[发明专利]一种基于水下ROV含上覆水的沉积物保真取样装置

说明书

本发明涉及一种深海取样装置领域，更具体涉及一种基于水下ROV含上覆水的沉积物保真取样装置。包括筒状的取样筒，取样筒内部设有活塞从而将取样筒分成上下两个部分；取样筒顶端设有端部密封盖，取样筒上部分和端部密封盖形成了一个封闭的腔体，端部密封盖中心开孔，液压油缸固设于端部密封盖上，液压油缸伸缩杆穿过孔至取样筒内部并与设于取样筒内部的活塞相连；取样筒的侧壁上开设通孔，分别用于安装快拆密封接头、上覆水转移阀门和液压管，取样筒底端设有刀筒，取样筒底端与球阀相连，球阀上设有球阀液压开关；蓄能器与取样筒相连。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ROV的工作量。

技术领域

本发明涉及的是一种深海沉积物(含上覆水)的保压取样装置，更具体涉及一种基于水下ROV含上覆水的沉积物保真取样装置。

背景技术

海水-沉积物界面的甲烷渗漏是天然气水合物勘探的重要依据和海洋环境变化的国际研究热点，但相关的保真取样、测试技术和地质环境系统演化研究相对薄弱。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，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ROV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ROV含上覆水的沉积物保真取样装置，包括液压装置、取样器和蓄能器；

取样器包括筒状的取样筒，取样筒内部设有活塞从而将取样筒分成上下两个部分；取样筒顶端设有端部密封盖，取样筒上部分和端部密封盖形成了一个封闭的腔体，端部密封盖中心开孔，液压油缸固设于端部密封盖上，液压油缸伸缩杆穿过孔至取样筒内部并与设于取样筒内部的活塞相连；取样筒的侧壁上开设三个通孔，分别用于安装快拆密封接头、上覆水转移阀门和液压管，快拆密封接头通过上覆水取样阀门连接上覆水取样管；取样筒底端设有刀筒，取样筒底端与球阀相连，球阀上设有球阀液压开关；

蓄能器通过液压管与取样筒相连。

作为一种改进，取样器端部密封盖上设有压力传感器。

作为一种改进，蓄能器外部的蓄能器壳体，蓄能器壳体内通过活塞分为氮气腔室和液体腔室。

作为一种改进，球阀液压开关包括内部密封腔室，内部密封腔室上设有两个液压接口，内部封闭腔室内在两个液压接口间设有活动挡板，活动挡板与球阀阀体刚性连接。

作为一种改进，取样筒为双层筒体结构，包括通过螺栓相连的取样器内筒和取样器外筒。

作为一种改进，蓄能器和取样器之间通过抱箍固定连接。

作为一种改进，上覆水取样阀门为单向阀。

作为一种改进，蓄能器的端部使用密封盖通过螺钉实现密封，蓄能器和液压管之间通过阀门连接，液压管和取样器之间也采用阀门连接。

本发明中，单向阀门、上覆水转移阀门、液压导管、液压油缸、压力传感器、O形密封圈可以从市面销售产品里采购。蓄能器、取样器内外筒、刀筒、取水管、上部端盖、球阀、球阀液压阀门等则按照实际需要进行加工即可。