本发明专利技术公开了一种多路海水水样采集装置，涉及海洋取样技术，本发明专利技术包括：配流阀机构、取样动力机构和配流驱动机构，其中，所述配流阀机构包括配流阀体，所述配流阀体设有若干配流阀排水口和至少一个配流阀进水口；所述配流阀进水口与所述取样动力机构的导水口相连通，所述取样动力机构用于采集海水水样；所述配流驱动机构用于驱动所述配流阀机构的配流阀芯，所述配流阀芯带动所述配流阀体绕中心轴线转动设定角度，以将所述配流阀进水口与不同的所述配流阀排水口连通。本发明专利技术的装置能够在复杂的海水环境中，对不同点位的海水进行定量采集，从而获得不同时间序列的海水样品。从而获得不同时间序列的海水样品。从而获得不同时间序列的海水样品。
【技术实现步骤摘要】
一种多路海水水样采集装置
[0001]本专利技术涉及海洋取样技术，特别涉及一种多路海水水样采集装置。
技术介绍
[0002]海水的采集和研究一直是海洋研究领域的热门和重点课题。海水的生态环境是海洋生物生存和发展的基本条件。海水中的气体成分可以在一定程度上标识深海资源的蕴藏量,追踪海水中气体浓度的异常分布特征,有助于识别海底的热液活动和寻找天然气水合物等资源。海洋环境中也蕴含极为特殊的生物结构和具备某些地面生物不具备的基因及特殊的代谢调控机制和代谢产物,这些生物和产物是开发新的生物活性物质的重要资源。因此，通过取样设备采集不同点位的海水水样能真实反映水体组成成分信息的海水样品，其不仅有助于深海探索和海底矿物资源的开发，也有助于深海微生物研究以及完善深海生物圈的认识，是深海探索领域的重要技术手段。
[0003]随着海洋研究的不断深入，人类对海洋领域的探索已达到全海深级别，对海水样品的品质以及对取样装备的设计标准也越来越高。由于海洋是一个高压、低温以及强腐蚀的环境，并且海底地形较为复杂且周围海水又时刻处于动态变化的过程，故这些情况使得深海海水的采集难度增加。目前大多数采水器利用电机与平衡采样阀配合驱动的形式，设备结构复杂，操作难度较大，如果不能保证海水样品的原位压力和气密性，造成部分海水气体泄漏或海水样品压力明显损失，分析结果便会明显失真。目前能够在保证海水样品质量的基础上，简化设备结构并且在时间序列上满足不同点位的采样密度是目前海水采样装置设计的重点和难点。
[0004]因此，研究一种多路海水水样采集方法和装置使其能够获得不同时间序列、不同点位以及不同深度的多路海水水样是十分必要的。
技术实现思路
[0005]本专利技术要解决的技术问题是，克服现有技术中采集海水时水样在取样密度以及时间序列上难以同时兼顾的技术空白，提供一种多路海水水样采集装置，本专利技术的装置能够在复杂的海水环境中，对不同点位的海水进行定量采集，从而获得不同时间序列的海水样品。
[0006]为解决技术问题，本专利技术的解决方案是：
[0007]一种多路海水水样采集装置，其包括：配流阀机构、取样动力机构和配流驱动机构，其中，
[0008]所述配流阀机构包括配流阀体，所述配流阀体设有若干配流阀排水口和至少一个配流阀进水口；所述配流阀进水口与所述取样动力机构的导水口相连通，所述取样动力机构用于采集海水水样；所述配流驱动机构用于驱动所述配流阀机构的配流阀芯，所述配流阀芯带动所述配流阀体绕中心轴线转动设定角度，以将所述配流阀进水口与不同的所述配流阀排水口连通。
[0009]如上所述的多路海水水样采集装置，进一步地，所述配流阀排水口沿轴向至少分布有2层，所述配流阀排水口周向分布在所述配流阀体的外侧，所述配流阀进水口具有与所述配流阀排水口的层数相对应的排水通道，其中，当所述配流阀体绕中心轴线转动时，所述配流阀进水口通过对应的排水通道与不同层数的所述配流阀排水口交替连通。配流阀芯放置在配流阀体之中，阀芯侧面垂直方向上两个毛细孔与配流阀体顶部两层圆孔相配合，排出水样。当配流电机转动步数为2n时，配流阀芯上端毛细孔与阀体上层圆孔联通，水样从阀体上层排出。当配流电机转动步数为2n+1时，配流阀芯下端毛细孔与阀体下层圆孔联通，水样从阀体下层排出。此外，通过编写蠕动泵驱动电机与配流步进电机的程序，可以实现配流步进电机、转向伺服电机以及驱动步进电机之间的相互配合，达到按照需求定时定量的进行水样的采集。
[0010]如上所述的多路海水水样采集装置，进一步地，所述配流驱动机构包括配流电机舱和配流驱动电机舱端盖，所述配流电机舱和所述配流驱动电机舱端盖配合安装形成有内腔，所述内腔设有配流步进电机、光电开关和传动机构，其中，所述配流步进电机安装在所述配流驱动电机舱端盖上，所述配流步进电机通过所述传动机构驱动所述配流阀机构的配流阀芯，所述光电开关包括光电传感器和隔离板，当所述配流阀芯带动所述配流阀体绕中心轴线转动设定角度时，当所述隔离板转换到豁口位置时，所述光电传感器导通并输出高电平信号给控制板，当所述配流阀体绕中心轴线转动一周时，所述控制板对所述配流步进电机的转动角度进行归零。配流步进电机配有减速器及光电传感器，提高配流阀芯的转动精度，使得配流阀芯可以更好地匹配位置。
[0011]如上所述的多路海水水样采集装置，进一步地，所述取样动力机构包括蠕动泵头和连接在所述蠕动泵头下部的蠕动泵电机舱，其中，所述蠕动泵头设有蠕动泵进水口和蠕动泵导水口，海水水样从所述蠕动泵进水口进入并从所述蠕动泵导水口出，从所述蠕动泵导水口出的海水水样通过导管进入配流阀进水口。取样动力结构包括蠕动泵头以及蠕动泵驱动电机。取样动力结构是为了控制采水的开始及停止。当蠕动泵开始工作时，海水由蠕动泵进水口进入蠕动泵，再由蠕动泵导水口流入配流阀进水口，实现水样的采集。当取样泵停止工作时，取样停止。
[0012]如上所述的多路海水水样采集装置，进一步地，所述配流阀体的外周表面包含100个配流阀排水口，100个配流阀排水均分两层沿配流阀体的外侧周向等间距分布，配流步进电机的步进角度为1.8
°
，且相邻两个配流阀排水口之间夹角为3.6
°
。配流驱动结构包括配流步进电机、光电开关和传动部分。为了有效区分和保存100个离散水样，配流阀体设计上下两层各50个排水口，当阀芯上的毛细孔与某一路排水口重合时，排出水样并进行有效保存。单个多路海水水样采集装置可以采集多达100个离散水样，通过控制取样动力结构的开关对深海水样进行高空间分辨率采集。为了有效区分和保存100个离散水样，配流阀体上下两层各50个排水点位，通过配流步进电机带动传动部分驱动阀芯转动与阀体配合进行排水并保存水样。为了提高配流步进电机的定位精度，减少累计误差，配流步进电机每转一周后利用光电传感器及隔离板组成光电开关，对电机转动角度进行归零。
[0013]配流阀结构包括配流阀体、配流阀芯以及PEEK接头。为了有效区分和保存100个离散水样，配流阀体设计100路排水口，当阀芯内的排水通道与某一路排水口重合时，水样可以排出并进行有效保存。配流阀体表面上下两层各50个圆孔错位布置并与PEEK接头连接进
行导水。单层相邻两个排水口夹角7.2
°
，故50个排水口相邻两个排水口之间的角度为3.6
°
。阀体底部的圆孔为进水口，与取样动力结构中的蠕动泵导水口相连，进行水样的导通。
[0014]如上所述的多路海水水样采集装置，进一步地，所述配流阀排水口通过接头连接储水袋。
[0015]如上所述的多路海水水样采集装置，进一步地，所述接头采用PEEK材料.。PEEK是一种耐高温热塑性塑料，具有优良的综合性能，在许多特殊领域可以替代金属等。
[0016]本专利技术与现有技术相比，其有益效果在于：
[0017](1)本专利技术专利利用蠕动泵给采水装置提供动力，能够在维持深海水环境原状环境的情况下，对不同点位的海水实时进行高空间分辨率采集，以获不同位置、不同深度以及本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多路海水水样采集装置，其特征在于，包括：配流阀机构、取样动力机构、配流驱动机构，其中，所述配流阀机构包括配流阀体，所述配流阀体设有若干配流阀排水口和至少一个配流阀进水口；所述配流阀进水口与所述取样动力机构的导水口相连通，所述取样动力机构用于采集海水水样；所述配流驱动机构用于驱动所述配流阀机构的配流阀芯，所述配流阀芯带动所述配流阀体绕中心轴线转动设定角度，以将所述配流阀进水口与不同的所述配流阀排水口连通。2.根据权利要求1所述的多路海水水样采集装置，其特征在于，所述配流阀排水口沿轴向至少分布有2层，所述配流阀排水口周向分布在所述配流阀体的外侧，所述配流阀进水口具有与所述配流阀排水口的层数相对应的排水通道，其中，当所述配流阀体绕中心轴线转动时，所述配流阀进水口通过对应的排水通道与不同层数的所述配流阀排水口交替连通。3.根据权利要求1所述的多路海水水样采集装置，其特征在于，所述配流驱动机构包括配流电机舱和配流驱动电机舱端盖，所述配流电机舱和所述配流驱动电机舱端盖配合安装形成有内腔，所述内腔设有配流步进电机、光电开关和传动机构，其中，所述配流步进电机安装在所述配流驱动电机舱端盖上，所述配流步进电机通过所述传动机构驱动所述配流阀...
【专利技术属性】
技术研发人员：耿雪樵，王荧，陈家旺，陈道华，邓义楠，蒋雪筱，方玉平，李柯良，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
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