[实用新型]多功能海底水合物取样装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于海底取水及沉积物的专用实验装置，具体地说，是多功能海底水合物取样装置，它可以分层对海水进行针对性取样和海底表层沉积物取样的装置。

背景技术

天然气水合物是在一定的条件下，由气体与水相互作用过程中形成的固态结晶物质(可燃冰)，主要分布于海底沉积物和陆上永久冻土带中。我国天然气水合物资源量巨大，尽管预测的数值不统一，但数量级都达到10¹²~10¹⁵m³之多，同时水合物的分布靠近我国较发达的东部沿海地区及其分解可能诱发的海底滑坡等地质灾害，因此成为我国新能源战略发展中较为重要的一部分。2007年5月，中国地质调查局在南海北部神狐海域首次成功钻获天然气水合物实物样品，但样品的含气量以及颜色等方面都与国外所取样品有较大差异，这与南中国海经历了多期次的构造运动密切相关。

在天然气水合物调查中，地球化学方法越来越受到重视，地球化学探测技术与分析方法在天然气水合物勘探、研究和开发中也发挥了巨大的作用。可以根据指示和判别天然气水合物存在的地球化学识别标志，结合地球物理等其他调查手段，综合判断天然气水合物的存在，并且对于进一步认识天然气水合物的成分、物化性质及其来源、产出条件、形成机制、分布规律、环境效应、资源量评价等有着重要的指导意义。卢振权等(2003)利用海底沉积物样品，开展了东海天然气水合物卫星热红外遥感和沉积物酸脱气地球化学找矿研究；付少英(2005)利用顶空气法和酸解烃法对东沙群岛海域海底浅表层沉积物中烃类含量及其甲烷碳同位素进行了分析探讨；卢晓良(2006)快速稳定的测量海底沉积物、底层水等介质样品中的痕量气态烃的浓度参数值，获得了南中国害某工区内多种气态烃的结果并发现了重要的地球化学异常。上述的实验研究分析都离不开样品的获取，同时样品的质量也影响着分析结果。

国内开展海水取样装置的研究设计工作的单位主要有国家海洋局第二海洋研究所、第三海洋研究所，国家海洋技术中心以及浙江大学等机构，对于海底沉积物取样器的研究设计工作主要有中国海洋大学、浙江大学等个单位。但每家单位研制的仪器都具有一定的不足之处。如中国专利申请号为200520061259.3的大容器采水器的开闭装置。它由触发机构、连接杆和密封机构构成。触发机构和密封机构由连接杆连接。开闭装置开启，手动使拨叉杆旋转一个角度并由触发板定位，扭簧受扭并储存能量，与拨叉杆成十字形连接的连接杆带动密封旋转板旋转，使其上的流通孔与密封下板上的流通孔对齐，处于开的状态；采样时，当始锤触击触发板，释放拨叉杆，在扭簧的作用下，连接杆往回旋转，并带动密封旋转板转回到原始位置，该上、下流通孔相互错位，处于闭的状态。其在设计中增设的密封上板能防止密封旋转板的上下窜动，使得密封旋转板与密封下板的配合更加紧密，水密性能更好。但是该装置采用始锤激发方式，耗时长，而且仅为开-闭方式，不符合水质分析的闭-开-闭形式，存在一定的不足。

发明内容

本实用新型的目在于提供一种多功能海底水合物取样装置，它可以有效的克服现有的海水取样装置功能单一等缺点，有机结合了已有取水器的优点，实现了实用性与智能可操作性的统一。该装置不仅能在不同的深度完成对海水的分层取样，而且能实时记录海水的温度和深度参数，同时护笼系统不仅具有保护取样装置的功能，还兼有海底表层沉积物取样的功能。新装置或仪器能够完成以下三方面的工作：

(1)能够针对不同的深度进行海水分层的取样，开展烃类异常分析和水合物地球化学识别标志研究；

(2)能够实时记录海水的温度和深度参数，便于研究分析海底温压环境以及水合物成藏的可能性；

(3)能够对海底表层沉积物进行取样，有助于开展更为真实的水合物室内合成及分解实验，探索水合物的形成规律和控制因素。

本实用新型是这样实现的：包括护笼器、基座、取水筒、箍圈、温压感应器、电磁阀、连接杆、缆索、冲击式沉积物取样器、小球珠、隔网、限位链条、齿轮，护笼器的两端连接有冲击式沉积物取样器，护笼器的顶部连接有缆索，基座上置有温压感应器、电磁阀，限位链条与齿轮连接，取水筒外设有箍圈，护笼器与连接杆连接，冲击式沉积物取样器上设有小球珠、隔网。

取水筒的数量≥1。

护笼器由护笼竖杆、护笼斜杆、护笼环箍组成，护笼竖杆的底部与护笼环箍连接，护笼竖杆的顶部与护笼斜杆连接。

取水筒由限位链条、齿轮、球阀、提手、固定鞘、链条、驱动传动单元构成，取水筒的顶部、底部分别装有球阀，取水筒的侧部安装有齿轮，限位链条上装有固定鞘，驱动传动单元与链条连接。

取水筒上安装有提手。