一种集成式多功能深海水体取样探头制造技术

本发明专利技术涉及一种集成式多功能深海水体取样探头，属于深海采样技术领域。该取样探头包括安装基座及探测采样单元；安装基座上设有贯通其前后两端面的连通孔及自其侧面贯通至与连通孔连通的旁接孔；探测采样单元包括采样管，套装在采样管的进口端上的过滤头，套装在采样管内的温度检测传感器与化学参数采样传感器，及水密地套装在温度检测传感器外的导热保护套管；采样管的出口端水密地套装在连通孔的进口端内，导热保护套管的出口端水密地伸入连通孔内，且温度信号线伸出连通孔；化学参数采样传感器的信号线水密地穿过连通孔；样品输送管的进口端水密地套接在旁接孔的出口端内。可利用该探头进行序列采样，可广泛应用于海洋探测领域中。

An integrated multifunctional deep sea water sampling probe

【技术实现步骤摘要】
一种集成式多功能深海水体取样探头
本专利技术涉及深海采样
，特别涉及一种集成有温度传感器和化学传感器的多功能深海水体取样探头。
技术介绍
海底热液活动在调节地球内部和海水之间的热量交换过程中起到非常重要的作用，而获取热液的样品是研究热液活动的必要手段，通常会采用取样探头对热液进行采样，例如采用如公开号CN1837770A的专利文献所公开的一种手持式深海气密性等压热液采样器，其包括采样单元、温度探测单元19及存储单元20。其中，采样单元包括采样管1和采样阀2，采样管1的出液口通过连接管路与存储单元20的进液口连通，采样阀2串联在该连接管路中，以控制该连接管路的启闭。温度探测单元19包括壳体、热液温度探头15及安装在壳体的电路腔9中的处理单元与供电电池10，处理单元包括电板11；热液温度探头15通过水密接插件12安装在壳体上，热液温度探头15内的热电偶丝的输出端通过水密地穿过水密接插件12的导线向处理单元输出检测信号。在工作过程中，深潜器上的机械手通过夹持该采样器，把采样管1和热液温度探头15对准热液喷口，当测得的热液口温度达到采样要求时，打开采样阀2，热液通过采样管1进入存储单元20；其中，采样管1构成本实施例中的采样探头。在采样之后，在陆上对所获取的热液进行化学参数分析，由于温度等环境的变化及多次采样样品的混合，所获取的化学参数难以反映其原始的参数信息，且难以达到实际探测所需的序列采样。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种集成式多功能深海水体取样探头，以能在热液的原始环境下，可同步地采集热液的温度和化学参数，以满足实际探测所需的序列采样。为了实现上述主要目的，本专利技术提供的种集成式多功能深海水体取样探头包括安装基座，固定在安装基座上的探测采样单元，及样品输送管路单元；安装基座上设有贯通其前后两端面的连通孔及自其侧面贯通至与连通孔连通的旁接孔；探测采样单元包括采样管，套装在采样管的进口端上的过滤头，套装在采样管内的温度检测传感器与化学参数采样传感器，及水密地套装在温度检测传感器外的导热保护套管；采样管的出口端水密地套装在连通孔的进口端内，导热保护套管的出口端水密地伸入连通孔内，且温度信号线伸出连通孔；化学参数采样传感器的信号线水密地穿过连通孔；样品输送管路单元包括样品输送管，样品输送管的进口端水密地套接在旁接孔的出口端内。基于前述的结构设置，能同步进行化学参数与温度的原位采样，将其与序列保真取样相结合，能充分发挥传感器与采样器各自的优势，以把传感器具有的连续测量、实时数据获取的优势和序列采样能提供丰富样品的优势相结合，可为深海研究提供前所未有的大量连续测量数据和序列保真样品。具体的方案为集成式多功能深海水体取样探头包括安装壳体单元；安装壳体单元包括安装基座，一端口水密地套装在安装基座的出口端部外的盛油筒体，进口端部水密地套装在盛油筒体的另一端口内的套装基座；套装基座的中央区域设有贯通孔，贯通孔的出口端部水密地套装有转接接头，穿过设于贯通孔的进口的信号线通过转接接头与外部水密线缆电连接。有效提高信号线的水密工作环境要求。更具体的方案为盛油筒体为透明软管结构，且其内腔充满密封油；套装基座上设有位于贯通孔侧旁的灌油孔，灌油孔上可拆卸地套装有灌油堵头；安装基座的出口端部的外周面上设有沿其周向布置的内凹槽，套装基座的进口端部的外周面上设有沿其周向布置的内凹槽；盛油筒体的两端部对应地套装在两个内凹槽外，在盛油筒体的端部外套装有用于将该端部箍紧于内凹槽外的卡箍。优选的方案为安装基座的出口端部包括用于套装盛油筒体内的大径端口部及由大径端口部朝外延伸布置的小径端口部；小径端口部的外周面为外螺纹结构，内孔壁设有沿其轴向布置的第一卡槽；在安装基座上的进口端部的连通孔部内套装有水密接头组件；水密接头组件包括自内而外地布设在连通孔部内的垫块、橡胶块、压紧块及锁紧螺母；橡胶块上设有供导热保护套管穿过的中心通孔及供化学参数采样传感器的信号线穿过的旁侧通孔；压紧块的外周面上设有与第一卡槽相适配对接的第二卡槽，在两卡槽之间卡装有与二者均耦合连接的卡销；锁紧螺母通过与外螺纹结构的配合，而抵压压紧块，以迫使橡胶块压缩变形而贴近密封信号线的外周面及导热保护套管的外周面。有效地提高前端的密封要求。进一步的方案为橡胶块朝向垫块的端部为圆台状凸起定位部，垫块的端面内凹地设有与凸起定位部相适配的圆台状定位槽；连通孔部内设有内肩台，垫块远离橡胶块的端面支撑在内肩台上。优选的方案为集成式多功能深海水体取样探头包括托架组件，托架组件包括安装座、固定在安装座的上方侧的套筒及固定在安装座的下方侧的斜向布置把柄；安装基座的中部区域凸起地设有外径大于盛油筒体的第一凸环结构；套筒套装在第一凸环结构外，并通过螺钉而可拆卸地与凸环结构固定连接；套装基座的出口端部为外径大于盛油筒体的第二凸环结构，套筒紧贴地套装在第二凸环结构外。便于机械手的抓取操作，并利用套筒对软管结构进行保护。优选的方案为过滤头包括滤网、滤网套座、滤网压环及探头盖帽；滤网套座为筒体结构，筒体结构的内筒腔的中部区域凸起地设有内凸环，一端口套装在采样管的进口端外，且使内凸环的端面抵靠采样管的端面；滤网压环与滤网依次地套装在筒体结构的另一端口内；探头盖帽具有通过螺纹结构而套装在另一端口内的套装部，以推挤滤网压环，而迫使滤网抵靠内凸环的另一端面；在径向上，滤网套座位于滤网压环的正对外侧的筒壁上设有进水孔，滤网压环上与进水孔相配合的位置设有与进水孔对接的过水孔。有效地减少水流中的杂质对滤网的冲击伤害。优选的方案为连通孔包括第一内螺纹外端口部及与第一内螺纹外端口部相邻接的第一锥形密封斜锥面，采样管的出口端部固设有第一卡套及套装在该出口端部外的第一弹性卡环，第一卡套外套装有与第一内螺纹外端口部相适配的第一螺纹压帽，用于通过第一卡套将第一弹性卡环紧压于第一锥形密封斜锥上。优选的方案为旁接孔包括第二内螺纹外端口部及与第二内螺纹外端口部相邻接的第二锥形密封斜锥面，样品输送管的进口端部固设有第二卡套及套装在该进口端部外的第二弹性卡环，第二卡套外套装有与第二内螺纹外端口部相适配的第二螺纹压帽，用于通过第二卡套将第二弹性卡环紧压于第二锥形密封斜锥面上。优选的方案为采样管为钛管，导热保护套管为一端封闭的钛管；样品输送管为钛管；样品输送管的出口端部通过转接头连接至PEEK管。附图说明图1为本专利技术实施例的轴向剖视图；图2为本专利技术实施例的爆炸图；图3为图2的G局部放大图；图4为图2的J局部放大图；图5为图3的I局部放大图；图6为图1的A局部放大图；图7为图6的F局部放大图；图8为图6的E局部放大图；图9为图7的K局部放大图；图10为图1的B局部放大图；图11为图2的H局部放大图；图12为图1的C局部放大图；图13为图1的D局部放大图。具体实施方式以下结合实施例及其附图对本专利技术作进一步说明。在下述实施例中，主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成式多功能深海水体取样探头，包括安装基座，固定在所述安装基座上的探测采样单元，及样品输送管路单元；其特征在于：/n所述安装基座上设有贯通其前后两端面的连通孔及自其侧面贯通至与所述连通孔连通的旁接孔；所述探测采样单元包括采样管，套装在所述采样管的进口端上的过滤头，套装在所述采样管内的温度检测传感器与化学参数采样传感器，及水密地套装在所述温度检测传感器外的导热保护套管；/n所述采样管的出口端水密地套装在所述连通孔的进口端内，所述导热保护套管的出口端水密地伸入所述连通孔内，且温度信号线伸出所述连通孔；所述化学参数采样传感器的信号线水密地穿过所述连通孔；所述样品输送管路单元包括样品输送管，所述样品输送管的进口端水密地套接在所述旁接孔的出口端内。/n

【技术特征摘要】
1.一种集成式多功能深海水体取样探头，包括安装基座，固定在所述安装基座上的探测采样单元，及样品输送管路单元；其特征在于：
所述安装基座上设有贯通其前后两端面的连通孔及自其侧面贯通至与所述连通孔连通的旁接孔；所述探测采样单元包括采样管，套装在所述采样管的进口端上的过滤头，套装在所述采样管内的温度检测传感器与化学参数采样传感器，及水密地套装在所述温度检测传感器外的导热保护套管；
所述采样管的出口端水密地套装在所述连通孔的进口端内，所述导热保护套管的出口端水密地伸入所述连通孔内，且温度信号线伸出所述连通孔；所述化学参数采样传感器的信号线水密地穿过所述连通孔；所述样品输送管路单元包括样品输送管，所述样品输送管的进口端水密地套接在所述旁接孔的出口端内。


2.根据权利要求1所述的集成式多功能深海水体取样探头，其特征在于：
所述集成式多功能深海水体取样探头包括安装壳体单元；所述安装壳体单元包括所述安装基座，一端口水密地套装在所述安装基座的出口端部外的盛油筒体，进口端部水密地套装在所述盛油筒体的另一端口内的套装基座；所述套装基座的中央区域设有贯通孔，所述贯通孔的出口端部水密地套装有转接接头，穿过设于所述贯通孔的进口的信号线通过所述转接接头与外部水密线缆电连接。


3.根据权利要求2所述的集成式多功能深海水体取样探头，其特征在于：
所述盛油筒体为透明软管结构，且其内腔充满密封油；所述套装基座上设有位于所述贯通孔侧旁的灌油孔，所述灌油孔上可拆卸地套装有灌油堵头；所述安装基座的出口端部的外周面上设有沿其周向布置的内凹槽，所述套装基座的进口端部的外周面上设有沿其周向布置的内凹槽；所述盛油筒体的两端部对应地套装在两个内凹槽外，在所述盛油筒体的端部外套装有用于将该端部箍紧于内凹槽外的卡箍。


4.根据权利要求2或3所述的集成式多功能深海水体取样探头，其特征在于：
所述安装基座的出口端部包括用于套装所述盛油筒体内的大径端口部及由所述大径端口部朝外延伸布置的小径端口部；所述小径端口部的外周面为外螺纹结构，内孔壁设有沿其轴向布置的第一卡槽；在所述安装基座上的进口端部的连通孔部内套装有水密接头组件；所述水密接头组件包括自内而外地布设在所述连通孔部内的垫块、橡胶块、压紧块及锁紧螺母；所述橡胶块上设有供所述导热保护套管穿过的中心通孔及供所述化学参数采样传感器的信号线穿过的旁侧通孔；所述压紧块的外周面上设有与所述第一卡槽相适配对接的第二卡槽，在两卡槽之间卡装有与二者均耦合连接的卡销；所述锁紧螺母通过与所述外螺纹结构的配合，而抵压所述压紧块，以迫使所述橡胶块压缩变形而贴近密封信号线的外周面及所述导热保护套管的外周面。


5.根据权利要求4所述的集成式多功能深海水体取样探头，其特征在于：<...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴世军，汪珣，杨灿军，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33