[发明专利]基于ROV的深海多通道原位流体取样过滤装置及方法

说明书

本发明涉及深海大洋原位流体过滤装置，具体地说是一种基于ROV的深海多通道原位流体取样过滤装置及方法，装置包括流体取样机构、流体转换通道、流体过滤装置和流体存储机构，流体取样机构包括驱动机构和流体临时保存机构，流体临时保存机构内部装有滑动机构，可以完成样品的临时保存和密封，ROV供应油路使驱动机构进行往返运动完成流体获取和临时保存，之后通过各种阀门(电磁阀或者机械阀)的通断和流体转换通道中阀门通断的变化，使得流体通过过滤器完成流体过滤，最终利用采水袋存储过滤后的流体样品。本发明受取样深度影响小，采取过滤通道多，取样容积大，且耐腐蚀性能强，工作灵活稳定，并可快速、有效地获取过滤膜和流体样品。

技术领域

本发明涉及深海大洋原位流体过滤装置，具体地说是一种基于ROV的深海多通道原位流体过滤装置及方法。

背景技术

目前，在悬浮颗粒物的获取方面，海水原位流体过滤装置得到很大的发展；但由于大部分是单通道测量，其优势在于大体积过滤(单次抽滤水量100L以上)。国内外各单位研制了大量的设备和产品，也取得了不错的效果。例如：中国科学院海洋所完成了深海海水原位采样及分级过滤系统的研制(可通过时间控制完成深海泵分级过滤的功能)、美国Mclane(麦克莱恩)公司的大体积水样抽滤采样系统、深海热液喷口微生物过滤采样装置、多级膜过滤保压取样器等。虽然各个厂家的种类繁多，设备通用特点依然是高通量滤水完成富集过滤功能，但绝大部分设备为单通道过滤，且过滤装置的滤膜在水下无法更换或面积原因，容易造成滤膜堵塞或者破裂。其次，缺失过滤后的流体存储功能，并且无法配合ROV(Remotely Operated Vehicle，水下缆控潜水器)使用，应用到深海微生物、DNA、RNA获取和检测方面无法真实反映极端环境下的真实状况。

同时，传统采样器无法插入生物层内部，不能获取生物层多层序原位流体样品，对深海海底特殊工作站位的流体过滤和采集的影响就比较大，特别是冷泉热液区域尤为明显。以上情况特性决定了在深海压力复杂变化环境下，保证获得多通道的流体过滤膜以及流体样品，需要开发一种全新的基于ROV的深海多通道原位流体过滤装置以克服以上困难。

发明内容

针对上述传统深流体过滤器所存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种基于ROV的深海多通道原位流体取样过滤装置及方法。该深海多通道原位流体过滤装置能够保障获得多通道的流体过滤膜以及流体样品，可以在深海压力复杂变化环境下使用。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明的取样过滤装置包括流体取样机构、流体转换通道、液体过滤装置及流体存储机构，其中流体取样机构包括驱动机构、往返刚体、滑动机构、流体临时保存机构、进水单位向阀、出水单向阀及前置过滤器，该驱动机构安装于流体临时保存机构的一端、由ROV提供动力，所述滑动机构可相对滑动地容置于流体临时保存机构内，一侧通过所述往返刚体与驱动机构连接，另一侧为可变容积的流体暂存空间，所述流体临时保存机构的另一端分别连接有进水单向阀及出水单向阀，该进水单向阀通过胶管A与前置过滤器相连，所述前置过滤器上直连有进水口，所述出水单向阀通过胶管B与流体转换通道相连；所述流体存储机构为多个，每个流体存储机构均通过独立的流体过滤装置与流体转换通道连接，该流体过滤装置包括截止阀及过滤器，所述截止阀的一端与流体转换通道相连，另一端通过所述过滤器连接于流体存储机构，该过滤器内部装有过滤膜；

其中：所述流体转换通道包括三通接头、胶管C及弯头，位于与流体转换通道两端连接的流体存储机构之间的其他各流体存储机构均对应一个三通接头，该三通接头的一个接头与所对应的流体存储机构连接的所述截止阀的一端相连，另外两个接头分别与相邻的三通接头通过所述胶管C连通；与所述流体转换通道两端连接的流体存储机构所连接的截止阀的一端连接有弯头，该弯头通过胶管C与相邻的三通接头连通；