[发明专利]一种基于双活塞自适应压力平衡的深海压力补偿取样装置

权利要求书

1.一种基于双活塞自适应压力平衡的深海压力补偿取样装置，其特征在于：包括深水泵总成、与深水泵总成连接的第一两位三通电磁阀、与第一两位三通电磁阀连接的取样筒、与取样筒另一端连接的第二两位三通电磁阀、阀块组件和蓄能器，取样筒包括密封舱筒体、可在密封舱筒体内移动的前活塞杆、推动或限制前活塞杆移动的恢复弹簧、海洋生物滤膜组件和密封舱筒体内不可移动的后活塞杆，前后活塞杆中心开有通孔；

使用上述取样装置的取样方法，包括如下步骤：

(1)下放：装置下放到指定水层之前，预先将深水泵总成与取样筒的腔内及进出水管道中(简称泵腔)充满纯净水，在下放过程中，第一两位三通电磁阀和第二两位三通电磁阀处于常闭状态，当外界海水压力超过蓄能器的预充压力时，蓄能器开启并开始蓄能，从而保证取样筒、蓄能器、外界海水三者始终处于同一压力；

下放过程中外界海水压力逐渐增加，当作用在取样筒上的外界海水压力大于取样筒内恢复弹簧的预紧力时，取样筒进水口侧活塞被推动，取样筒存储空间被压缩，实现内外压力的平衡，从而保证蓄能器在正常蓄能的情况下，其它水层海水不会进入取样筒造成之后所取样品的污染；

(2)取样：当装置下放到取样深度时，两位三通电磁阀打开，海水由进水口流入取样筒内，取样筒、蓄能器、外界海水三者联通；在恢复弹簧的作用下，进水侧活塞恢复到初始位置，取样筒储存空间恢复到最大体积，从而实现自适应平衡的功能；随后，电机启动，深水泵总成开始工作，外界含有海洋生物的海水被吸入取样筒，当深水泵总成工作时间达到预设值，深水泵总成和两位三通电磁阀关闭，完成取样过程；

(3)回收：在装置回收过程中，两位三通电磁阀仍处于关闭状态，样品被密封在取样筒内与蓄能器所围成的密闭空间之中；在蓄能器的保压作用下，取样筒中的样品始终保持在取样水层的海水压力，不会随外界海水压力的变化而变化，从而保证了样本的原位特性。

2.根据权利要求1所述的一种基于双活塞自适应压力平衡的深海压力补偿取样装置，其特征在于：取样筒还包括前活塞、后活塞、前挡块、后挡块、前端盖、后端盖，后活塞由后挡块和筒体内台阶限位，海洋生物滤膜组件固定在后活塞上。

3.根据权利要求2所述的一种基于双活塞自适应压力平衡的深海压力补偿取样装置，其特征在于：前活塞、后活塞与密封舱筒体之间设有密封圈，前活塞杆和后活塞杆端面和轴向均设有密封圈。

4.根据权利要求3所述的一种基于双活塞自适应压力平衡的深海压力补偿取样装置，其特征在于：密封圈为格莱圈或O形密封圈。

5.根据权利要求1所述的一种基于双活塞自适应压力平衡的深海压力补偿取样装置，其特征在于：海洋生物滤膜组件包括海洋生物滤膜、海洋生物滤膜支架和海洋生物滤膜压紧盖。