一种海水取样器制造技术

本发明专利技术公开一种海水取样器，包括气囊、气体发生装置、控制器、取样系统、基体，气囊连接在基体上，控制器、取样系统均连接在基体上，气囊连通气体产生装置，气体产生装置用于产生气体并排出至气囊中使基体上浮，取样系统用于在海水取样器上浮至水面之前收集海水样品，控制器分别和取样系统、气体产生装置电性连接，控制器用于控制气体产生装置和取样系统运行。本发明专利技术为无缆作业方式，自主完成下潜与浮出，可下潜于深海之中，无需专用的船载设备投放与回收，不占用过多船时。另外气体发生装置以化学物质反应方式产生气体完成浮力调节，对化学物质可控度高，易于控制浮力。取样系统也简化了部件结构，减少使用易损坏的复杂电路连接。减少使用易损坏的复杂电路连接。减少使用易损坏的复杂电路连接。

【技术实现步骤摘要】
一种海水取样器


[0001]本专利技术涉及海洋技术仪器
，具体是一种海水取样器。

技术介绍

[0002]海洋是人类生命的起源，以其丰富的水体资源、矿产资源和生物资源支撑人类的永续发展。由于深海具有可视性差、水压大和地形复杂等特殊属性，人类对于深海的认知严重不足。深海中还有很多未知奥秘，如：深海生命体生存环境，生物与环境之间的物质能量交换方式，深海热液系统对矿产资源和生物资源的影响等。为解决以上科学问题，需要对深海水样进行取样分析。
[0003]检索专利文献发现，现有的水体取样技术存在以下几方面的缺点，(1)多数深海取样器设备为有缆控制作业，需要专用的船载设备进行投放与回收，有缆作业限制了深海取样器可达深度；(2)现有的高保真水质取样器虽然能达到原位取水目的，但装置附属配套设备过多，系统复杂极易损坏；(3)占用船时较长，科考船在取样器下水期间只能停船不动，作业效率极低；(4)现有装置电子化程度过高，此类器件在深海高压环境容易损坏，不够可靠；(5)现有装置控制系统比较复杂，成本过高。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种海水取样器，其能够解决无缆海水取样的问题。
[0005]本专利技术的技术方案为：一种海水取样器，包括气囊、气体发生装置、控制器、取样系统、基体，气囊连接在基体上，控制器、取样系统均连接在基体上，气囊连通气体产生装置，气体产生装置用于产生气体并排出至气囊中使基体上浮，取样系统用于在海水取样器上浮至水面之前收集海水样品，控制器分别和取样系统、气体产生装置电性连接，控制器用于控制气体产生装置和取样系统运行。
[0006]进一步的，所述气体产生装置包括第一材料管、第二材料管、反应舱、第一排出组件和第二排出组件，第一材料管和第二材料管互不连通，第一材料管和第二材料管分别和反应舱连通，反应舱和气囊连通，使得在反应舱中所产生的气体能进入到气囊中，第一材料管和第二材料管分别装有能接触发生反应产生气体的两种物质，第一排出组件设置在第一材料管和反应舱连通的通道上以排出第一材料管的物质至反应舱，第二排出组件设置在第二材料管和反应舱连通的通道上以排出第二材料管的物质至反应舱，控制器分别和第一排出组件以及第二排出组件电性连接以控制第一排出组件以及第二排出组件的运行。
[0007]进一步的，所述第一排出组件为第一流量泵，所述第二排出组件为第二流量泵。
[0008]进一步的，所述第一材料管装有的物质为碳酸钙，第二材料管装有的物质为盐酸。
[0009]进一步的，所述气体产生装置还包括有混合层板，混合层板连接在反应舱内部，混合层板上包括有若干用于物质充分混合的孔。
[0010]进一步的，所述取样系统包括第三流量泵、第一单向阀、样品收集管、滑动活塞、第
二单向阀，样品收集管包括进水口和出水口，第一单向阀内设在样品收集管靠近出水口的位置，第二单向阀内设在样品收集管靠近进水口的位置，滑动活塞内设在样品收集管中第一单向阀和第二单向阀之间，滑动活塞和第一单向阀之间构成第一腔室，滑动活塞和第二单向阀之间构成第二腔室，第一腔室和第二腔室互不连通，第三流量泵设置在靠近出水口的一端，第三流量泵用于通过第一单向阀抽出第一腔室的液体，使得海水从进水口穿过第二单向阀进入到第二腔室并推动滑动活塞移动，第二单向阀用于海水进入并将海水限制在第二腔室中。
[0011]进一步的，所述控制器为树莓派控制器。
[0012]进一步的，还包括测深装置，测深装置和控制器电性连接，测深装置用于检测海水取样器所在深度数据并反馈到控制器，控制器用于根据海水取样器所在深度数据控制气体产生装置和取样系统运行以收集不同深度的样品。
[0013]进一步的，还包括第一涡轮扇和第二涡轮扇，第一涡轮扇连接在基体的一端，第二涡轮扇连接在基体的另一端，第一涡轮扇和第二涡轮扇设置在同一轴线上。
[0014]进一步的，所述气囊上还设置有泄压阀，泄压阀和气囊连通，泄压阀用于平衡气囊内外压力防止气囊炸裂。
[0015]本专利技术的有益效果为：
[0016]1、本专利技术为无缆作业方式，自主完成下潜与浮出，可下潜于深海之中，无需专用的船载设备投放与回收，不占用过多船时。
[0017]2、以化学物质反应方式产生气体完成浮力调节，对化学物质可控度高，易于控制浮力。
[0018]3、减少使用多线路的电控连接，降低对控制单元的要求，减少电控损坏的概率。
[0019]4、利用双单向阀和流量泵锁死“海水样品”，取样管结构简单,无需对活塞进程进行控制。
[0020]5、在同一次投放使用能收集不同深度的海水样品，对本专利技术的装置适用大面积阵列投放使用。
附图说明
[0021]图1为本专利技术的装置的立体结构示意图。
[0022]图2为本专利技术的装置的正视图。
[0023]图3为气体发生舱的剖面结构示意图。
[0024]图4为未抽取海水时样品收集管内部结构剖面图。
[0025]图5为抽取海水过程中样品收集管内部结构剖面图。
[0026]图6为抽取海水完成时样品收集管内部结构剖面图。
[0027]图7为本专利技术的装置的俯视图。
[0028]图中，1、上盖板；2、卡圈；3、下盖板；4、第三流量泵；5、第一单向阀；6、样品收集管；7、第二单向阀；8、气囊；9、布放接头；10、泄压阀；11、连接杆；12、第一涡轮扇；13、基体；14、导向板；15、气体发生舱；150、舱壳；151、非反应舱；152、反应舱；153、第一材料管；154、第二材料管；155、第一流量泵；156、第二流量泵；157、混合层板；158、气体单向阀；16、管路井；17、第二涡轮扇；18、控制单元；19、底座；20、去离子水；21、滑动活塞；22、海水、23、进水口；
24、出水口。
具体实施方式
[0029]下面，结合附图以及具体实施方式，对本专利技术做进一步描述：
[0030]如图1
‑
7所示，一种海水取样器，包括：浮力系统、取样系统、控制系统、平衡系统。所述浮力系统用于给海水取样器提供上浮动力；所述取样系统用于收集海水样品并保存在其中；所述控制系统用于控制浮力系统和取样系统的运行；所述平衡系统用于在装置上升下沉的过程中始终保持在竖直方向上。
[0031]所述浮力系统包括上盖板1、卡圈2、下盖板3、气囊8、泄压阀10、气体发生舱15。所述上盖板1和下盖板3均为圆环形，三个卡圈2的上端和上盖板1固定连接，三个卡圈2的下端和下盖板3固定连接，所述气囊8为旋转体结构，气囊8设置在三个卡圈2构成的圆形环道中。所述泄压阀10连通在气囊8上，泄压阀10在气囊8达到一定内部压力时打开阀门流出部分气体，泄压阀10的作用是，海水取样器上浮过程中因为水深变化气囊8外部水压变小，气囊8向外膨胀，为避免造成气囊8炸裂现象，泄压阀10流出部分气体，以维持气囊8内部压力与外界压力相同。气囊8还通过管路井16和气体发生舱15连通，气体发生舱1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海水取样器，其特征在于：包括气囊、气体发生装置、控制器、取样系统、基体，气囊连接在基体上，控制器、取样系统均连接在基体上，气囊连通气体产生装置，气体产生装置用于产生气体并排出至气囊中使基体上浮，取样系统用于在海水取样器上浮至水面之前收集海水样品，控制器分别和取样系统、气体产生装置电性连接，控制器用于控制气体产生装置和取样系统运行。2.如权利要求1所述的海水取样器，其特征在于：所述气体产生装置包括第一材料管、第二材料管、反应舱、第一排出组件和第二排出组件，第一材料管和第二材料管互不连通，第一材料管和第二材料管分别和反应舱连通，反应舱和气囊连通，使得在反应舱中所产生的气体能进入到气囊中，第一材料管和第二材料管分别装有能接触发生反应产生气体的两种物质，第一排出组件设置在第一材料管和反应舱连通的通道上以排出第一材料管的物质至反应舱，第二排出组件设置在第二材料管和反应舱连通的通道上以排出第二材料管的物质至反应舱，控制器分别和第一排出组件以及第二排出组件电性连接以控制第一排出组件以及第二排出组件的运行。3.如权利要求2所述的海水取样器，其特征在于：所述第一排出组件为第一流量泵，所述第二排出组件为第二流量泵。4.如权利要求2所述的海水取样器，其特征在于：所述第一材料管装有的物质为碳酸钙，第二材料管装有的物质为盐酸。5.如权利要求2所述的海水取样器，其特征在于：所述气体产生装置还包括有混合层板，混合层板连接在反应舱内部，混合层板上...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴刚，尉建功，王嘹亮，张汉泉，郭旭东，谢瑞，李文静，吴婷婷，
申请(专利权)人：广州海洋地质调查局，
类型：发明
国别省市：