吸尘式动力系统的浅海表层取样器

摘要

本发明属于海洋表层地质取样设备领域，旨在提供一种吸尘式动力系统的浅海表层取样器。本发明包括动力泵主体、内置滤网、电缆、螺钉、漏斗、电磁线圈主体和取样舱；所述动力泵主体置于取样舱底部，通过引线连接至电源；所述动力泵主体的进水口通过螺纹和固定螺栓与电磁单向阀过盈配合连接，并固定在电磁线圈主体上；该电磁线圈主体下端设有电磁阀，且在电磁阀上设有电磁阀引线，通过电磁阀引线与电缆连接。本发明的有益效果是：采用吸尘式动力取样，克服了海面下复杂环境动力不稳定的缺陷，使之在可靠性上满足对目标物的取样，进而发挥出操作灵活、稳定性高等特点；简化外接电缆，仅需控制信号和直流电源线，电压低易获取，安全性好。

权利要求

1.吸尘式动力系统的浅海表层取样器，包括动力泵主体、内置滤网、电缆和螺钉，其特征在于，还包括漏斗、电磁线圈主体以及取样舱；

所述动力泵主体置于取样舱底部，并设有用于连接电源的引线；所述动力泵主体的进水口通过螺纹和固定螺栓，与电磁单向阀过盈配合连接，并固定在电磁线圈主体上；所述电磁线圈主体下端设有电磁阀，且在电磁阀上设有电磁阀引线，通过电磁阀引线与电缆连接；

所述取样舱分为上下两段密闭机械舱，并通过上下两段密闭机械舱之间设有的仪器扣进行固定连接；所述取样舱上设有螺纹孔，用以固定取样舱的内置滤网；且在取样舱顶部中心轴上端和取样舱底部中心轴下端分别设有螺纹；所述电磁阀通过取样舱底部的螺纹固定连接在取样舱底部，使电磁阀与取样舱内部相连通；所述取样器的上端为漏斗，所述漏斗通过取样舱顶部的螺纹配合联接至取样舱，所述取样舱内部还设有弹簧逆止阀。

2.根据权利要求1中所述的吸尘式动力系统的浅海表层取样器，其特征在于，所述取样舱的上段机械舱与下段机械舱之间是通过铰链结构的仪器扣固定连接。

3.根据权利要求1中所述的吸尘式动力系统的浅海表层取样器，其特征在于，所述漏斗包括漏斗内衬、漏斗外壳、螺钉、漏斗壳体和外滤网；外滤网放置于漏斗壳体与漏斗内衬之间，且漏斗内衬通过螺钉固定在漏斗外壳上，使外滤网固定在漏斗壳体与漏斗内衬之间。

4.根据权利要求1中所述的吸尘式动力系统的浅海表层取样器，其特征在于，所述取样舱呈圆柱状。

5.根据权利要求1中所述的吸尘式动力系统的浅海表层取样器，其特征在于，所述动力泵主体为12V直流水泵。

6.根据权利要求1中所述的吸尘式动力系统的浅海表层取样器，其特征在于，所述电磁线圈主体为电磁铁。

7.根据权利要求1中所述的吸尘式动力系统的浅海表层取样器，其特征在于，所述仪器扣连接处和螺纹配合处均缠有密封圈。

8.根据权利要求1中所述的吸尘式动力系统的浅海表层取样器，其特征在于，所述动力泵主体外部设有动力泵外壳。

9.根据权利要求1～8任一项中所述的吸尘式动力系统的浅海表层取样器，其特征在于，所述取样舱、动力泵主体和电磁单向阀均充满环境液，该环境液为模拟海水：氯化钠

26.726g/L，氯化镁2.260g/L，硫酸镁3.248g/L，氯化钙1.153g/L，微量元素为N、P，其浓度分别为0.001mg/l、0.0008mg/l，其余为水。

说明书

吸尘式动力系统的浅海表层取样器

技术领域

[0001] 本发明属于海洋表层地质取样设备领域，具体涉及一种吸尘式动力系统的浅海表层取样器。

背景技术

[0002] 海底表层沉积物不仅可以反映当地生物、地质特性和地质运动变迁，而且蕴含丰富的矿物质，是一种研究海洋环境、海洋资源的直接对象。而海底表层沉积物的取样工程相对简单，生产成本与费用亦相对较低，在海洋强国战略提上日程的今天，它将是一种重要的长期的研究对象。在海洋表层成分分析、生物研究和最新生成底层研究中中，海洋表层取样技术及其设备则占据了举足轻重的地位，海洋表层取样设备的更新与改进，可加快海洋资源勘探与生物调查的效率和准确度，节约成本，获得良好的社会效益与经济效益。

[0003] 常规海洋表层取样设备以其作业成本低，对船舶、绞车、海况等条件要求不高等优点，成为海洋地质调查不可替代的专用设备，但针对于表层取样的设备较为稀少，目前主要有蚌式抓斗采泥器、重力柱状取样设备、箱式取样器、振动取样器、多管取样器、拖网取样器、无缆自返式抓斗。新型海洋地质取样设备有电视抓斗、3000m深海岩心取样钻机、重力活塞式保真取样器、水下机器人(ROV)取样和其它海洋设备的取样功能扩展等等。当前我国海洋表层取样设备的发展趋势主要呈现大型化，可视化、可控化、动力化，动力定位与水下定位技术在取样作业中的使用，取样设备功能的多样化，保压技术的应用这五大趋势。未来的海洋地质取样技术是一个国家综合科技实力的体现，一套成功的海洋地质取样设备，是一个多学科综合技术的集成体，其所需材料性能，机械加工水平，密封件、自动化控制软件，数据传输性能，动力系统、液压系统、船舶、收放机械、操作信息监控设备、线缆与绞车设备等等，每个环节都关系到取样器的成功与否，所有这些技术之间相互推进，相互制约，共同发展。

发明内容

[0004] 本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种可以直接用于浅海表层取样用取样器，完成一定精度要求内对近海海底表层沉积物、上浮水、微生物和浮游生物的保真取样。

[0005] 为解决技术问题，本发明是通过如下技术方案实现：

[0006] 提供一种吸尘式动力系统的浅海表层取样器，包括动力泵主体、内置滤网、电缆、螺钉、漏斗、电磁线圈主体和取样舱；所述动力泵主体置于取样舱底部，通过引线连接至电源；所述动力泵主体的进水口通过螺纹和固定螺栓与电磁单向阀过盈配合连接，并固定在电磁线圈主体上；该电磁线圈主体下端设有电磁阀，且在电磁阀上设有电磁阀引线，通过电磁阀引线与电缆连接；所述取样舱分为上下两段密闭机械舱，并通过上下两段密闭机械舱之间设有的仪器扣进行固定连接；所述取样舱上设有螺纹孔，用以固定取样舱的内置滤网；且在取样舱的顶部和底部的中心轴向上分别设有螺纹；所述电磁阀通过取样舱底部的螺纹固定连接在取样舱底部，使电磁阀与取样舱内部相连通；所述取样器的上端为漏斗，所述漏斗通过取样舱顶部的螺纹配合联接至取样舱，所述取样舱内部还设有弹簧逆止阀。

[0007] 本发明中，所述取样舱的上段机械舱与下段机械舱之间是通过铰链结构的仪器扣固定连接。

[0008] 本发明中，所述漏斗包括漏斗内衬、漏斗外壳、螺钉、漏斗壳体和外滤网；外滤网放置于漏斗壳体与漏斗内衬之间，且漏斗内衬通过螺钉固定在漏斗外壳上，使外滤网固定在漏斗壳体与漏斗内衬之间。

[0009] 本发明中，所述取样舱呈圆柱状。

[0010] 本发明中，所述动力泵主体为12V直流水泵。

[0011] 本发明中，所述电磁线圈主体为电磁铁；通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。

[0012] 本发明中，所述仪器扣连接处和螺纹配合处均缠有密封圈，以保证取样舱密闭。

[0013] 本发明中，所述动力泵主体外部设有动力泵外壳。

[0014] 本发明中，所述取样舱、动力泵主体和电磁单向阀均充满环境液，该环境液为模拟海水：氯化钠26.726g/L，氯化镁2.260g/L，硫酸镁3.248g/L，氯化钙1.153g/L，微量元素为N、P，其浓度分别为0.001mg/l、0.0008mg/l，其余为水。

[0015] 本发明中，直流电机的定子和转子及电磁单向阀可以订制购买，其中逆止阀按照实际需求进行加工密封。取样舱壳体和漏斗则按照实际需求进行加工。在取样舱壳体中加入过滤网，通过螺钉固定在取样舱壳体尾端。取样舱上段内部安装有弹簧逆止阀，常规状态下为闭合状态，防止海水渗入。使用时，采用脐带电缆供电并于陆上操控。

[0016] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0017] (1)采用吸尘式动力取样，克服了海面下复杂多变的环境动力不稳定的缺陷，使之在可靠性上满足对目标物的取样，进而发挥出操作灵活、稳定性高等特点；

[0018] (2)简化了外接电缆，仅需要控制信号和直流电源线，电压低易获取，安全性好；

[0019] (3)取样器的机械舱体为两段式结构，方便重复使用和取样，不再需要笨重的整体式取样舱，可以使结构跟紧凑，简化结构；

[0020] (4)电磁、弹簧逆止阀的共同作用提高了取样保真性和取样精度；

[0021] (5)取样器成本低廉，经济实用易于制造。

附图说明

[0022] 图1为本发明的装配图；

[0023] 图2为本发明的取样舱结构示意图；

[0024] 附图标记：漏斗内衬1，漏斗外壳2，螺钉3、14、18，漏斗壳体4，螺纹5、8，弹簧逆止阀6，取样舱7，电磁单向阀9，动力泵外壳10，动力泵主体11，电磁阀引线12，电磁线圈主体13，仪器扣15，密封圈16，内置滤网17，外滤网19。

具体实施方式

[0025] 结合附图，下面通过具体实施例对本发明进行详细说明。

[0026] 如图1所示，本发明中的吸尘式动力系统的浅海表层取样器，包括动力泵主体11、内置滤网17、电缆、螺钉(3、14、18)、漏斗、电磁线圈主体13以及取样舱7；

[0027] 所述动力泵主体11为12V直流水泵，该12V直流水泵置于取样舱7底部，通过引线连接至12V直流电源；所述12V直流水泵进水口通过螺纹8和固定螺栓，与电磁单向阀9过盈配合连接，并固定在电磁线圈主体13上；该电磁线圈主体13下端设有电磁阀，且在电磁单向阀9上设有电磁阀引线12，通过电磁阀引线12与电缆连接。

[0028] 本实施例中的取样舱7呈圆柱状，所述取样舱7为两段式结构，分为上下两段密闭机械舱，其上段机械舱与下段机械舱之间是运用铰链结构的仪器扣15连接的。所述取样舱7上设有螺纹孔，所述螺钉18通过该螺纹孔固定取样舱7的内置滤网17；且在取样舱7的顶部的中心轴上端设有螺纹5，其底部的中心轴下端设有螺纹8；所述电磁阀9通过取样舱
7底部的螺纹8固定连接在取样舱7底部，使电磁阀9与取样舱7内部相连通；所述取样器上端为漏斗，所述漏斗通过取样舱7顶部的螺纹配合联接至取样舱7，所述取样舱7内部还设有弹簧逆止阀6，以保证样品单向流动。

[0029] 所述漏斗包括漏斗内衬1、漏斗外壳2、螺钉3、漏斗壳体4和外滤网19；外滤网19放置于漏斗壳体4与漏斗内衬1之间，且漏斗内衬1通过螺钉3固定在漏斗外壳2上，使外滤网19固定在漏斗壳体4与漏斗内衬1之间。

[0030] 所述电磁线圈主体13为电磁铁；通电时，电磁阀线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。

[0031] 所述仪器扣15连接处和螺纹(5、8)配合处均缠有密封圈16，以保证取样舱7密闭；所述12V直流水泵外部设有动力泵外壳10。

[0032] 所述取样舱7、12V直流水泵和电磁单向阀9均充满环境液，该环境液为模拟海水：氯化钠26.726g/L，氯化镁2.260g/L，硫酸镁3.248g/L，氯化钙1.153g/L，微量元素为N、P，其浓度分别为0.001mg/l、0.0008mg/l，其余为水。

[0033] 下面结合附图介绍本实施例的工作步骤：

[0034] (1)取样舱7下水之前应确认上下两段机械舱连接紧密，密闭性良好并检查弹簧逆止阀6状况；

[0035] (2)根据电磁单向阀9和12V直流水泵，动力为12V直流电源，由岸上蓄电池提供电源，这一点应区别于这一点不同于一般取样器的交流电的供电形式，应特别注意；

[0036] (3)电磁单向阀9开关与12V直流水泵吸水方向由外接控制电路电压信号(+12V～-12V)控制。

[0037] 最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。