[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

说明书

本发明属于深海取样装置技术领域，公开了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，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。本技术方案可实现深海生物的原位、浓缩、保压采样。

技术领域

本发明专利涉及取样装置技术领域，尤其涉及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。

背景技术

浩瀚的海洋水体孕育着多种多样的海洋生物，不同水层环境中的生物拥有不同的生活习性。生活在深海水层中的海洋生物对高压、低温、黑暗的特殊环境具有很强的适应性，也造就了其独特的生命特性，研究深海生物对人类认识深海资源、研究生命起源、发现新基因、研制新药品和保护环境等有着深远的意义。

深层海水中海洋生物含量低，受取样瓶容积及保压性能的限制，现有取样装置单次取样获取样品的数量较少且不能保证所取样品的原位特性，已逐渐不能满足深海生物研究的需求。取样器在投放到指定水深前，取样容器内可能已经充满空气或其它水层的海洋生物，采集的样本易受污染，样品不能准确反映海水的原始成分与状态。高压容器的密封端盖一般采用螺栓连接，要保证螺纹孔的强度及加工余量要求，需增大容器的壁厚尺寸，造成保压容器的整体重量增加，增加了取样器下放、回收的成本。因此，提供一种新型的深海生物的原位、浓缩、保压采样的取样装置是很有必要的。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种深海生物的原位、浓缩、保压采样的取样装置，为解决上述技术问题，具体技术方案如下：

一种基于双活塞自适应压力平衡法的深海压力补偿取样装置，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，分别形成取样筒的进水口和出水口。

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。取样装置为双活塞挡环式连接方式，活塞杆一端与活塞采用固定螺母组件连接，另一端穿过端盖连接高压软管，高压软管连接深水泵总成。，端盖与挡环相配合的式连接方式，能够充分利用材料的剪切及强度极限，避免采用大直径螺栓，有效减小筒体壁厚和容器重量。前活塞与第一两位三通电磁阀、深水泵总成依次串联，后活塞与蓄能器、阀块组件、第二两位三通电磁阀串联，从而实现蓄能器与取样筒的贯通。第一两位三通电磁阀和第二两位三通电磁阀的闭合或打开使取样筒与蓄能器形成封闭或与外界贯通的可调空间。恢复弹簧安装在前活塞和后活塞之间。

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。

密封圈为格莱圈或O形密封圈。实现装置的可靠密封。

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。海洋生物滤膜安装在海洋生物滤膜支架上，海洋生物滤膜支架固定在后活塞上，深水泵总成将海水吸入取样筒流经海洋生物滤膜时，海洋生物在海洋生物滤膜上被过滤，过滤后的海水经后活塞杆出水口流出取样筒，实现对海水中生物的截留，从而达到浓缩取样的目的。

本技术方案可实现深海生物的原位、浓缩、保压采样。装置通过取样筒的双活塞自适应压力平衡机构，保证获得的样品全部为所指定水层的海洋生物，避免样品被其他海水层的海洋生物污染；通过深水泵装置的不间断工作，借助取样筒的过滤机构实现深海生物的截留，实现浓缩采样；蓄能器的保压特性能够实现样品的保压，保证样品的原位特性。

附图说明