[发明专利]一种海底软质泥层沉积物自动采样装置及方法

说明书

本发明涉及深海沉积物采样领域，特别是一种海底软质泥层沉积物自动采样装置及方法。包括收集机构和采样执行机构，收集机构设置在基板上，收集机构一端的底部设有采样执行机构；收集机构包括采样管Ⅰ、采样管Ⅱ、采样管Ⅲ，采样管Ⅰ、采样管Ⅲ均为竖直方向设置，采样管Ⅲ的底端呈封闭状，采样管Ⅰ的底部设有采样执行机构和吸入口，采样管Ⅰ、采样管Ⅲ的顶端之间通过采样管Ⅱ连接；所述采样执行机构包括壳体，壳体的顶部与收集机构连接，壳体的底部下方设有进样口，进样口呈喇叭状，壳体内部设有机构舱和样品运移舱，所述机构舱内设有探杆、换向部、连杆部和膨胀密封部。其响应速度快，采样保真度高，结构简单且稳定，体积小，成本低，适应性强。

技术领域

本发明涉及深海沉积物采样领域，特别是一种海底软质泥层沉积物自动采样装置及方法。

背景技术

海洋底质沉积物是指各种海洋沉积作用所形成的海底沉积物的总称。按照深度可划分为：近岸沉积(0～20m)、浅海沉积(20～200m)、半深海沉积(200～2000m)、和深海沉积(大于 2000m)。其中，深海沉积通常以浮游生物遗体为主，而极少陆源物质，并通常以各种生物软泥为主，有效获取此类生物软泥深海沉积物样品对海洋地质学、海洋生物学、古气候学研究具有极其重要的意义。

和浅海区沉积物采样相比，深海沉积物采样在困难程度、技术方法、以及技术手段上，存在较大的差异。深海采样具有开展时间晚、技术要求强、操作难度高、经济费用高等特点，同时比浅海采样具有更加广泛的科学研究价值，因此是目前海洋科学研究和环境调查的重点。

目前，深海沉积物采样工具主要有两种：表层取样器和柱状取样管。现有的采样工具存在以下不足：第一，表层取样器采集收集的样品已经混乱且已受到冲洗，只适合于采集结核、砾石和岩块等，不适合生物软泥此类深海沉积物的采集作业；第二，柱状取样管主要依靠重力下降插入沉积物中，容易出现倾斜，难以完成取样作业；第三，现有的沉积物采样工具主要采用球阀或翻板阀等非主动保压结构，保压效果不理想。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提出了一种海底软质泥层沉积物自动采集装置及方法，其响应速度快，采样保真度高，结构简单且稳定，体积小，成本低，适应性强。

本发明的技术方案是：一种海底软质泥层沉积物自动采集装置，包括基板，其中，还包括收集机构和采样执行机构，收集机构设置在基板上，收集机构一端的底部设有采样执行机构；

所述收集机构包括采样管Ⅰ、采样管Ⅱ、采样管Ⅲ，采样管Ⅰ、采样管Ⅲ均为竖直方向设置，采样管Ⅲ的底端呈封闭状，采样管Ⅰ的底部设有采样执行机构和吸入口，采样管Ⅰ、采样管Ⅲ的顶端之间通过采样管Ⅱ连接；

所述采样执行机构包括壳体，壳体的顶部与收集机构连接，壳体的底部下方设有进样口，进样口呈喇叭状，壳体内部设有机构舱和样品运移舱，壳体顶部内侧设有接口环，接口环内形成样品运移舱，接口环与采样管Ⅰ的底部固定连接，机构舱位于样品运移舱的下方，机构舱内部充满润滑油，样品运移通道位于机构舱内，样品运移通道和机构舱之间不连通，样品运移通道的顶部与样品运移舱连通，样品运移通道的底部与进样口连通；

所述机构舱内设有探杆、换向部、连杆部和膨胀密封部，连杆部包括连杆Ⅰ、齿轮、连杆Ⅱ、连杆Ⅲ和连杆Ⅳ，探杆位于壳体的底部，探杆的顶部与位于机构舱内的方形连杆Ⅰ固定连接，探杆的底部位于壳体的下方，连杆Ⅰ与连杆Ⅱ对称设置在齿轮的两侧，齿轮分别与连杆Ⅰ上部的齿条和连杆Ⅱ下部的齿条啮合，连杆Ⅱ的顶部连接有连杆Ⅲ，连杆Ⅲ的顶部连接有连杆Ⅳ，连杆Ⅳ的顶部与换向部连接；