[发明专利]一种腔体卧式布置的深海水体序列采样器

说明书

本发明公开了一种腔体卧式布置的深海水体序列采样器，包括圆形的安装板以及沿周向均匀设置在安装板上的多个采样单元；采样单元的进口与出口穿过安装板后与安装板固定；进口处设置的进口球阀通过第一连杆与进样口齿轮连接；出口处设置的出口球阀通过第二连杆与出样口齿轮连接；安装板上还设置有电机驱动单元，电机驱动单元的输出轴穿过安装板的圆心后与不完全锥齿轮固定，不完全锥齿轮的外端设有径向较窄的窄齿条和径向较宽的宽齿条，窄齿条与出样口齿轮匹配，宽窄条分别与出样口齿轮和进样口齿轮匹配。本发明仅需一套机构即可同时控制进口球阀与出口球阀的开闭，在精简结构的同时提升了采样器的性能与驱替效果。

技术领域

本发明属于深海水体采样技术领域，尤其是涉及一种腔体卧式布置的深海水体序列采样器。

背景技术

随着社会经济的发展以及世界人口的不断增长，人类已经对陆地资源造成了过度的开发。海洋中蕴藏了丰富的矿产，能源，生物等资源，对社会经济的发展具有重要的意义。

海底热液是从海底喷出的经由地热加热过的水及其裂缝喷发口的合称，是海洋与地壳之间物质与能量交换的窗口，其活动对海洋理化环境、大洋环流乃至全球气候的影响具有很高的研究价值。深海热液附近的特殊生态系统和基因资源也受到生物、医药等多个领域学者的关注。热液活动区形成的特殊多金属硫化物矿床也具有极高的科研和经济价值。

深海冷泉与深海热液的活动相似，冷泉的“冷”是相对热液，其温度通常比周围海水高2～4℃。冷泉的形成与甲烷渗漏存在密切联系，强烈的甲烷渗漏区通常储存有高饱和度的水化物。目前对深海热液、冷泉及其他底层水体的研究主要有热液口的原位测量及将获取的样品取回实验室进行分析，相比较而言后者的测量精度及探测范围更具优势。

采集高质量的深海水体样本需要精密的采水器，需要具备良好的保留水体样品中气体组分的能力以及防止吸入杂质污染的能力。目前，国内外已经开发了多种多样的水体采样装置，这些采样装置虽然通常在某一方面具有较为突出的优势，但考虑到深海的复杂且恶劣的环境，现有的许多采样装置不能很好地满足上述需求。

如公开号为CN110736645A的中国专利文献公开了一种具有通流式结构的深海水体序列采样装置，属于深海采水装备技术领域，包括外框架、若干独立设置在外框架内的采水器和用于控制采水过程的控制器；采水器包括采样腔和分别设置在采样腔两端的入口球阀和出口球阀，所有采样器的入口球阀通过第一管道连接至采样管嘴，所有采样器的出口球阀通过第二管道连接至采样泵；外框架内设有对所有采样器的入口球阀进行依次控制的第一开关组件，以及对所有采样器的出口球阀进行依次控制的第二开关组件。

采用流通式序列采样的设计可以有效地控制采样速度，减少死区残液，避免交叉污染，有助于样品纯度的提高，提高样品驱替的效果。但是，该结构较为复杂，立式采样腔在入口、出口球阀各需要一套触发机构，配套带传动机构体积较大。

发明内容

本发明提供了一种腔体卧式布置的深海水体序列采样器，仅需一套机构即可同时控制进口球阀与出口球阀的开闭，在精简结构、缩小整体体积的同时也提升了整个采样器的性能与驱替效果。

一种腔体卧式布置的深海水体序列采样器，包括圆形的安装板以及沿周向均匀设置在安装板上的多个采样单元；

每个采样单元包括第一采样腔和第二采样腔，所述第一采样腔的出口与第二采样腔的进口通过连接管连接；所述第一采样腔的进口作为采样单元的进样口，第二采样腔的出口作为采样单元的出样口；

所述第一采样腔的进口与第二采样腔的出口穿过安装板后与安装板固定；所述第一采样腔的进口处设有进口球阀，所述的进口球阀通过第一连杆与进样口齿轮连接；所述第二采样腔的出口处设有出口球阀，所述的出口球阀通过第二连杆与出样口齿轮连接；所述第一连杆和第二连杆的齿轮端均朝向安装板的圆心布置，第一连杆的长度大于第二连杆的长度；