[发明专利]多层多级原位高通量过滤系统

说明书

本发明涉及一种多层多级原位高通量过滤系统，承重通信缆的上端绕过可变向滑轮后缠绕在船载绞车上，下端通过机械转环连接有重物，承重通信缆上由上至下分层敷设有多个原位多级过滤装置；原位多级过滤装置包括安装架及分别安装在安装架上的过滤装置、固定夹、流量计、控制与电源装置和集成深海泵，固定夹夹紧在承重通信缆上，过滤装置具有实现分级过滤的多层滤膜，集成深海泵的出水口与过滤装置的进水口相连通，过滤装置的出水口与流量计的进水口相连通，控制与电源装置通过水密线缆与集成深海泵相连。本发明可以在垂直剖面的多个水层进行高通理原位分级过滤，从而实现同步的分层分级过滤，具有节省船时、原位获取样品等优点。

技术领域

本发明涉及海洋取样设备，具体地说是一种多层多级原位高通量过滤系统。

背景技术

海洋中悬浮颗粒物(suspended particles concentration，SPC) (包括浮游微生物和悬浮泥沙等)是沉积物的主要来源，而沉积物是许多痕量元素由表层水向底层水输送的主要载体，它在元素输送、循环和去除中充当着重要角色，是元素的一种赋存形态。水体表层悬浮颗粒量影响着水的透明度和真光层的厚度，从而影响浮游生物的光合作用和初级生产力；悬浮颗粒物本身可作为微小生物的食物，而这些无机颗粒物和有机碎屑到达海底后成为底栖生物的主要食物来源；地震或浊流能引起大量沉积物的悬浮，使底层水密度大大增加，并常常改变底层水的温度和盐度。因而，悬浮颗粒物的精确观测对研究海洋物质输运和水体要素特征具有重要意义。在近岸海域，悬浮颗粒物的沉积影响着海水水质、生物群落和地球化学形态。目前，悬浮颗粒物浓度的测量最根本的方式是通过现场获取水样，回实验室后过滤分析，或基于光学、声学、密度、介电常数等测量估计。因此，其测量方法主要分为两类，即传统方法和现代方法。传统方法是现场取水(三点或六点法)，然后对水样进行过滤、称重、计算悬浮颗粒物质量浓度，这被认为是最准确的方法；但仅能得到某几层深度、较大时间间隔的悬浮颗粒物数据，耗时且耗费较大人力。现代方法是利用光学、声学、密度、介电常数等传感器间接观测悬浮颗粒物浓度，其特点是效率高，连续采集，可获得具有较高时空分辨率的悬浮颗粒物信息；但其测量精度较低，而且这些间接观测悬浮颗粒物浓度的方法，需要对所用设备定期进行校准，并受到适用测量深度的限制。因此，如何省时省力的实现多测点、全水深多水层、长时次悬浮颗粒物浓度的立体测量，是目前迫切需要解决的问题。

发明内容

为了开展悬浮颗粒物研究，满足多层多级原位大体量过滤海水样本的需求，本发明的目的在于提供一种多层多级原位高通量过滤系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括重物、机械转环、承重通信缆、原位多级过滤装置、调查船及分别安装在调查船上的可变向滑轮和船载绞车，其中承重通信缆的上端绕过可变向滑轮后缠绕在船载绞车上，下端通过机械转环连接有重物，所述承重通信缆上由上至下分层敷设有多个原位多级过滤装置；所述原位多级过滤装置包括安装架及分别安装在该安装架上的过滤装置、固定夹、流量计、控制与电源装置和集成深海泵，该固定夹夹紧在承重通信缆上，所述过滤装置具有实现分级过滤的多层滤膜，所述集成深海泵的出水口与过滤装置的进水口相连通，该过滤装置的出水口与所述流量计的进水口相连通，所述控制与电源装置通过水密线缆与集成深海泵相连、控制该集成深海泵工作，海水通过所述集成深海泵泵向过滤装置，经过滤装置多级过滤后流向流量计；

其中：所述过滤装置包括上盖、导流机构、拉紧机构、底托和多级滤膜及支撑网，该导流机构和多级滤膜及支撑网位于所述上盖与底托之间，通过所述拉紧机构连接成一密闭的腔体，所述上盖上设有与集成深海泵出水口通过耐压水管相连通的进水口，所述底托上设有与流量计进水口通过水管相连通的出水口；

所述导流机构的外围为分别与上盖和滤膜及支撑网中的支撑网密封连接的导流壳体，中间均匀开设有多个导流孔，所述导流壳体、滤膜及支撑网中的支撑网与上盖和底托通过拉紧机构相连；

所述滤膜及支撑网中的支撑网位于外围，滤膜位于中间，相邻的支撑网之间以及支撑网与底托之间、支撑网与导流机构之间均通过O 型圈实现密封；