手(18)及过滤器(21)，其中外壁(8)的上下两端分别螺纹连接有外部固定尼龙(6)、共同形成存储舱体(10)，所述单向油缸(1)安装在上端的所述外部固定尼龙(6)上，所述往返刚体(2)的一端容置于单向油缸(1)内，另一端与容置于存储舱体(10)内的滑动体(9)相连，该滑动体(9)与所述外壁(8)的内表面密封滑动抵接；上端的所述外部固定尼龙(6)上开有与存储舱体(10)内部连通的进水口(5)，下端的所述外部固定尼龙(6)开设有平衡孔(11)，该平衡孔(11)内安装有泄压开关(13)或排出流体平衡压力的单向阀(12)，下端的所述外部固定尼龙(6)上连接有变径转换头(14)，该变径转换头(14)的一端与下端的所述外部固定尼龙(6)相连，另一端连接有进水开关阀(15)，所述进水开关阀(15)通过进水管路(17)与所述T把手(18)内部的内衬管(20)的一端相连通，所述内衬管(20)的另一端与安装在所述T把手(18)的硬性刚体(19)下端的过滤器(21)相连通。...

【技术特征摘要】
1.一种基于ROV的深海原位流体高通量采样器，其特征在于：包括单向油缸(1)、往返刚体(2)、外部固定尼龙(6)、外壁(8)、滑动体(9)、单向阀(12)、泄压开关(13)、变径转换头(14)、进水开关阀(15)、T把手(18)及过滤器(21)，其中外壁(8)的上下两端分别螺纹连接有外部固定尼龙(6)、共同形成存储舱体(10)，所述单向油缸(1)安装在上端的所述外部固定尼龙(6)上，所述往返刚体(2)的一端容置于单向油缸(1)内，另一端与容置于存储舱体(10)内的滑动体(9)相连，该滑动体(9)与所述外壁(8)的内表面密封滑动抵接；上端的所述外部固定尼龙(6)上开有与存储舱体(10)内部连通的进水口(5)，下端的所述外部固定尼龙(6)开设有平衡孔(11)，该平衡孔(11)内安装有泄压开关(13)或排出流体平衡压力的单向阀(12)，下端的所述外部固定尼龙(6)上连接有变径转换头(14)，该变径转换头(14)的一端与下端的所述外部...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鑫，栾振东，连超，王敏晓，李超伦，阎军，杜增丰，丛石磊，陈杨，
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