[发明专利]模块化多功能智能水下取样器

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种海洋探测技术领域的取样器，尤其涉及的是一种模块化多功能集成的智能水下取样器。

背景技术

近年来，随着各种海洋科学研究与海洋资源开发利用的不断深入，如何快速、方便和有效地对海洋地质、水质环境进行调查取样，以获得第一手的海洋科学研究样品，全面了解特定海域的情况，成为了当务之急。在水下取样技术中，如何在一个取样器上集成多种采样功能并使之智能化就是一项全新的技术，也是一项有重要意义的工作。传统的取样方法主要有：托网式、抓斗式、冲击式、压差式、冲击振动式、回转式、液缸(活塞)式等等，其主要特点是对采集样品的针对性强，无法对采样过程进行实时监控，取样器的智能水平不高，系统集成度低，对工作母船依赖性大，取样效率低。另外，随着工作水深的加大，取样的难度也逐渐加大，受温度、海风与海流等的限制，在很多海域的调查取样工作将不能展开。

目前各种独立的取样技术在海洋探测调查领域已经得到了非常广泛应用，在海洋调查、海洋资源勘探等方面取得了很大的成功，如何将这些功能单一的水下取样技术进行集成，并提高其智能水平，使之能在陌生复杂的水下环境中采集多种样品是一项非常迫切的任务。

经对现有技术的检索发现，在中国文献《地质情报科技》第一期(2001年3月)上，补家武等发表了《海底取样技术介绍之一——五》，该文详细介绍了国内外各种形式的独立取样器，还对海底取样技术的分类，发展做了较详细的阐述。在《地质装备》第10卷第四期(2009年8月)上，耿雪樵等发表了《我国海底取样设备的现状与发展趋势》对各种常规海底取样设备做了详细的介绍，详尽的阐述了我国海底取样设备的现状与发展趋势。但是实际工程中，在较深的陌生复杂的水域，智能水平较低的独立取样设备取样效率很低、功能单一，无法满足海洋探测研究的要求，另外目前各种独立的取样器对工作母船依赖性大，受温度、海风与海流等因素影响较大的问题目前尚无法有效地解决。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种在水下机器人上搭载的模块化多功能智能水下取样器，其能够使操作人员在水面的母船上通过操作台或者根据自身设定的程序方便地实现水下多种形式的采样，并对采样过程进行实时监控，从而在大大提高采样效率的同时，减小了对工作母船的依赖性，为高质量地完成水下采样工作奠定了良好的基础。

为实现以上目的，本发明通过如下技术方案解决其技术问题：

一种模块化多功能智能水下采样器，其包括密封筒体、上端盖、下端盖、电气插头、对接盘、模块化液缸式液体取样器、模块化抓斗式取样器、水下摄像头、水下灯和控制模块，其中：下端盖封闭于密封筒体的下端，模块化液缸式液体取样器、模块化抓斗式取样器和水下摄像头固定在下端盖上，水下灯固定在密封筒体外侧，上端盖封闭于密封筒体的上端，对接盘固定在上端盖上，电气插头穿过对接盘和上端盖与密封筒内的控制模块相连，控制模块镶嵌固定在模块化液缸式液体取样器和模块化抓斗式取样器与密封筒体之间的空间内，并且以线路与该模块化液缸式液体取样器和模块化抓斗式取样器的驱动电机以及水下摄像头相连。

本发明所述模块化多功能智能水下采样器的模块化液缸式液体取样器包括驱动电机、齿轮组、电机板、压盖、筒体、丝杆、补压管、螺母、活塞、端盖、单向阀、过滤头和补压水过滤头，其中：压盖和端盖分别封闭于筒体的上端和下端，丝杆通过轴承安装在压盖上，螺母旋接在该丝杆上，筒体内壁开设有定位槽，螺母上设置有与该定位槽滑动配合的凸部，活塞固定连接于该螺母上且与螺母一起由丝杆带动在筒体内腔中上下直线运动，电机板固定于压盖之上，驱动电机固定于该电机板上，该驱动电机通过齿轮组连接丝杆且驱动丝杆旋转，补压管连接于筒体侧壁且连通筒体内腔，补压水过滤头连接于该补压管的端部，单向阀连接于端盖之下且连通筒体内腔，过滤头连接于该单向阀的端部，在所述筒体、活塞、压盖和丝杆上设置有O型密封圈；所述模块化抓斗式取样器包括驱动电机、齿轮组、支座、支架、四撑杆、传动轴、传动块和两抓斗，其中：四撑杆上端铰接于支架之下，下端分别铰接两抓斗，该两抓斗对称地铰接于传动块上，支座固定在支架之上，该支座内固定有螺母，传动轴旋接在该螺母上，传动块固定于该传动轴下端并随传动轴一起上下直线运动，驱动电机固定于支座上，该驱动电机通过齿轮组连接传动轴且驱动传动轴旋转，在所述支架与传动轴之间设置有O型密封圈；所述电气插头的数量为6件；所述水下灯带有电池且数量为4个。