海水样品自动采集系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种海水样品自动采集系统，包括电动绞车、复合采样缆、采水泵和电气控制装置，复合采样缆缠绕在电动绞车的绞车卷筒上，复合采样缆一端的采样头放于水下并由绞车调整所处的水深，复合采样缆的另一端连接采水泵，电动绞车和采水泵连接电气控制装置。采水泵和电气控制装置设置在船上实验室内，采水泵由电气控制装置控制并通过复合采样缆的采水管抽取海水样品。采水泵的抽水口连接采水管，采水泵的出水口连接实验室的水样罐，采水管抽取的海水样品供给水质检测仪器用于进行水质参数测量和分析。本实用新型专利技术实现了对指定深度海水样品的自动采集和全程封闭输送，能最大限度的保持海水样品的理化生物学性质，具有采水量大、性能稳定、操作方便等优点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及海洋环境监测装置，特别是涉及一种海水样品采集装置。
技术介绍
海洋经济的迅速发展带来了日益严重 的环境问题，特别是近岸海洋环境承受了巨大的污染压力，海洋环境监测作为海洋环境保护的基础工作进一步得到重视。海洋水质检测是海洋环境监测的重要组成部分，测量海水水质参数，分析水质环境状况或污染程度，为海洋环境保护和海洋科学研究提供基础资料。海洋水质检测主要有两种方法一是通过现场传感器测定海水水质参数，二是取海水样品后在实验室内使用相应仪器设备进行海水水质参数测定和分析。由于技术方面原因，很多水质参数还不能通过现场传感器测定，实验室分析依然是海洋水质监测的重要手段。因此，利用采水器从海水中取得有代表性和有效性的样品，是水质分析检测的关键环节之一。现有技术的采水器主要有传统的手动采水器和电控采水器。传统的手动采水器，如南森瓶等，为悬挂在钢丝绳上并由绞车投放水中的采水瓶。投放水中的采水瓶由沿钢丝绳滑下的使锤打开瓶盖，以采集海水样品。但是，悬挂采水瓶的钢丝绳在海流中的倾斜难以控制，所以无法准确控制和记录采样深度。而且，采水瓶的挂解和使锤的操作也比较繁琐，经常发生瓶盖没有关闭或丢失的情况。电控多瓶采水器是目前广泛应用的另一种水样采集装置，配合温盐深传感器(CTD)使用，在采水的同时获取即时的海水温度、电导率和密度资料。电控多瓶采水器采水时，电磁阀瓶塞根据甲板控制系统的指令开启。但是，电控多瓶采水器需要配备价格昂贵的甲板控制系统和数据采集系统，一般在水文设施齐全的较大船只上应用。另外，所挂的采水瓶一般容量较小，海水样品的采集量有限。
技术实现思路
针对现有技术的采水器存在的问题，本技术推出一种新型的海水样品自动采集系统，用于在船上采集不同深度的海水样品，其目的在于将带有采水管的复合采样缆与水泵和绞车组合，由绞车将复合采样缆放于海水中，由采水管下端的采水口采集不同深度的海水样品，并通过采水管抽吸到船上。本技术涉及的海水样品自动采集系统包括电动绞车、复合采样缆、采水泵和电气控制装置，复合采样缆缠绕在电动绞车的绞车卷筒上，复合采样缆一端的采样头放于水下并由绞车调整所处的水深，复合采样缆的另一端连接采水泵，电动绞车和采水泵连接电气控制装置；复合采样缆由承重绳、采水管和信号电缆并行组成，采水管位于采样头一端为采水口，采水管另一端连接采水泵的抽水口。电动绞车由支架支撑在船上，电动绞车的卷筒缠绕并储存复合采样缆。绞车卷筒释放的复合采样缆穿过伸出船舷外的旋转吊杆上的吊环后进入海水中，绞车卷筒在电机带动下可做正转和反转，实现复合采样缆的布放和回收，并调整复合采样缆采样头在海水中的深度。电动绞车设置排缆器，排缆器包括导向器和丝杠。导向器为方框结构并固定在丝杠上，复合采样缆从导向器方框内穿过后缠绕在绞车卷筒上。丝杠与绞车卷筒接合，丝杠的中心轴线与绞车卷筒的中心轴线平行，丝杠随绞车卷筒的转动同步转动，从而带动固定在丝杠上的导向器水平移动，并使采样复合缆整齐地排列在绞车卷筒上。复合采样缆由承重绳、采水管和信号电缆并行组成，外包聚氨酯护套。承重绳为芳纶承重绳，位于采样头处的一端悬挂配重铅鱼，另一端固定在绞车上。采水管为塑料钢丝管，是海水样品的通道，采水管位于采样头一端为采水口，采水管另一端通过进水管连接采水泵的抽水口。复合采样缆采样头处设置压力传感器，压力传感器通过信号电缆与船上的电气控制装置连接。压力传感器与采水管采水口在水中位于同一深度，根据信号电缆传送的压力传感器感知的海水压力信息，调整复合采样缆采样头在海水中的深度，控制不同深度海水样品的采集。采水泵和电气控制装置设置在船上实验室内，采水泵由电气控制装置控制并通过 复合采样缆的采水管抽取海水样品。采水泵的抽水口通过进水管连接采水管，采水泵的出水口连接实验室的水样罐。采水泵通过复合采样缆的采水管抽取的海水样品供给水质检测仪器用于进行水质参数测量和分析。电气控制装置包括可编程控制器和触摸屏。可编程控制器根据传感器和触摸屏等的输入信号对采水泵、绞车等执行机构进行控制，转动绞车卷筒完成采样头的下放和回收，控制采水泵的开启和关闭，完成水样采集的预定工作流程。触摸屏可对绞车及采样过程进行监控，方便地设置、存储、显示采样时间、采样层次、采样深度以及历史记录。电气控制装置通过控制采水泵的运作和复合采样缆一端采样头在海水中的深度，实现复合采样缆有效长度内任一深度海水样品的采集，自动将指定深度的海水抽取到调查船上，提供给分析仪器进行环境监测。本技术涉及的海水样品自动采集系统实现了对指定深度海水样品的自动采集和全程封闭输送，能最大限度的保持海水样品的理化生物学性质，具有采水量大、性能稳定、操作方便、简单易用等优点，对提高海水取样效率有重要作用，为船载海洋生态环境现场监测系统提供了有力的技术保障。附图说明图I为海水样品自动采样系统结构示意图。图中标记说明I、压力传感器2、承重绳3、采水管4、采样头5、复合采样缆6、吊环7、导向器8、绞车卷筒9、进水管10、电机11、采水泵12、出水口13、丝杠具体实施方式以下结合附图对本技术的技术方案作进一步描述。图I显示本技术的基本结构，如图所示，本技术涉及的海水样品自动采集系统包括电动绞车、复合采样缆5、采水泵11和电气控制装置，复合采样缆5缠绕在电动绞车的绞车卷筒8上，复合采样缆5一端的采样头4放于水下并由电动绞车调整所处的水深，复合采样缆5的另一端连接采水泵11，电动绞车和采水泵11连接电气控制装置。电动绞车由支架支撑在船上，电动绞车的卷筒8缠绕并储存复合采样缆5。绞车卷筒8释放的复合采样缆穿过伸出船舷外的旋转吊杆上的吊环6后进入海水中，绞车卷筒8在电机10带动下可做正转和反转，实现复合采样缆5的布放和回收，并调整复合采样缆5的采样头4在海水中的深度。电动绞车设置排缆器，排缆器包括导向器7和丝杠13。导向器7为方框结构并固定在在丝杠13上，复合采样缆5从导向器7方框内穿过后缠绕在绞车卷筒8上。丝杠13与绞车卷筒8接合，丝杠13的中心轴线与绞车卷筒8的中心轴线平行，丝杠13随绞车卷筒8 的转动同步转动，从而带动固定在丝杠13上的导向器7水平移动，并使采样复合缆5整齐地排列在绞车卷筒8上。复合采样缆5由承重绳2、采水管3和信号电缆并行组成，外包聚氨酯护套。承重绳2为芳纶承重绳，位于采样头4处的一端悬挂配重铅鱼。采水管3为塑料钢丝管，是海水样品的通道。采水管3位于采样头4 一端为采水口，采水管4另一端通过进水管9连接采水泵11的抽水口。复合采样缆5的采样头4处设置压力传感器I，压力传感器I通过信号电缆与船上的电气控制装置连接。压力传感器I与采水管3的采水口在水中位于同一深度，根据信号电缆传送的压力传感器I感知的海水压力信息，调整复合采样缆5的采样头4在海水中的深度，控制不同深度海水样品的采集。采水泵11和电气控制装置设置在船上实验室内，采水泵11由电气控制装置控制并通过复合采样缆5的采水管3抽取海水样品。采水泵11的抽水口通过进水管9连接采水管3，采水泵11的出水口 12连接实验室的水样罐。采水泵11通过复合采样缆5的采水管3抽取的海水样品供给水质检测仪器用于进行水质参数测量和分析。电气控制装置包括可编程控制器和触摸屏。可编程控制器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海水样品自动采集系统，其特征在于：所述海水样品自动采集系统包括电动绞车、复合采样缆、采水泵和电气控制装置，复合采样缆缠绕在电动绞车的绞车卷筒上，复合采样缆一端的采样头放于水下并由绞车调整所处的水深，复合采样缆的另一端连接采水泵，电动绞车和采水泵连接电气控制装置；所述复合采样缆由承重绳、采水管和信号电缆并行组成，采水管位于采样头一端为采水口，采水管另一端连接采水泵的抽水口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王项南，李超，司惠民，李力平，翟庆光，聂杰，
申请(专利权)人：国家海洋技术中心，
类型：实用新型
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