專利名稱：新型次表層海底沉積物保真采樣器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種借助于測定材料的物理或化學(xué)性質(zhì)來測試或分析材料的裝置，具體地說涉及一種采樣裝置，更具體地說，涉及一種液體或流體的采樣裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的海底沉積物取樣器分為保真采樣和不保真采樣兩種。不保真采樣器最為典型的是重力管采樣器，這種采樣器不能實現(xiàn)保真采樣，采樣過程中不可避免氣相溶解組份的散失、變價離子氧化態(tài)改變以及有機組份分解；保真采樣器目前有浙江大學(xué)研制的深海表層沉積物的保真采樣系統(tǒng)和中國海洋大學(xué)研制的海底沉積物保氣采樣器，雖然解決了傳統(tǒng)海洋采樣勘探技術(shù)普遍存在的樣品不能長時間保持其采樣點原位壓力及其它環(huán)境指標(biāo)的問題，可以使采集到的樣品的溫度、壓力、光照等條件的變化在一定可控制的范圍內(nèi)，避免氣相溶解組份的散失、變價離子氧化態(tài)改變以及有機組份分解，但是，該設(shè)備只能用于表層沉積物保真采樣，無法實現(xiàn)次表層沉積物的保真取樣，在采樣過程中均需要將沉積物提升一段距離后才能密封，這也不是真正意義上的原位采樣，并且在提升沉積物至保壓筒的過程中，沉積物受到了海水的污染，這同樣會影響數(shù)據(jù)分析的準確性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠在原位采集次表層海底沉積物的保真采樣器。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的它包括釋放裝置和采樣裝置，其中采樣裝置包括連接管和提管，連接管和提管通過法蘭聯(lián)結(jié)，提管上部通過尾部提塊與釋放裝置聯(lián)結(jié)，連接管的下端口設(shè)置刀頭，在連接管的中部設(shè)置密封取樣裝置。
密封取樣裝置包括密封艙，連接管分為上、下連接管，且上、下連接管分別與密封艙貫通，在密封艙內(nèi)設(shè)置與上、下連接管對接的樣品管，在密封艙內(nèi)一側(cè)設(shè)置平移樣品管的驅(qū)動裝置，另一側(cè)設(shè)置密封樣品管的驅(qū)動裝置，平移樣品管的驅(qū)動裝置為平移液壓缸，密封樣品管的驅(qū)動裝置為密封液壓缸，在提管上設(shè)置兩個液壓蓄能罐，液壓蓄能罐分別與平移液壓缸和密封液壓缸相連，通過油路開關(guān)控制液壓缸的開啟，在樣品管一側(cè)設(shè)置與其并排的輔助管，樣品管與輔助管通過彈簧條連接，彈簧條尾部與平移液壓缸活塞桿端頭連接，在密封艙內(nèi)壁上設(shè)置實現(xiàn)樣品管和輔助管平移的軌道，在密封艙的外部設(shè)置保護罩，保護罩設(shè)置為箭頭形。
本發(fā)明由于采用了液壓驅(qū)動的樣品管原位平移及密封驅(qū)動裝置，因此自動化程度及可靠性較高；另外，采樣過程中樣品管平移及密封過程都在原位完成，并且樣品管采用兩層PPR管中間夾保溫層的三層結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)真正意義上的原位保真采樣。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；具體實施方式
本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，它包括密封艙3，密封艙3內(nèi)設(shè)置可以沿滑道平移的樣品管7和輔助管5，樣品管和輔助管用具有彈性的鋼條連接在一起，其中，樣品管為半連，鋼條與平移液壓缸4的活塞桿端部相連，密封液壓缸8安裝在密封艙的上下艙板上，當(dāng)采有樣品的管被液壓缸4推至密封位置后，上下密封液壓缸8動作，將橡膠塞及彈簧夾壓下，形成密封；密封艙下端與下連接管2相連，下連接管下端裝有刀頭；密封艙上部與上連接管9相連，上連接管通過法蘭10與提管12相連，并將鉛配重塊11固定在法蘭10上；兩蓄能罐13利用鋼帶固定在提管12上，提管12上端與尾塊15相連，在尾塊上裝有兩個油路開關(guān)14，在密封艙3內(nèi)壁上設(shè)置實現(xiàn)樣品管和輔助管平移的軌道，在密封艙的外部設(shè)置保護罩，保護罩設(shè)置為箭頭形狀。
實際使用時，先利用船等運載工具將本采樣器運輸?shù)街付êＳ?，然后，利用起吊裝置將其投放到海里，釋放前，采樣器掛在釋放裝置上，與釋放裝置一起緩慢下放，當(dāng)釋放系統(tǒng)的勢能定高平衡塊觸及海底時，釋放系統(tǒng)的平衡桿失衡，采樣器從釋放裝置17脫落，由于刀頭為尖的，保護罩為箭頭形，所以設(shè)備快速插入海底沉積物層，所以沉積物從刀頭1進入下連接管2、樣品管7和上連接管9內(nèi)，然后利用船載絞車上拉鋼絲繩16；上拉過程中，短輔助線先將平移液壓缸4的油路開關(guān)打開，平移液壓缸4動作，將樣品管7推至密封位置，此時輔助管占據(jù)樣品管原來位置；繼續(xù)上拉，另一輔助線將密封液壓缸8的油路開關(guān)打開，密封液壓缸8動作，將橡膠塞壓下實現(xiàn)密封保真；繼續(xù)上拉，主鋼絲繩將采樣器整體拉出，在繼續(xù)上拉過程中，由于輔助管5的存在，海水就會將管內(nèi)其余沉積物沖刷掉，實現(xiàn)采樣器的自清理；最后，將整個采樣器吊到船上，將密封液壓缸復(fù)原，打開側(cè)面艙門取出樣品管，將空樣品管推入，關(guān)閉艙門，將平移液壓缸復(fù)原，即可進行下一次采樣。
由上可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本本發(fā)明由于實現(xiàn)了原位平移及密封樣品管等關(guān)鍵技術(shù)，樣品管采用三層保溫及橡膠塞密封，是真正的原位保真采樣；并且自帶蓄能裝置，無需船上動力即可完成采樣過程，操作簡便，可靠性高。
以上所述采樣器的零部件均采用耐腐蝕材料制作。本發(fā)明的次表層海底沉積物保真采樣器可廣泛用于海底沉積物的采樣領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種新型次表層海底沉積物保真采樣器，它包括釋放裝置和采樣裝置，其中采樣裝置包括連接管和提管，連接管和提管通過法蘭聯(lián)結(jié)，提管上部通過尾部提塊與釋放裝置聯(lián)結(jié)，連接管的下端口設(shè)置刀頭，其特征在于在連接管的中部設(shè)置密封取樣裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型次表層海底沉積物保真采樣器，其特征在于密封取樣裝置包括密封艙，連接管分為上、下連接管，且上、下連接管分別與密封艙貫通，在密封艙內(nèi)設(shè)置與上、下連接管對接的樣品管，在密封艙內(nèi)一側(cè)設(shè)置平移樣品管的驅(qū)動裝置，另一側(cè)設(shè)置密封樣品管的驅(qū)動裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型次表層海底沉積物保真采樣器，其特征在于平移樣品管的驅(qū)動裝置為平移液壓缸，密封樣品管的驅(qū)動裝置為密封液壓缸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的新型次表層海底沉積物保真采樣器，其特征在于在提管上設(shè)置兩個液壓蓄能罐，液壓蓄能罐分別與平移液壓缸和密封液壓缸相連，通過油路開關(guān)控制液壓缸的開啟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型次表層海底沉積物保真采樣器，其特征在于在樣品管一側(cè)設(shè)置與其并排的輔助管，樣品管與輔助管通過彈簧條連接，彈簧條尾部與平移液壓缸活塞桿端頭連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型次表層海底沉積物保真采樣器，其特征在于在密封艙內(nèi)壁上設(shè)置實現(xiàn)樣品管和輔助管平移的軌道。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型次表層海底沉積物保真采樣器，其特征在于在密封艙的外部設(shè)置保護罩。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的新型次表層海底沉積物保真采樣器，其特征在于保護罩設(shè)置為箭頭形。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種借助于測定材料的物理或化學(xué)性質(zhì)來測試或分析材料的裝置，具體地說涉及一種采樣裝置，更具體地說，涉及一種液體或流體的采樣裝置，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠在原位采集次表層海底沉積物的保真采樣器，它包括釋放裝置和采樣裝置，其中采樣裝置包括連接管和提管，連接管和提管通過法蘭聯(lián)結(jié)，提管上部通過尾部提塊與釋放裝置聯(lián)結(jié)，連接管的下端口設(shè)置刀頭，在連接管的中部設(shè)置密封取樣裝置，本發(fā)明由于采用了液壓驅(qū)動的樣品管原位平移及密封驅(qū)動裝置，因此自動化程度及可靠性較高；另外，采樣過程中樣品管平移及密封過程都在原位完成，可以實現(xiàn)真正意義上的原位保真采樣。
文檔編號G01N1/04GK1920517SQ20051004445
公開日2007年2月28日 申請日期2005年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月22日
發(fā)明者劉貴杰, 姜瑞林 申請人:中國海洋石油總公司, 中國海洋大學(xué), 中海油田服務(wù)股份有限公司