本发明专利技术实施例提供了一种月球保真取芯钻进装置及系统，月球保真取芯钻进装置包括钻杆和内管，钻杆设有第一孔以形成第一容纳空间，内管容置于第一容纳空间，内管设有第二孔以形成第二容纳空间，第二容纳空间用于容置钻取的月芯，钻杆设有多个第一调温回路，内管设有多个第二调温回路。通过在钻杆中设置第一调温回路和第二调温回路，吸收钻杆钻取月芯的过程中产生的热量或对月芯释放热量，从而使得内管中的月芯保持原位温度，有利于维持月芯的原位岩芯成分信息和赋存状态信息。
Lunar fidelity core drilling device and system
【技术实现步骤摘要】
月球保真取芯钻进装置及系统
本专利技术属于月球的地质探索领域，尤其涉及一种月球保真取芯钻进装置和具有该月球保真取芯钻进装置的月球保真取芯钻进系统。
技术介绍
月球以其独特的空间位置、广阔的科学探索前景及丰富的环境物质资源，成为了人类探索发现宇宙空间天体的首选。其中，获取并保真月芯是人类探月工程中的重要步骤。保真包括保温(温度)、保湿(湿度)、保质(成分)、保压(压力)和保光(光通量)，由于月球表面既没有空气也无水，为高真空环境，无需保湿和保压，因此，在月球上保真取芯主要是保温、保湿和保光。其中，在钻取月芯的切削过程中会产生难以及时消散的热量。当月芯吸收这些热量时，月芯的温度就会偏离原先在月层中的温度，从而丢失原位岩芯成分信息和赋存状态信息。因此，如何在钻取月芯的过程中，对月球保真取芯钻进装置进行冷却是当前研究的重点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种月球保真取芯钻进装置，能够消除月球保真取芯钻进装置在钻取月芯过程中产生的热量。为实现本专利技术的目的，本专利技术提供了如下的技术方案：第一方面，本专利技术实施例提供了一种月球保真取芯钻进装置，月球保真取芯钻进装置包括钻杆和内管，所述钻杆设有第一孔以形成第一容纳空间，所述内管容置于所述第一容纳空间，所述内管设有第二孔以形成第二容纳空间，所述第二容纳空间用于容置钻取的月芯，所述钻杆设有多个第一调温回路，所述内管设有多个第二调温回路。一种实施方式中，所述第一调温回路沿所述钻杆的延伸方向延伸，所述第二调温回路沿所述内管的延伸方向延伸，所述钻杆的延伸方向与所述内管的延伸方向相同。一种实施方式中，所述钻杆包括钻头部，所述钻头部用于钻开月表并向月层深处钻探，所述第一调温回路的部分延伸至所述钻头部内并形成第一调温部，所述第一调温部与钻头部的轮廓对应。一种实施方式中，所述钻头部测温件，所述测温件用于测量所述内管、所述钻头部和所述月芯的温度。一种实施方式中，所述月球保真取芯钻进装置还包括多个控制阀和调温件，所述调温件分别与所述控制阀和所述测温件电连接，所述控制阀设于所述第一调温回路的第一进液孔和所述第二调温回路的第二进液孔，所述第一进液孔设于所述钻杆与所述内管相对的内壁，所述第二进液孔设于所述内管与所述钻杆相对的外壁，所述第一进液孔用于为所述第一调温回路输入介质，所述第二进液孔用于为所述第二调温回路输入介质，所述调温件控制所述控制阀以调节所述第一调温回路和所述第二调温回路的介质的流量。一种实施方式中，所述月球保真取芯钻进装置设有进液总道，所述进液总道设于所述内管背向所述钻头部的一端，所述进液总道的第三进液孔设有控制阀，所述第三进液孔用于为所述进液总道输入所述介质，所述介质通过所述进液总道，从所述第一进液孔进入所述第一调温回路，并从所述第二进液孔进入所述第二调温回路。一种实施方式中，所述第一调温回路的第一出液孔和所述第二调温回路的第二出液孔均与所述进液总道位于所述月球保真取芯钻进装置的同一侧，所述第一调温回路的介质通过所述第一出液孔流出，所述第二调温回路的介质通过所述第二出液孔流出。一种实施方式中，所述钻杆还包括主体部和连接部，所述钻头部、所述主体部和所述连接部依次连接以形成钻杆，所述主体部的外周设有多个凸起，所述钻杆的连接部与所述内管连接。一种实施方式中，所述月球保真取芯钻进装置设有出液总道，所述出液总道设于所述内管，所述第一调温回路与所述第二调温回路均与所述出液总道连通，所述第一调温回路的介质与所述第二调温回路的介质均通过所述出液总道流出。一种实施方式中，所述月球保真取芯钻进装置还包括软袋，所述软袋套设于所述内管朝向月球内部的一端，当所述月球保真取芯钻进装置钻取月芯时，所述月芯推动所述软袋并伸入所述第二孔，以使所述软袋包裹所述内管中的月芯，所述软袋用于对所述月芯保湿和保光。一种实施方式中，所述月球保真取芯钻进装置还包括卡爪，所述卡爪设于所述内管之靠近所述钻头部的端部，当所述月球保真取芯钻进装置完成取芯并远离所述月层时，所述卡爪卡断月芯，以使所述月芯与所述月层分离并容置于所述第二容纳空间。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种月球保真取芯钻进系统，月球保真取芯钻进系统包括驱动件和如第一方面任一项实施方式所述的月球保真取芯钻进装置，所述驱动件与所述月球保真取芯钻进装置连接，所述驱动件用于驱动所述月球保真取芯钻进装置旋转以钻取月芯。通过在钻杆中设置第一调温回路和第二调温回路，吸收钻杆钻取月芯的过程中产生的热量或对月芯释放热量，从而使得内管中的月芯保持原位温度，有利于维持月芯的原位岩芯成分信息和赋存状态信息。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的月球保真取芯钻进装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本专利技术实施例提供了一种月球保真取芯钻进装置100，月球保真取芯钻进装置100针对于月球的极端环境，主要用于钻取和收纳月芯，对于地质条件与月球类似的其他星球，本专利技术提供月球保真取芯钻进装置100也可适用。月球保真取芯钻进装置100包括钻杆10和内管20，钻杆10设有第一孔101以形成第一容纳空间102，内管20容置于第一容纳空间102，内管20设有第二孔201以形成第二容纳空间202，第二容纳空间202用于容置钻取的月芯，钻杆10设有多个第一调温回路11，内管20设有多个第二调温回路21。具体的，第一孔101为通孔，便于月芯通过第一孔101进入钻杆10，再通过第二孔201进入内管20。第二孔201为盲孔，其开口朝向与钻取方向相同，即朝向月球内部，便于月芯进入第二孔201后密封储存。第一孔101与第二孔201的轴线重合。钻杆10和内管20均可采用强度较高的轻质合金。可以理解的是，月球保真取芯钻进装置100在钻取月芯时，容易产生热量，月层中的月芯吸收热量会升温而超过原位温度。另外，由于月球昼夜温差大，当外界气温较低时，月层中的月芯的热量容易散失，当月芯吸收钻取过程的热量值低于散失的热量值时，月芯的温度会低于原位温度。调温回路既可以通入冷却介质吸收热量，也可以通入增热介质散发热量，以维持月芯的原位温度。通过在钻杆10中设置第一调温回路11和第二调温回路21，吸收钻杆10钻取月芯的过程中产生的热量或对月芯释放热量，从而使得内管20中的月芯保持原位温度，有利于维持月芯的原位岩芯成分信息和赋存状态信息。一种实本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种月球保真取芯钻进装置，其特征在于，包括钻杆和内管，所述钻杆设有第一孔以形成第一容纳空间，所述内管容置于所述第一容纳空间，所述内管设有第二孔以形成第二容纳空间，所述第二容纳空间用于容置钻取的月芯，所述钻杆设有多个第一调温回路，所述内管设有多个第二调温回路。/n
【技术特征摘要】
1.一种月球保真取芯钻进装置，其特征在于，包括钻杆和内管，所述钻杆设有第一孔以形成第一容纳空间，所述内管容置于所述第一容纳空间，所述内管设有第二孔以形成第二容纳空间，所述第二容纳空间用于容置钻取的月芯，所述钻杆设有多个第一调温回路，所述内管设有多个第二调温回路。
2.如权利要求1所述的月球保真取芯钻进装置，其特征在于，所述第一调温回路沿所述钻杆的延伸方向延伸，所述第二调温回路沿所述内管的延伸方向延伸，所述钻杆的延伸方向与所述内管的延伸方向相同。
3.如权利要求2所述的月球保真取芯钻进装置，其特征在于，所述钻杆包括钻头部，所述钻头部用于钻开月表并向月层深处钻探，所述第一调温回路的部分延伸至所述钻头部内并形成第一调温部，所述第一调温部与钻头部的轮廓对应。
4.如权利要求3所述的月球保真取芯钻进装置，其特征在于，所述钻头部设有测温件，所述测温件用于测量所述内管、所述钻头部和所述月芯的温度。
5.如权利要求4所述的月球保真取芯钻进装置，其特征在于，所述月球保真取芯钻进装置还包括多个控制阀和调温件，所述调温件分别与所述控制阀和所述测温件电连接，所述控制阀设于所述第一调温回路的第一进液孔和所述第二调温回路的第二进液孔，所述第一进液孔设于所述钻杆与所述内管相对的内壁，所述第二进液孔设于所述内管与所述钻杆相对的外壁，所述第一进液孔用于为所述第一调温回路输入介质，所述第二进液孔用于为所述第二调温回路输入介质，所述调温件控制所述控制阀以调节所述第一调温回路和所述第二调温回路的介质的流量。
6.如权利要求5所述的月球保真取芯钻进装置，其特征在于，所述月球保真取芯钻进装置设有进液总道，所述进液总道设于所述内管背向所述钻头部的一端，所述进液总道的第三进液孔设有控制阀，所述第三进液孔用于为所述进液总道输入所述介质，所述介质通过所述进液总道，从所述第一进液...
【专利技术属性】
技术研发人员：张国庆，谢和平，高明忠，罗通，李存宝，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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