[发明专利]一种搭载式深海宏生物取样器

说明书

本发明公开了一种搭载式深海宏生物取样器，主要包括：安装框架、水下电机、耐压电子舱、深海电池、油液补偿器、海水泵、取样腔，水下电机包括电机壳体，其内部充满绝缘油液，通过油液软管连接有油液补偿器；耐压电子舱分别通过水密电缆与水下电机、深海电池连接；深海电池采用硅胶将锂电池密封在塑料壳体内作为整体自补偿压力；海水泵连接在水下电机输出轴，海水泵设有吸水管和排水管，吸水管通过软管与取样腔连接；水下电机、耐压电子舱、深海电池、油液补偿器、海水泵均设置在安装框架内。本发明具有结构紧凑、动力独立、搭载条件灵活、安全可靠性高等特点，有效解决了深海巨型宏生物完整取样问题，实现深海宏生物实时完整获取。

技术领域

本发明涉及海底宏生物取样装置，具体涉及一种搭载式深海宏生物取样器。

背景技术

深海宏生物泛指深海海盆、热泉、冷泉、海山等生态系统中体积较大的巨型底栖动物和大型底栖动物，开展深海宏生物种群生态、生理、生化和适应机制研究，对于深海资源开发、生命起源研究、地球科学探索具有重要的意义。由于深海宏生物的运动性，捕获难度较大，目前大多采用水下摄像机、照相机进行观察，或者通过深海拖网获得部分残缺样品。以上技术手段虽然从一定程度上解决了宏生物分布、类型、形态等科学问题，但随着研究的进一步深入，科学家对于结合具体地理位置信息实时获取完好宏生物样品的需求越来越迫切。专利CN103918621A和CN104215475A都提出了一种搭载式深海生物采集器，但均未明确解决取样装置的深海动力问题，需要依靠水下运载器提供额外动力，且未明确与运载器的具体连接方式。CN103770917A提出了深海近底层生物取样系统，但该系统依靠船舶进行拖网分层取样，且取样对象为体积较小的生物幼体。CN203295496U提出了深海生物组合取样装置，但宏生物获取为传统的诱捕方式。以上取样器均无法满足搭载运载器实时获取完整深海宏生物的技术需求。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明提供一种深海宏生物取样装置，结构紧凑、具有独立的自补偿深海电池和油液压力补偿器，解决了大功率直流无刷电机在深海工作的动力和耐压问题；提高深海游动宏生物取样的成功率；仅需一根水密电缆与水下运载器连接，在舱内或远程进行电机启停与转速的控制，安全性、灵活性高。

一种搭载式深海宏生物取样器，主要包括：安装框架、水下电机、耐压电子舱、深海电池、油液补偿器、海水泵、取样腔，所述水下电机包括电机壳体，其内部充满绝缘油液，通过油液软管连接有油液补偿器；为水下电机在深海工作提供压力补偿。耐压电子舱通过水密电缆A和水密电缆B与水下电机连接，耐压电子舱通过水密电缆C与深海电池连接；深海电池采用硅胶将锂电池密封在塑料外壳内作为整体自补偿压力；海水泵连接在水下电机输出轴，所述海水泵设有吸水管和排水管，吸水管通过软管与取样腔连接；水下电机、耐压电子舱、深海电池、油液补偿器、海水泵均设置在安装框架内。

进一步的，所述水下电机的电机壳体内固定置直流无刷电机；直流无刷电机的电机轴和输出轴之间使用弹性联轴器联接，输出轴前端设有轴承圆盘，一对角接触球轴承以背对背的方式安装在轴承圆盘内，一端通过轴肩固定，另一端通过弹性挡圈A固定；所述电机壳体设有电机正面端盖和电机反面端盖，两侧端盖均设有使用O形圈A的径向密封槽。电机正面端盖上设有凹槽，凹槽内设有压盖，压盖设有径向密封槽，用以安装O形圈B，凹槽和压盖之间设有组合式旋转密封，其为双作用组合式旋转密封结构，可靠性高，解决了电机在水下高速运转时密封，以及取样装置随运载器下潜上浮时补偿压力滞后可能带来的泄漏问题。

进一步的，所述油液补偿器包括补偿膜、保护罩、安装底座、补偿油口、充油口、放气口；补偿膜、保护罩分别通过螺栓与安装底座连接，在安装底座上设置有补偿油口、充油口、放气口，分别连接有快速接插头。

进一步的，所述耐压电子舱内设有直流无刷电机的驱动器和控制电路，分别为水下电机提供霍尔信号、三相电源及控制信号；所述深海电池为取样装置提供电源动力。

进一步的，所述深海电池内置的锂电池串联或并联；其塑料外壳的侧面打有自补偿压力孔，满足深海工作需求。