[发明专利]一种用于深海采样的保低温装置

说明书

本发明公开了一种用于深海采样的保低温装置，包括设有液氮室和保温室的壳体，液氮室和保温室的开口分别由顶盖扣合，所述液氮室内设有液氮瓶，所述保温室内设有保温内胆，保温内胆外盘绕有保温盘管，保温盘管的进口端与伸入液氮瓶内部的进液管连通，所述进液管上安装有第一截止阀和第一单向阀；保温盘管的出口端伸入保温室与保温内胆之间的夹层，所述出口端上安装有第二单向阀。该保低温装置的保温方式为主动保温，温度可控。

技术领域

本发明涉及深海采样技术领域，尤其涉及一种利用液氮主动保低温的深海采样保温装置。

背景技术

目前对深海生物、冷泉、沉积物等的保真采样中保压技术已愈渐成熟，但保温措施形式单一，大多采用被动保温，主要有以下几种方式：

(1)采用双层结构，对中间的夹层进行抽真空和/或填充保温绝热材料。该双层保温结构外形尺寸大，制造成本高；

(2)在采样筒外层涂敷绝热涂层。对绝热涂层材料的抗压性能、防水性、抗腐蚀性及绝热性都有较高要求；

(3)将采样装置放入绝热材料制成的厚壁容器中，通过增大热阻的方式减少外界热量的传导，达到保温的目的。

被动保温的方式以样本温升值不超过允许值为前提，样本的温升允许值决定了采样装置的结构尺寸，绝缘材料的厚度；样品回收时的温升取决于回收时间，样品品质与回收时间密切相关，一旦样本回收不及时，势必造成样本温度超过允许值，降低样本的品质；采样装置的保温和保压结构互为一体，任一功能失效就需整体替换，互换性差。

由于被动保温措施的缺点，需对采样装置采取主动保温的方式，对样本进行主动制冷，以吸收外界传入的热量，防止样品温度升高。

由于深海特殊的环境，不希望采用大的外接电源，并且要求保温装置具有节能环保、能耐高压、温度可控的优点。

发明内容

本发明提供了一种用于深海采样的保低温装置，该保低温装置的保温方式为主动保温，温度可控。

本发明提供了如下技术方案：

一种用于深海采样的保低温装置，包括设有液氮室和保温室的壳体，液氮室和保温室的开口分别由顶盖扣合，所述液氮室内设有液氮瓶，所述保温室内设有保温内胆，保温内胆外盘绕有保温盘管，保温盘管的进口端与伸入液氮瓶内部的进液管连通，所述进液管上安装有第一截止阀和第一单向阀；保温盘管的出口端伸入保温室与保温内胆之间的夹层，所述出口端上安装有第二单向阀。

该保低温装置也同样适用于陆地上的保低温。

所述的液氮瓶具有内层和外层，内层和外层之间填充有保温材料并且保持真空；所述的外层耐高压。

优选的，保低温装置还包括控制器，所述控制器根据预设的保温程序控制所述第一截止阀的开关。

本发明的保低温装置的工作过程如下：在下水前，向液氮瓶内加注液氮，使进液管的入口伸入到液氮的液面下，打开安全阀，关闭所有截止阀和顶盖；将采样装置与保温装置一同随深潜器下沉到采样点，采样装置进行采样，采样结束后，打开保温室的顶盖，将装有样品的采样器放入后关闭该顶盖；保温装置随深潜器上升，当上升至预设高度后，控制器打开第一截止阀，液氮瓶内的液氮通过第一截止阀和第一单向阀进入保温盘管气化吸热，实现对保温内胆的主动保温。随着保温装置高度的上升，保温盘管内的液氮已气化成气态通过第二单向阀流出。

进液管入口处于液氮的液面以下，通过液氮瓶顶部的气态氮气的压力将液氮压入进液管，从而进入保温盘管内部。

优选的，所述的进液管上安装有第一节流阀，所述保温盘管的出口端安装有第二节流阀，所述的保温内胆内安装有温度传感器；