[发明专利]一种基于水下移动平台的含上覆水沉积物保真取样器

说明书

本发明涉及深海取样领域，具体涉及一种基于水下移动平台的含上覆水沉积物保真取样器。包括取样外筒，取样外筒两端开口，顶端连接端部密封盖，底端连接球阀；端部密封盖上设有压力传感器；液压装置设于端部密封盖上，端部密封盖上设有通孔，取样外筒内设有上部活塞和下部活塞，两个活塞通过钢丝绳软连接，上部活塞与液压装置相连；下部活塞上开有通孔，通孔内设有单向阀；下部活塞底部与取样内筒连接，取样内筒底端连接取样花瓣；取样外筒上部和中部的侧壁上均开有通孔，通孔内安装有保压阀门；蓄能器通过液压管和取样外筒上部通孔内的保压阀门与取样筒相连。本发明能够同时取沉积物和上覆水，提高了采样效率同时减小了搭配的移动平台的工作量。

技术领域

本发明涉及深海取样领域，具体涉及一种基于水下移动平台的含上覆水沉积物保真取样器。

背景技术

深海微生物具有巨大的研究价值，近年来对海洋微生物的研究越来越热。深海是一个具有低温或高温、高压、高盐、富营养、黑暗等极端环境特征的生态系统，深海微生物在生存进化过程中已经适应了这样极端特殊的环境。为了深海微生物地面实验室的培养研究，需要一套可以实现深海微生物样品保真取样的设备。开发海底保真采样系统及测试技术，从多学科角度研究甲烷渗漏及其对海洋环境的影响及机理也是国家能源和环境重大战略的迫切需求。国际上关于该界面的甲烷渗漏研究主要基于定点长期监测，但针对区域性甲烷渗漏的探测相对缺乏，究其原因是该界面的移动探测和高保真采样技术相对匮乏，相关的转移和测试技术也较薄弱。常规取样常导致样品气相组份散失、微生物死亡、氧化态改变和有机组份分解，极大的限制了甲烷渗漏区通量计算和地质环境系统演化的深入研究。因此，开发避免压力波效应冲散表层絮凝状沉积物，实现稳定缓慢地取样、现场保真保存、样品原位封装，同时避免取样器内上覆水和沉积物混合扰动的低污染、低扰动的原位保真采样技术将为精确的了解区域甲烷渗漏通量及其对海洋环境的影响机理提供必要的技术手段。

发明内容

本发明专利提供了一种借助水下多功能移动平台的海底表层沉积物(含上覆水)低扰动原位封装、保压、气密、防止取样器内上覆水和沉积物混合的保真取样装置及取样方法。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供了一种基于水下移动平台的含上覆水沉积物保真取样器，包括取样器、液压装置和蓄能器；

取样器包括取样外筒，取样外筒两端开口，顶端连接端部密封盖，底端连接球阀；端部密封盖上设有压力传感器；压力传感器，在取样器取完海底样品回收到水面这个过程中可以监测取样器内部的压力，确定整个过程中的压力几乎没有变化；

液压装置设于端部密封盖上，能与多功能移动平台上的液压供给源连接；端部密封盖上设有通孔，取样外筒内设有上部活塞和下部活塞，两个活塞通过钢丝绳软连接，上部活塞与液压装置相连，液压装置能驱动上部活塞在取样外筒内运动；下部活塞上开有通孔，通孔内设有单向阀，液体能经由单向阀从下部活塞下方向上流动至上下部活塞间的空间中；下部活塞底部与取样内筒连接，取样内筒底端连接取样花瓣；

取样外筒上部和中部的侧壁上均开有通孔，通孔内安装有保压阀门；蓄能器通过液压管和取样外筒上部通孔内的保压阀门与取样筒相连。

作为一种改进，蓄能器包括蓄能器壳体，蓄能器壳体内设有活塞从而将蓄能器壳体内部空间分为氮气腔室和液体腔室。

作为一种改进，液压装置为液压油缸。

作为一种改进，取样装置在使用时分为两个状态，分别为：准备状态和取样状态；取样装置在未下水的准备状态时，上部活塞和下部活塞紧贴且均位于取样外筒中部；取样装置在入水后的取样状态时，上部活塞和下部活塞分离且二者与取样外筒共同组成一密封空腔。

作为一种改进，取样内筒与下部活塞通过螺纹连接。

作为一种改进，蓄能器和取样外筒通过抱箍固定连接。