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原文传递基于ROV的深海多通道原位流体取样过滤装置及方法

专利名称：	基于ROV的深海多通道原位流体取样过滤装置及方法
摘要：	本发明涉及深海大洋原位流体过滤装置，具体地说是一种基于ROV的深海多通道原位流体取样过滤装置及方法，装置包括流体取样机构、流体转换通道、流体过滤装置和流体存储机构，流体取样机构包括驱动机构和流体临时保存机构，流体临时保存机构内部装有滑动机构，可以完成样品的临时保存和密封，ROV供应油路使驱动机构进行往返运动完成流体获取和临时保存，之后通过各种阀门(电磁阀或者机械阀)的通断和流体转换通道中阀门通断的变化，使得流体通过过滤器完成流体过滤，最终利用采水袋存储过滤后的流体样品。本发明受取样深度影响小，采取过滤通道多，取样容积大，且耐腐蚀性能强，工作灵活稳定，并可快速、有效地获取过滤膜和流体样品。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	中国科学院海洋研究所
发明人：	连超;阎军;杜增丰;宋永东;杨振英;王敏晓;李超伦;王冰;张鑫;栾振东
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-11T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-25T00:00:00+0800
申请号：	CN201910288090.1
公开号：	CN109932211A
代理机构：	沈阳科苑专利商标代理有限公司
代理人：	白振宇
分类号：	G01N1/10(2006.01);G;G01;G01N;G01N1
申请人地址：	266071 山东省青岛市南海路七号
主权项：	1.一种基于ROV的深海多通道原位流体取样过滤装置，其特征在于：包括流体取样机构、流体转换通道、液体过滤装置及流体存储机构，其中流体取样机构包括驱动机构、往返刚体(3)、滑动机构(4)、流体临时保存机构(5)、进水单位向阀(6)、出水单向阀(7)及前置过滤器(9)，该驱动机构安装于流体临时保存机构(5)的一端、由ROV提供动力，所述滑动机构(4)可相对滑动地容置于流体临时保存机构(5)内，一侧通过所述往返刚体(3)与驱动机构连接，另一侧为可变容积的流体暂存空间，所述流体临时保存机构(5)的另一端分别连接有进水单向阀(6)及出水单向阀(7)，该进水单向阀(6)通过胶管A(8)与前置过滤器(9)相连，所述前置过滤器(9)上直连有进水口(10)，所述出水单向阀(7)通过胶管B(8)与流体转换通道相连；所述流体存储机构为多个，每个流体存储机构均通过独立的流体过滤装置与流体转换通道连接，该流体过滤装置包括截止阀(14)及过滤器(17)，所述截止阀(14)的一端与流体转换通道相连，另一端通过所述过滤器(17)连接于流体存储机构，该过滤器(17)内部装有过滤膜(18)。 2.根据权利要求1所述基于ROV的深海多通道原位流体取样过滤装置，其特征在于：所述流体转换通道包括三通接头(12)、胶管C(13)及弯头(20)，位于与流体转换通道两端连接的流体存储机构之间的其他各流体存储机构均对应一个三通接头(12)，该三通接头(12)的一个接头与所对应的流体存储机构连接的所述截止阀(14)的一端相连，另外两个接头分别与相邻的三通接头(12)通过所述胶管C(13)连通；与所述流体转换通道两端连接的流体存储机构所连接的截止阀(14)的一端连接有弯头(20)，该弯头(20)通过胶管C(13)与相邻的三通接头(12)连通。 3.根据权利要求1所述基于ROV的深海多通道原位流体取样过滤装置，其特征在于：所述流体转换通道包括三通接头(12)、胶管C(13)、清洗截止阀(15)、清洗口(16)及弯头(20)，与所述流体转换通道一端连接的流体存储机构所连接的截止阀(14)的一端连接有弯头(20)，其余的流体存储机构均对应一个三通接头(12)，该三通接头(12)的一个接头与所对应的流体存储机构连接的所述截止阀(14)的一端相连，与所述流体转换通道另一端连接的流体存储机构对应的三通接头(12)的第二个接头与相邻的三通接头(12)通过所述胶管C(13)连通、第三个接头通过胶管C(13)连接有清洗截止阀(15)，该清洗截止阀(15)直连有清洗口(16)，其余各三通接头(12)的另外两个接头分别与相邻的三通接头(12)或弯头(20)通过所述胶管C(13)连通。 4.根据权利要求3所述基于ROV的深海多通道原位流体取样过滤装置，其特征在于：所述清洗截止阀(15)包括阀体(23)、球杆(24)、球体(25)、驱动转向杆(26)及驱动直杆(28)，该阀体(23)上分别安装有与阀体(23)内部连通的进口(21)和出口(22)，所述进口(21)通过胶管C(13)与三通接头(12)的第三个接头相连，出口(22)直连所述清洗口(16)；所述球杆(24)转动安装在阀体(23)上，一端与位于阀体(23)内部的球体(25)相连，该球体(25)上贯穿开设有用于控制所述进口(21)与出口(22)连通或断开的通孔(30)，所述球杆(24)的另一端与驱动转向杆(26)的一端连接，该驱动转动向杆(26)的另一端与所述驱动直杆(28)的一端铰接，该驱动直杆(28)的另一端为按压端。 5.根据权利要求1所述基于ROV的深海多通道原位流体取样过滤装置，其特征在于：所述往返刚体(3)的长度与滑动机构(4)在流体临时保存机构(5)内的移动距离相等。 6.根据权利要求1所述基于ROV的深海多通道原位流体取样过滤装置，其特征在于：所述滑动机构(4)为形状与流体临时保存机构(5)内部形状相同的活塞头，该滑动机构(4)的外表面与所述流体临时保存机构(5)的内壁滑动密封抵接。 7.根据权利要求1所述基于ROV的深海多通道原位流体取样过滤装置，其特征在于：所述流体临时保存机构(5)包括本体及封盖(2)，该本体为内部中空结构，所述本体的两端分别螺纹连接有封盖(2)，所述驱动机构安装于一端的封盖(2)上，另一端的所述封盖(2)上分别连接有进水单向阀(6)及出水单向阀(7)。 8.根据权利要求1所述基于ROV的深海多通道原位流体取样过滤装置，其特征在于：所述截止阀(14)包括阀体(23)、球杆(24)、球体(25)、驱动转向杆(26)及驱动直杆(28)，该阀体(23)上分别安装有与阀体(23)内部连通的进口(21)和出口(22)，所述进口(21)与流体转换通道相连，出口(22)通过所述过滤器(17)连接于流体存储机构；所述球杆(24)转动安装在阀体(23)上，一端与位于阀体(23)内部的球体(25)相连，该球体(25)上贯穿开设有用于控制所述进口(21)与出口(22)连通或断开的通孔(30)，所述球杆(24)的另一端与驱动转向杆(26)的一端连接，该驱动转动向杆(26)的另一端与所述驱动直杆(28)的一端铰接，该驱动直杆(28)的另一端为按压端。 9.一种权利要求1至8任一权利要求所述基于ROV的深海多通道原位流体取样过滤装置的取样过滤方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一，岸基端整体拆解清洗工作；对所述深海多通道原位流体取样过滤装置整体进行分解拆卸，然后进行清洗；步骤二，深海取样、过滤、保存工作；清洗后进行组装，初始状态利用ROV对驱动机构提供动力，通过所述往返刚体(3)驱动滑动机构(4)，将所述流体临时保存机构(5)内的流体排空；使用ROV机械手抓取所述进水口(10)插入到观察点进行取样，利用ROV对驱动机构提供动力，驱动所述滑动机构(4)向一侧移动，所述流体临时保存机构(5)内部形成负压使得流体通过所述进水单向阀(6)流入到所述流体暂存空间；所述驱动机构反向驱动所述滑动机构(4)运动，该流体临时保存机构(5)排出流体，通过出水单向阀(7)进入所述流体转换通道；然后，依次打开各流体存储机构连接的截止阀(14)，使流体进入过滤器(17)，悬浮颗粒物保留在过滤膜(18)上，余下的流体存储在各流体存储机构中，如此就获得了深海流体样品；步骤三，岸基端取膜和取样工作；回收到岸基端，拆卸所述过滤器(17)和流体存储机构，取出过滤膜(18)和流体样品，完成整体作业。 10.根据权利要求9所述的取样过滤方法，其特征在于：在步骤二中，先在所述流体转换通道的一端连接清洗截止阀(15)，使用ROV对驱动机构提供动力，在所有截止阀(14)关闭和清洗截止阀(15)开启的情况下，进行至少三次的驱动所述滑动机构(4)进行往返运动，完成管路内部和流体临时保存机构(5)的重复冲洗和置换，然后再对所述流体临时保存机构(5)进行排空。
所属类别：	发明专利