[实用新型]一种深海沉积物多次保压转移设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及深海探测及研究装备领域，具体涉及一种深海沉积物多次保压转移设备。

背景技术

海洋工程是一个不太成熟的技术领域，深海沉积物采样是深海环境与资源调查的基本手段之一，经过几十年的调查实践，已经形成了多种行之有效的沉积物采样方式，但用于采样设备的开发却一直发展比较缓慢。

目前，用于采样的装置主要包括以下几类：

多管采样器，利用重力采集海底表层沉积物及其上覆水；

深海拖曳式采样器，用于采集悬浮颗粒物；

电视抓斗式采样器，用于采集沉积物和表层矿物。

然而，通过上述的采样装置采集的海底沉积物样品，由于压力、光照等条件的变化，气相溶解组分的散失、变价离子氧化态改变、有机组分分解以及嗜压型微生物的大量死亡，使得分析数据难以准确反映沉积物的原始成分及状态。

近年来，保真采样技术越来越受到全世界海洋学界的重视，保真采样器不仅可以为海洋资源环境研究提供最真实的样本，还可以通过深海生物研究发现大自然新的特性。为了将深海沉积物，特别是其中的微生物样品在保持深海高压的情况下由原位转移到实验室，需要全程保压。目前，国内虽然做取样器的比较多，也有开发的极端环境微生物培养设备，但是缺乏一整套系统，特别是没有将样品从取样器保压转移到微生物培养设备中的装置。关键环节的缺失导致研究效果不理想，而这一技术的提供主要由国外公司垄断。

比如英国Geotek公司研制开发的PCATS系统（Pressure Core Analysis and Transfer System）采用的是基于机械臂的方法，在将取样器与之连接后，机械臂可将样品在保压腔内整个沿轴向拖动，压力腔内可进行样品切割、检测；当需要存储时，需要将取样器取下来，再将存储仓连接上去。PCATS设备对整个柱状样品操作，体积更大，占用实验空间大，结构更为复杂，设备成本高。

再比如，美国HYACINTH系统（Deployment of HYACE tools In New Tests on Hydrates）在对子样品操作时，具有一个可90°旋转的切刀，利用相互嵌套的圆管和推杆，可使一部分样品经过圆管伸到切刀下，切刀旋转，刚好使部分子样品垂直落到下方的存储仓中，这一切同样在压力腔内完成。相较而言，这种结构在用推杆推送样品的时候已经进行了一次子采样，因此样品利用率比较低。

实用新型内容

本实用新型提供了一种深海沉积物多次保压转移设备，采用全新的子采样方案，即利用多次伸缩机构，在压力腔内实现样品的子采样和转移，解决了现有技术体积较大、样品利用率不高的缺陷。

本实用新型公开了一种深海沉积物多次保压转移设备，包括保压筒以及采样装置，还设有连接器以及主球阀，所述连接器内开设有相互连通的取样通道和出样通道，所述保压筒通过主球阀与取样通道对接；

所述采样装置包括：

位于保压筒内的取样筒，该取样筒具有经主球阀延伸出取样通道的取样工作位以及处在连接器内的出样工作位；

用于驱动取样筒的多级伸缩机构；所述的多级伸缩机构可根据实际需要确定级数，所述的级数至少为两级。

位于取样筒内的活塞，用于在取样筒处于出样工作位时将样品推离取样筒进入出样通道。

连接器用于连通原样品取样器和子样品储存仓，作为优选，所述连接器为三通结构，所述取样通道沿直线延伸，所述出样通道垂直连通在取样通道的中部；

所述的原样品取样器上设有第一球阀，取样通道与原样品取样器连接的一端通过第一球阀连通；

所述出样通道的出口连接有子样品存储仓；作为优选，所述的子样品存储仓上设有第三球阀，所述出样通道的出口依次通过串联的第二球阀、过渡筒和第三球阀与子样品存储仓连通，以保证保压效果的稳定。

所述连接器的侧壁设有观察镜，所述观察镜处在取样通道与出样通道的衔接部位。

所述多级伸缩机构包括：

后电机，固定在保压筒背向连接器的一端；

套筒，滑动安装在保压筒内，且所述取样筒以及活塞均处在套筒内；

后丝杠螺母机构，用于后电机与套筒之间的联动；

前电机，安装在套筒内；

前丝杠螺母机构，用于前电机与所述取样筒之间的联动。

所述的深海沉积物多次保压转移设备还设有蓄能器，蓄能器可减少设备内部的压力波动。所述的蓄能器通过两个三通截止阀分别与保压筒、连接器下端及液压泵相连，此处所述的连接器下端即过渡筒。

作为优选，所述的连接器和保压筒上分别设有泄压部件。