本发明专利技术涉及深海流体喷口颗粒物取样装置及其取样方法，所述深海流体喷口颗粒物取样装置包括流体取样帽、通过流体软管连接于所述流体取样帽的固液两相分离装置、设置在所述固液两相分离装置的颗粒物出口端的时间序列采样装置、以及连接于所述时间序列采样装置的控制腔体，所述深海流体喷口颗粒物取样装置可由载人潜器或者ROV等运载平台搭载布放和回收，可长期布放于海底流体喷口附近进行流体喷口颗粒物取样工作，能够按照时间序列获取随着流体喷发携带的浊流颗粒物，为流体演化、关键组分生物地球化学循环、海底与海水的物质与能量交换等研究提供技术支撑。换等研究提供技术支撑。换等研究提供技术支撑。
【技术实现步骤摘要】
深海流体喷口颗粒物取样装置及其取样方法
[0001]本专利技术涉及流体颗粒物取样
，特别是涉及一种深海流体喷口颗粒物取样装置及其取样方法。
技术介绍
[0002]深海热液和冷泉等流体喷发系统代表了地球上非常独特的海洋极端环境，其流体中的固体颗粒物蕴含了流体演化、关键组分生物地球化学循环、海底与海水的物质与能量交换等信息。在此研究中，目前只能通过化学传感器和设备对流体其中的Eh、pH、甲烷含量、铁、锰含量等个别参数进行原位检测，仍缺乏对流体喷口的固体颗粒物进行收集的技术手段，无法满足深海生物地球化学研究的需求。
技术实现思路
[0003]本专利技术的一目的是，提供一种深海流体喷口颗粒物取样装置及其取样方法，该装置可长期布放于海底流体喷口附近，进行流体喷口颗粒物取样工作，能够按照时间序列获取随着流体喷发携带的浊流颗粒物，为流体演化、关键组分生物地球化学循环、海底与海水的物质与能量交换等研究提供技术支撑。
[0004]本专利技术提供了一种深海流体喷口颗粒物取样装置，包括：
[0005]流体取样帽，所述流体取样帽用于罩在流体喷口处，以供流体喷口喷出的流体流入；
[0006]固液两相分离装置，所述固液两相分离装置通过流体软管连接于所述流体取样帽，用于将所述流体取样帽流入的流体分离为颗粒物和海水；
[0007]时间序列采样装置，所述时间序列采样装置设置在所述固液两相分离装置的颗粒物出口端，用于对所述固液两相分离装置沉降的颗粒物按照时间序列展开收集工作；以及
[0008]控制腔体，所述控制腔体连接于所述时间序列采样装置并具有能够与上位机连接通讯的通讯接口，用于接收上位机发送的控制指令，并按照所述控制指令控制所述时间序列采样装置展开收集工作。
[0009]在本专利技术的一实施例中，所述时间序列采样装置包括驱动电机、由所述驱动电机驱动转动的齿轮转盘以及沿所述齿轮转盘的周向设置在所述齿轮转盘之下的多个采样瓶，所述控制腔体基于所述控制指令控制所述驱动电机工作，从而使得所述齿轮转盘转动而切换对应的所述采样瓶进行采样。
[0010]在本专利技术的一实施例中，所述时间序列采样装置还包括连接于所述固液两相分离装置的颗粒物出口的采样口，所述齿轮转盘设置有25个与所述采样口对接的位置，25个对接位置对应安装有24个采样瓶和1个空白对照瓶。
[0011]在本专利技术的一实施例中，所述流体取样帽包括帽状部和延伸自所述帽状部的第一流体软管接口，所述固液两相分离装置包括两相分离腔体、设置在所述两相分离腔体侧壁处的第二流体软管接口、设置在所述两相分离腔体的顶部的海水出口以及设置在所述两相
分离腔体的底部的漏斗部，所述第一流体软管接口和所述第二流体软管接口分别连接于所述流体软管的两端，所述两相分离腔体用于将流体分离为颗粒物和海水，其中颗粒物自所述漏斗部排出，海水自所述海水出口排出。
[0012]在本专利技术的一实施例中，所述流体取样帽还包括分别设置在所述第一流体软管接口两侧的取样帽吊耳，以供所述流体取样帽能够经由所述取样帽吊耳被机械手吊动。
[0013]在本专利技术的一实施例中，所述深海流体喷口颗粒物取样装置还包括安装框架，所述安装框架具有主体支撑框架和可拆卸地设置在所述主体支撑框架上半部的取样帽支承架，所述固液两相分离装置设置在所述主体支撑框架的中部位置，所述时间序列采样装置和所述控制腔体设置在所述安装框架主体的下半部，所述取样帽支承架用于放置所述流体取样帽。
[0014]在本专利技术的一实施例中，所述深海流体喷口颗粒物取样装置还包括深海拍照系统，所述深海拍照系统包括深海相机和深海LED灯，所述取样帽支承架延伸形成有分别用于安装所述深海相机和所述深海LED灯的第一支撑部和第二支撑部。
[0015]在本专利技术的一实施例中，所述深海流体喷口颗粒物取样装置还包括电连接于所述时间序列采样装置、所述控制腔体以及所述深海拍照系统的电池腔体，用于为所述时间序列采样装置、所述控制腔体以及所述深海拍照系统提供能源支持。
[0016]在本专利技术的一实施例中，所述控制腔体的所述通讯接口为RS485通讯接口。
[0017]在本专利技术的一实施例中，所述深海流体喷口颗粒物取样装置还搭载有水文传感器和化学传感器，所述水文传感器和所述化学传感器用于进行深海水文、化学环境长期监测。
[0018]本专利技术在另一方面还提供了深海流体喷口颗粒物取样装置的取样方法，包括步骤：
[0019]S1、将流体取样帽取下，罩设在海底流体喷口正上方；
[0020]S2、流体经由流体软管流入固液两相分离装置中进行固液两相分离，其中颗粒物经由所述固液两相分离装置的漏斗部排出，海水经由所述固液两相分离装置的海水出口排出；以及
[0021]S3、经由上位机发送控制指令，控制腔体接收上位机发送的控制指令，并按照所述控制指令控制时间序列采样装置对经由所述漏斗部排出的颗粒物展开收集工作。
[0022]本专利技术的所述深海流体喷口颗粒物取样装置可长期布放于海底流体喷口附近，进行流体喷口颗粒物的收集工作，能够在规定的时间内获取随着流体喷口携带的浊流颗粒物，为认知热液和冷泉等流体喷发系统在深海生物地球化学循环中的作用，揭示地球内部物质输运对极端生命系统演化的控制等提供技术支撑。
[0023]本专利技术的所述深海流体喷口颗粒物取样装置能够通过深海拍照系统展开深海环境长期定时拍照工作，同时还能够搭载水文、化学传感器进行深海水文、化学环境长期监测，满足对深海环境研究的技术需求。
[0024]本专利技术的所述深海流体喷口颗粒物取样装置能够经由载人潜器或者ROV等运载平台的机械手进行布放和回收，整体结构简单、使用方便，具有广泛的应用前景。
[0025]通过对随后的描述和附图的理解，本专利技术进一步的目的和优势将得以充分体现。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的一优选实施例的所述深海流体喷口颗粒物取样装置的立体结构示意图。
[0027]图2为本专利技术的上述优选实施例的所述深海流体喷口颗粒物取样装置的取样方法流程图。
[0028]附图标号说明：深海流体喷口颗粒物取样装置100；流体取样帽10；帽状部11；第一流体软管接口12；取样帽吊耳13；固液两相分离装置20；两相分离腔体21；第二流体软管接口22；海水出口23；漏斗部24；时间序列采样装置30；驱动电机31；齿轮转盘32；采样瓶33；采样口34；流体软管40；控制腔体50；安装框架60；主体支撑框架61；取样帽支承架62；第一支撑部63；第二支撑部64；深海拍照系统70；深海相机71；深海LED灯72；电池腔体80。
具体实施方式
[0029]以下描述用于揭露本专利技术以使本领域技术人员能够实现本专利技术。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本专利技术的基本原理可以应用于其他实施方案、形变方案、改进方案、等同方案以及没有背离本专利技术的精神和范围的其他技术方案。
[0030]本领域技本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.深海流体喷口颗粒物取样装置，其特征在于，包括：流体取样帽，所述流体取样帽用于罩在流体喷口处，以供流体喷口喷出的流体流入；固液两相分离装置，所述固液两相分离装置通过流体软管连接于所述流体取样帽，用于将所述流体取样帽流入的流体分离为颗粒物和海水；时间序列采样装置，所述时间序列采样装置设置在所述固液两相分离装置的颗粒物出口端，用于对所述固液两相分离装置沉降的颗粒物按照时间序列展开收集工作；以及控制腔体，所述控制腔体连接于所述时间序列采样装置并具有能够与上位机连接通讯的通讯接口，用于接收上位机发送的控制指令，并按照所述控制指令控制所述时间序列采样装置展开收集工作。2.根据权利要求1所述的深海流体喷口颗粒物取样装置，其特征在于，所述时间序列采样装置包括驱动电机、由所述驱动电机驱动转动的齿轮转盘以及沿所述齿轮转盘的周向设置在所述齿轮转盘之下的多个采样瓶，所述控制腔体基于所述控制指令控制所述驱动电机工作，从而使得所述齿轮转盘转动而切换对应的所述采样瓶进行采样。3.根据权利要求2所述的深海流体喷口颗粒物取样装置，其特征在于，所述时间序列采样装置还包括连接于所述固液两相分离装置的颗粒物出口的采样口，所述齿轮转盘设置有25个与所述采样口对接的位置，25个对接位置对应安装有24个采样瓶和1个空白对照瓶。4.根据权利要求1至3中任一项所述的深海流体喷口颗粒物取样装置，其特征在于，所述流体取样帽包括帽状部和延伸自所述帽状部的第一流体软管接口，所述固液两相分离装置包括两相分离腔体、设置在所述两相分离腔体侧壁处的第二流体软管接口、设置在所述两相分离腔体的顶部的海水出口以及设置在所述两相分离腔体的底部的漏斗部，所述第一流体软管接口和所述第二流体软管接口分别连接于所述流体软管的两端，所述两相分离腔体用于将流体分离为颗粒物和海水，其中颗粒物自所述漏斗部排出，海水自所述海水出口排出。5.根据权利要求4所述的深海流体喷口颗粒物取样装置，其特征在于，所述流体取样帽还包括分别设置在所述第一...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴世军，张健，张锋，王汉鹏，宁杨，张君宇，汪珣，金波，杨灿军，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
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