一种上覆水无污染及沉积物低扰动多次保压分离转移装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及深海取样技术，旨在提供一种上覆水无污染及沉积物低扰动多次保压分离转移装置。该装置包括：取样机构、推送舱机构、增压机构以及沉积物转移机构；取样机构包括保压筒、取样筒、取样筒球阀；推送舱机构包括中空管状的推送舱；增压机构包括筒体、活塞和推杆；沉积物转移机构包括具有三通结构的剪切球阀。本发明专利技术可以同时实现上覆水与沉积物的保压转移，且能够保证上覆水在转移后不被其他液体污染。沉积物从取样器内转移出去是通过二次取样管完成，而不是如现有技术那样将沉积物搅浑稀释后像液体一样转移出去，故可以较好地保证沉积物样品的完整性以及微生物的活性。物样品的完整性以及微生物的活性。物样品的完整性以及微生物的活性。

【技术实现步骤摘要】
一种上覆水无污染及沉积物低扰动多次保压分离转移装置


[0001]本专利技术涉及深海采样技术，具体涉及甲烷渗漏界面沉积物及其上覆水取样完成的基础上的保压分离转移培养技术，特别涉及一种上覆水无污染保压转移、沉积物低扰动多次转移的装置。

技术介绍

[0002]海底沉积物采样对于认识地球环境变迁、预测未来气候长期変化、寻找海底新能源天然气水合物、研究海洋极端微生物的多样性以及开发应用生物基因资源等方面有着重要意义。为了深海微生物地面实验室的培养研究和沉积物及其上覆海水的化学组分运输研究，需要一套可以实现样品保压分离培养的设备。开发海底保压分离系统及测试技术，从多学科角度研究甲烷渗漏及其对海洋环境的影响及机理也是国家能源和环境重大战略的迫切需求。国际上关于该界面的甲烷渗漏研究主要基于定点长期监测，但针对区域性甲烷渗漏的探测相对缺乏，究其原因是该界面的移动探测和高保真采样技术相对匮乏，相关的转移和测试技术也较薄弱。
[0003]目前针对深海甲烷渗漏界面沉积物及其上覆水取样多以通用型设备进行采样操作。例如，中国专利技术专利申请“一种全地层沉积物取样器”(申请号：CN202011516768.6)、“一种适用于高取样率海底表层沉积物取样器及取样方法”(申请号：CN202011101921.9)、“长岩芯重力活塞取样器”(申请号：CN98245305.1)等公开的取样器。但是，这些常规取样设备常规转移装置由于不能保压或扰动大或不能获取沉积物上覆水界面或不能够提供沉积物及上覆水转移接口，进而导致样品压力损失、气相组份散失、微生物死亡、氧化态改变和有机组份分解，极大的限制了甲烷渗漏区通量计算和地质环境系统演化的深入研究。
[0004]因此，开发能够同时实现上覆水的高纯度分离以及沉积物的多次转移，同时实现避免取样器内上覆水和沉积物混合扰动的低污染、低扰动的保压分离转移技术，将为精确的了解区域甲烷渗漏通量及其对海洋环境的影响机理提供必要的技术手段。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种上覆水无污染及沉积物低扰动多次保压分离转移装置。
[0006]为解决技术问题，本专利技术的解决方案是：
[0007]提供一种上覆水无污染及沉积物低扰动多次保压分离转移装置，包括：取样机构、推送舱机构、增压机构以及沉积物转移机构；
[0008]所述取样机构包括保压筒、取样筒、取样筒球阀；取样筒套装在保压筒中，取样筒球阀位于保压筒下端，保压筒顶部的端盖上设上覆水转移接口，取样筒底部设花瓣结构；
[0009]所述推送舱机构包括中空管状的推送舱，其上端设推送舱球阀，能通过抱箍与取样筒球阀相连；推送舱的下端部设推送舱端盖，推送舱端盖上设有连接液压管的接口；在推送舱中设有二次取样管，其上端部靠近推送舱球阀，下端部通过脱扣机构与推送杆相连；推
送杆末端的推送杆活塞靠近推送舱端盖，且与推送杆底座共同构成旋转机构；
[0010]所述增压机构包括筒体、活塞和推杆；所述推杆与活塞的端面相连，活塞将筒体分隔为两个腔室，每个腔室均设有一个用于连接液压管的接口；
[0011]所述沉积物转移机构包括具有三通结构的剪切球阀，在其左右两侧和下端部均设置开口；剪切球阀的左右两侧开口分别通过抱箍相接至沉积物培养釜和推杆舱体，其下端部能通过抱箍与推送舱球阀相连；剪切球阀或沉积物培养釜上设有转移结构接口。
[0012]作为一种优选方案，所述推送舱机构还包括止转杆结构，包括固定在推送舱侧壁上的止转螺杆，其内部贯穿设置止转轴，外部套装止转螺套；所述二次取样管的外侧壁上设轴向的止转槽，止转轴的内侧端部能够嵌入在止转槽中；止转螺套与止转螺杆之间为螺纹配合，止转轴的外侧端部与止转螺套顶端固定连接，能在止转螺套的带动下相对于止转螺杆位移。
[0013]作为一种优选方案，所述脱扣机构包括相互配合且活动安装的公扣与母扣，能在推送杆旋转时实现与二次取样管之间的锁紧与松脱；在推送杆上端部设公扣，在二次取样管下端部设母扣；所述旋转机构包括与推送杆相连的推送杆活塞，以及设有沉孔的推送杆底座；推送杆活塞的末端套装在沉孔中，其外侧部设有凸出的滑轴；沉孔侧壁设有楔形开口状，其弧形斜边作为与滑轴配合的滑轨。
[0014]作为一种优选方案，所述增压机构是手动增压泵，其推杆贯穿在中空的螺杆中，螺杆的外侧套装了螺套且两者之间为螺纹配合；推杆的外端部与螺套顶端固定连接，能在螺套的带动下相对于螺杆位移，螺杆固定安装在筒体端盖上。
[0015]作为一种优选方案，所述沉积物培养釜是具有一个开口端的耐压容器，其开口端通过与剪切球阀连接并以O型密封圈实现密封；沉积物培养釜的开口端内侧设有培养釜球阀。
[0016]作为一种优选方案，剪切球阀和推送舱球阀之间通过抱箍连接并以O型密封圈实现密封；剪切球阀与推杆舱体之间通过抱箍连接并以O型密封圈实现密封。
[0017]作为一种优选方案，所述推杆舱体中设有推杆，推杆的径向尺寸与剪切球阀的阀芯通孔为间隙配合；推杆的端部设推杆活塞，活塞外侧的推杆舱体端部设有用于连接液压管的接口。
[0018]作为一种优选方案，所述增压机构和沉积物培养釜分别至少有2套。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0020](1)本专利技术可以同时实现上覆水与沉积物的保压转移，且能够保证上覆水在转移后不被其他液体(如加入的海水、去离子水等)污染。
[0021](2)本专利技术中沉积物从取样器内转移出去是通过二次取样管完成，而不是如现有技术那样将沉积物搅浑稀释后像液体一样转移出去，故可以较好地保证沉积物样品的完整性以及微生物的活性。
[0022](3)本专利技术推送舱体内部的二次取样管及推送杆之间为活动连接，可以通过止转机构与旋转机构之间的配合实现二次取样管与推送杆之间的连接与脱扣。从而可以实现二次取样管将沉积物从取样器内的获取以及后续将沉积物从二次取样管内转移到培养釜内。
[0023](4)本专利技术可使用多个培养釜进行取样。每个培养釜上有独立的球阀开关。通过培养釜球阀、剪切球阀以及培养釜推送杆之间的动作配合实现沉积物样品的多次转移，从而
进一步提高沉积物的利用率。
附图说明
[0024]图1是本专利技术的外部整体结构示意图；
[0025]图2是推送舱体与取样器的剖面示意图；
[0026]图3是手动增压泵剖面示意图；
[0027]图4是沉积物转移整体装置剖面示意图；
[0028]图5是推送杆的结构示意图；
[0029]图6止转杆结构示意图；
[0030]图7是二次取样管末端的母扣安装示意图。
[0031]图中：1上覆水转移接口；2保压筒；3取样筒球阀；4推送舱球阀；5抱箍；6止转机构；7推送舱；8推送舱端盖；9手动增压泵；10二次取样管；11推送杆；12推送舱接口；13旋转机构；14脱扣机构；15取样筒；16推杆；17第一接口；18第二接口；19筒体；20活塞；21筒体端盖；22螺杆；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种上覆水无污染及沉积物低扰动多次保压分离转移装置，其特征在于，包括：取样机构、推送舱机构、增压机构以及沉积物转移机构；所述取样机构包括保压筒、取样筒、取样筒球阀；取样筒套装在保压筒中，取样筒球阀位于保压筒下端，保压筒顶部的端盖上设上覆水转移接口，取样筒底部设花瓣结构；所述推送舱机构包括中空管状的推送舱，其上端设推送舱球阀，能通过抱箍与取样筒球阀相连；推送舱的下端部设推送舱端盖，推送舱端盖上设有连接液压管的接口；在推送舱中设有二次取样管，其上端部靠近推送舱球阀，下端部通过脱扣机构与推送杆相连；推送杆末端的推送杆活塞靠近推送舱端盖，且与推送杆底座共同构成旋转机构；所述增压机构包括筒体、活塞和推杆；所述推杆与活塞的端面相连，活塞将筒体分隔为两个腔室，每个腔室均设有一个用于连接液压管的接口；所述沉积物转移机构包括具有三通结构的剪切球阀，在其左右两侧和下端部均设置开口；剪切球阀的左右两侧开口分别通过抱箍相接至沉积物培养釜和推杆舱体，其下端部能通过抱箍与推送舱球阀相连；剪切球阀或沉积物培养釜上设有转移结构接口。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述推送舱机构还包括止转杆结构，包括固定在推送舱侧壁上的止转螺杆，其内部贯穿设置止转轴，外部套装止转螺套；所述二次取样管的外侧壁上设轴向的止转槽，止转轴的内侧端部能够嵌入在止转槽中；止转螺套与止转螺杆之间为螺纹配合，止转轴的外侧端部与止转螺套顶端固定连接，能在止转螺套的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈家旺，郭进，李浩南，朱海，张培豪，邓义楠，陈道华，
申请(专利权)人：南方海洋科学与工程广东省实验室广州广州海洋地质调查局，
类型：发明
国别省市：