[发明专利]机械手持式海底沉积物气密取样装置及其取样和保压方法

权利要求书

1.一种机械手持式海底沉积物气密取样装置，其特征在于：包括取样管总成及保压总成，所述的取样管总成包括取样管、手柄和端盖，取样管固定在端盖下端面上，手柄固定在端盖上端面上，取样管的顶部侧壁上设有多个排水孔；所述取样管总成的取样管插入保压总成内，取样管总成的端盖与保压总成密封连接。

2.根据权利要求1所述的机械手持式海底沉积物气密取样装置，其特征是：所述保压总成包括保压筒、方形挡栓、浮动密封环及卸样阀，保压筒顶部侧壁上设有多个方形挡栓孔，方形挡栓孔沿径向设置，每个方形挡栓孔内分别设有方形挡栓，保压筒外壁上对应于方形挡栓固定安装有挡栓盒，方形挡栓与挡栓盒相对的端面之间通过压缩弹簧连接；

所述保压筒的内孔为台阶孔，台阶面上设有多个弹簧孔，弹簧孔为盲孔，轴线与保压筒轴线平行；弹簧孔内设有浮动支撑弹簧，所述浮动密封环支撑在浮动支撑弹簧上，浮动密封环与保压筒内壁之间设有径向密封圈；所述保压筒内腔底部通过耐压管与卸样阀连接。

3.根据权利要求2所述的机械手持式海底沉积物气密取样装置，其特征是：方形挡栓侧面上靠近后端处固定有限位销；浮动密封环上端面上安装有轴向密封圈。

4.根据权利要求2或3所述的机械手持式海底沉积物气密取样装置，其特征是：还包括压力补偿器，所述压力补偿器包括耐压缸体、活塞、补偿器端盖及充气阀；耐压缸体一端开口，另一端设有与保压筒连通的连接孔；补偿器端盖固定在耐压缸体开口处，补偿器端盖上设有与充气阀连通的连接孔；活塞置于耐压缸体内。

5.一种利用权利要求1-4中任一权利要求所述的机械手持式海底沉积物气密取样装置的海底沉积物取样和保压方法，具体操作步骤如下：

（1）利用机械手抓取取样管总成的手柄，将取样管总成移动到垂直于海底沉积物表面的位置；

（2）利用机械手将取样管总成压入海底沉积物中，直到取样管全部插入海底沉积物为止，在取样管插入海底沉积物过程中，取样管内的海水将通过取样管顶部径向上开设的多个通孔向外排出；

（3）利用机械手将取样管总成的取样管从海底沉积物中拔出插入保压总成中。

6.根据权利要求5所述的海底沉积物取样和保压方法，步骤3）中将取样管总成插入保压总成的具体操作如下：

利用机械手将取样管总成的取样管对准保压总成的保压筒，然后使得取样管缓慢插入保压筒,当取样管完全插入保压筒后, 利用机械手继续压迫取样管总成，使得取样管总成的端盖滑过方形挡栓，端盖的下端面与浮动密封环之间将通过轴向密封圈形成密封，保压总成的方形挡栓在压缩弹簧的作用下弹出并卡住端盖的上端，机械手停止动作。

7.根据权利要求6所述的海底沉积物取样和保压方法，在机械手持式海底沉积物气密取样装置下水之前，通过充气阀向压力补偿器的活塞与补偿器端盖之间的腔隙充入惰性气体，使得活塞位于耐压缸体内腔的顶部位置。