[发明专利]深海运载器搭载的多序列流体保压取样装置

说明书

本发明提出一种深海运载器搭载的多序列流体保压取样装置，包括安装架，以及设于所述安装架上的多个取样筒，设于多个所述取样筒中间的驱动件，与所述驱动件连接的旋转件，多个所述取样筒沿所述安装架的周向间隔设置，所述取样筒上设有第一阀门，以及与所述第一阀门连接的拨片，所述旋转件与所述拨片对应设置，以通过旋转所述旋转件控制所述第一阀门打开或关闭。本发明所述的深海运载器搭载的多序列流体保压取样装置，设置多个取样筒，并在多个取样筒中间设置驱动件和旋转件的旋转来控制取样筒上的第一阀门依次的打开和关闭，从而实现了一次下潜可以进行多次取样。

技术领域

本发明涉及深海保压取样技术领域，尤其涉及一种深海运载器搭载的多序列流体保压取样装置。

背景技术

随着陆地资源的枯竭，人们对未知的深海领域的探索越加急切与渴望。开展深海水样的物理、化学量的分析，是海洋资源探测的主要任务之一。然而，深海低温、高压的恶劣环境对水样样品的原位保真采集工作带来极大的考验。如果样品的压力发生变化，将会造成溶解于水样中的挥发性与半挥发性气体发生过饱和而溢出，造成取出的样品失真，不能反映海水原位的成分组成信息。

深海运载器特别是载人潜水器和无人遥控潜水器，是开展深海资源勘探、科学研究、原位试验的重要载体，由于操纵人员可通过观察窗或视频系统操作机械手在各类复杂地形开展取样作业，为人类认知海洋、开发海洋提供了重要搭载平台。

目前，我国现有的深海保压采水设备与发达国家相比还有一定差距，主要变现在单次取水能力弱、取样速率不可调节、体积重量不便于运载器搭载等问题。

发明内容

本发明针对现有技术存的问题，提出一种可以搭载载人潜水器/无人遥控潜水器有效在深海进行作业的深海运载器搭载的多序列流体保压取样装置。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种深海运载器搭载的多序列流体保压取样装置，包括安装架，以及设于所述安装架上的多个取样筒，设于多个所述取样筒中间的驱动件，与所述驱动件连接的旋转件，多个所述取样筒沿所述安装架的周向间隔设置，所述取样筒上设有第一阀门，以及与所述第一阀门连接的拨片，所述旋转件与所述拨片对应设置，以通过旋转所述旋转件控制所述第一阀门打开或关闭，本发明所述的深海运载器搭载的多序列流体保压取样装置，设置多个取样筒，并在多个取样筒中间设置驱动件和旋转件的旋转来控制取样筒上的第一阀门依次的打开和关闭，从而实现了一次下潜可以进行多次取样，所述拨片包括拨片本体，以及凸设于所述拨片本体上的凸起部，所述旋转件包括间隔设置的两个延长杆，两个所述延长杆设于所述凸起部的两侧，所述第一阀门为球阀，所述凸起部为扇形，所述拨片本体为半圆形，所述凸起部为扇形，两个所述延长杆位于所述凸起部的两侧，有效的保证了所述延长杆在相应的平面上转动时所述拨片的转动，实现了所述旋转件旋转时对所述第一阀门的有效控制，所述驱动件包括壳体，设于所述壳体内的电机，设于所述电机的输出轴的一侧的光栅电路板和光栅版，以及与所述光栅电路版电性连接的控制电路板，所述光栅电路板和所述光栅板相对设置，随着所述电机的运转，所述光栅电路板会识别所述光栅板，所述控制电路会根据所述光栅电路板的反馈的脉冲数掌控所述旋转件的位置，并通过控制脉冲实现对所述第一阀门的控制，完成单个取样筒的取样，以及移动至下一个所述取样筒的相应位置，还包括设于所述壳体内的光栅固定板和光栅电路固定板，所述光栅板设于所述光栅固定板上，所述光栅电路板设于所述光栅电路固定板上，将电机，以及相应的光栅电路板和光栅板放在所述壳体内，无需外接控制电路，有效的保证了驱动件在深海中的有效运行，所述驱动件远离所述电机的输出轴的一端设有水密接插件，以及与所述壳体内部连通的连接管，所述水密接插件的设置，使得该取样装置可以直接与载人潜水器或无人遥控潜水器连接，实现保压取样装置的实时控制，所述连接管的设置，使用时可以预充一定压力的油，使得所述驱动件的内部压力在下潜过程中始终大于环境压力，保护所述驱动件内的电子元件，所述取样筒包括筒体，间隔设于所述筒体内的第一活塞和第二活塞，所述第一活塞与所述筒体围设形成出第一腔室，所述第一活塞、第二活塞和所述筒体围设形成第二腔室，所述第二活塞与所述筒体围设形成第三腔室，所述第三腔室与进水管连通，所述第一活塞和所述第二活塞的设置，将所述筒体内分为第一腔室、第二腔室和第三腔室，第三腔室与进水管连通用于取样，所述第一腔室用于预充气体，所述第二腔室预充液体，在取样时，深海液体进入第三腔室后，通过第一活塞和第二活塞压缩第一腔室内的气体，最终使得第一腔室和第三腔室压力达到平衡，此时关闭进水管即可实现深海的取样，且第一腔室内的气压使得第三腔室中保持海底的压力，结构简单且保压能力好，所述第一活塞与所述第二活塞之间设有连接块以将所述第二腔室分为第一子腔室和第二子腔室，所述连接块上设有限流件以连通所述第一子腔室和所述第二子腔室，所述第一子腔室、第二子腔室和所述限流件的设置，有效的限制了液体从所述第一子腔室流入到所述第二子腔室的流量，有效的控制了所述第一活塞和所述第二活塞的移动速度，从而可以控制所述取样筒的采集速度，所述限流件包括设于所述连接块上以连通所述第一子腔室和所述第二子腔室的第一通孔，以及设于所述第一通孔两端的两个阻尼孔，所述限流件由第一通孔和两个阻尼孔构成的结构，结构稳定且易于调节安装，可以在下水之前进行调节，确保限流速度，从而有效的保证取样速度，所述筒体靠近所述第一活塞的一端设有充气堵头，堵头的设置有效的方便了充气和泄压。