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原文传递一种全海深宏生物保压采样装置及其取样和转移方法

专利名称：	一种全海深宏生物保压采样装置及其取样和转移方法
摘要：	本发明公开了一种全海深宏生物保压采样装置及其取样和转移方法，装置包括采样装置、保压装置和入口密封装置，所述的保压装置包括保压筒、诱饵筒及压力补偿装置，保压筒为上端开口的筒状结构，压力补偿装置与保压筒上的压力补偿口连通，能够对保压筒内压力进行补偿，诱饵筒与保压筒上的诱饵进口连接；采样筒的两端固定安装有上端盖和下端面，采样杆固定在上端盖上，上端盖与保压筒之间设有密封圈，下端盖上设有通孔，下端盖与保压筒之间设有密封圈。本发明的全海深宏生物保压采样装置可实现对全海深宏生物诱捕与低温保压培养，可有效的保证全海深宏生物原位的生命特征。
专利类型：	发明专利
申请人：	湖南科技大学
发明人：	金永平;刘广平;彭佑多;万步炎;刘平;谢焜
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T19:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T21:00:00+0805
申请号：	CN202010057251.9
公开号：	CN111044312A
代理机构：	湘潭市汇智专利事务所(普通合伙)
代理人：	乌景瑞
分类号：	G01N1/02;A01K99/00;G;A;G01;A01;G01N;A01K;G01N1;A01K99;G01N1/02;A01K99/00
申请人地址：	411201 湖南省湘潭市雨湖区石码头2号
主权项：	1.一种全海深宏生物保压采样装置，其特征在于：包括采样装置、保压装置和入口密封装置，所述的保压装置包括保压筒、诱饵筒及压力补偿装置，保压筒为上端开口的筒状结构，压力补偿装置与保压筒上的压力补偿口连通，能够对保压筒内压力进行补偿，诱饵筒与保压筒上的诱饵进口连接；保压筒上臂侧壁上设有入口，入口连接有入口密封装置；所述的采样装置置于保压筒中，采样装置包括采样筒、采样杆、上端盖和下端盖，采样筒对应于保压筒的入口处、诱饵进口处及压力补偿口处分别设有一通孔；采样筒的两端固定安装有上端盖和下端面，采样杆固定在上端盖上，上端盖与保压筒之间设有密封圈，下端盖上设有通孔，下端盖与保压筒之间设有密封圈。 2.根据权利要求1所述的全海深宏生物保压采样装置，其特征在于：所述采样筒上端和下端侧壁上分别设有一通孔；所述的采样杆为中空管状结构，采样杆上端设有环形槽。 3.根据权利要求1或2所述的全海深宏生物保压采样装置，其特征在于：所述保压装置包括保压筒、方形挡栓及高压阀，所述保压筒顶部侧壁上设有多个方形挡栓孔，方形挡栓孔沿保压筒径向设置，每个方形挡栓孔内分别设有一方形挡栓，方形挡栓外侧面上固定有限位销；保压筒外壁上对应于方形挡栓固定安装有挡栓盒，方形挡栓与挡栓盒相对的端面之间通过压缩弹簧连接，方形挡栓在压缩弹簧的作用下能在方形挡栓孔内移动，方形挡栓和方形挡栓孔通过密封圈密封；所述保压筒底部设有通孔，通孔通过高压管与高压阀连接。 4.根据权利要求1或2所述的全海深宏生物保压采样装置，其特征在于：所述的入口密封装置包括密封筒、翻板阀座、翻板阀盖、翻板轴、扭簧及套筒；所述的翻板阀座上设有阀孔，阀孔处设有铰耳，铰耳上固定有翻板轴，翻板阀盖通过翻板轴与翻板阀座铰接，翻板轴上还设有扭簧，扭簧的两端分别与翻板阀座和翻板阀盖连接；所述的套筒安装在翻板阀盖上，套筒配合触发机构对翻板阀盖限位，使翻板阀盖直立在阀孔的一侧，翻板阀座与密封筒密封连接，翻板阀盖能够盖在阀孔处，翻板阀盖和翻板阀座通过密封圈密封。 5.根据权利要求4所述的全海深宏生物保压采样装置，其特征在于：所述的触发机构安装在密封筒侧壁上，所述的触发机构包括触发杆和触发绳，触发杆一端与触发绳连接，另一端穿过密封筒侧壁上的触发机构安装孔，插装在套筒内，触发杆与触发杆安装孔之间通过密封圈进行密封。 6.根据权利要求4所述的全海深宏生物保压采样装置，其特征在于：所述的压力补偿装置包括耐压筒、活塞、补偿器端盖及充气阀；所述补偿器端盖密封安装在耐压筒顶部开口处；补偿器端盖上设有通孔，并通过高压管与保压筒连通；活塞置于耐压筒内，耐压筒底部设有充气孔，充气孔连接的高压管上设有充气阀。 7.根据权利要求6所述的全海深宏生物保压采样装置，其特征在于：所述的诱饵筒包括耐压缸体、诱饵筒底盖和过滤板；所述诱饵筒底盖安装在耐压缸体底部；诱饵筒顶部通过高压管与保压筒内腔连通，高压管上设有经开关阀；所述的耐压缸体内顶部设有用于限制诱饵大小通过的过滤板，过滤板上设有多个过滤孔，过滤孔的直径小于高压管内径。 8.根据权利要求7所述的一全海深宏生物保压采样装置，其特征在于：所述的开关阀包括进口接口、出口接口、密封圈、阀体和触发杆；所述的阀体上设有阀孔及与阀孔连通的进口和出口，进口和出口位于同一截面内，进口和出口处分别设有进口接口和出口接口；所述的触发杆插装在阀孔内，触发杆上设有环形凹槽，触发杆初始位置时环形凹槽对应于进口和出口设置；所述的触发杆与阀孔之间设有两个密封圈，两个密封圈分别位于进口的两侧；所述的触发杆的一端露在阀孔外，该端与触发绳连接。 9.根据权利要求7所述的全海深宏生物保压采样装置，其特征在于：所述的保压筒出口直径、保压筒入口直径与采样筒上对应于保压筒入口的通孔的直径及采样筒上端和下端侧壁上通孔的直径相同；保压筒、采样筒、密封筒、耐压筒及耐压缸体均采用钛合金材料制成。 10.一种利用权利要求1-9中任一权利要求所述的全海深宏生物保压采样装置的取样和转移方法，具体操作步骤如下：在全海深宏生物保压采样装置下水之前，向压力补偿器中活塞下部的容腔充气0.3倍全海深水深压力的惰性气体，使得压力补偿器的活塞处于压力补偿器容腔顶部；打开入口密封装置的翻板阀盖，诱饵筒与保压筒连接的高压管上的开关阀，将开关阀的触发绳的另一端及入口密封装置的触发机构的触发绳的另一端捆绑在着陆器的承重块上；通过着陆器下放全海深宏生物保压采样装置到指定海底表面；使得诱饵筒中的诱饵经过滤板流入保压筒，诱捕全海深环境下的宏生物；着陆器上的摄像头观察到有宏生物进入保压筒时，通过释放器释放承重块，关闭入口密封装置的翻板阀盖和开关阀，并使得着陆器上浮；通过着陆器将全海深宏生物保压采样装置回收至海面，回收过程中，由于外界海水压力的减小，保压筒体膨胀变形，压力补偿器活塞下方的容腔内的惰性气体将推动活塞向上方的容腔移动，迫使上腔内的海水经高压管向保压筒内流动，补偿由于保压筒体膨胀变形而导致保压筒体内部的压力损失；全海深宏生物保压采样装置回收至海面后，将培养釜与全海深宏生物保压采样装置对接，实现全海深宏生物保压转移。 11.根据权利要求10所述的全海深宏生物保压采样装置的取样和转移方法，步骤（6）中的培养釜包括高压筒、端盖、密封塞、压力表及溢流阀；所述的端盖开有一上大下小的锥形孔，密封塞安装在锥形孔内，密封塞与锥形孔之间通过密封圈密封，密封塞底部设有盲孔，盲孔侧壁上设有多个挡栓孔，挡栓孔沿径向设置，每个挡栓孔内均设有挡栓和螺栓，螺栓位于挡栓外侧，螺栓与挡栓孔螺接；挡栓与螺栓之间通过压缩弹簧连接，挡栓在压缩弹簧的作用下能在挡栓孔内移动；所述的高压筒外壁上开有高压管连接孔，高压管连接孔通过高压管与溢流阀连接，高压管上设有压力表。 12.根据权利要求 11所述的全海深宏生物保压采样装置的取样和转移方法，步骤（6）的具体操作如下：（1）在将培养釜与全海深宏生物保压采样装置对接之前，向培养釜中注入海水，并使培养釜中的压力环境与全海深压力环境基本相等，然后打开溢流阀，通过压力表观察培养釜中的压力值；（2）将培养釜的挡栓与采样杆上端部的环形槽配合，使压缩弹簧压缩，实现培养釜与全海深宏生物保压采样装置对接，然后通过螺栓使培养釜与采样装置密封连接；（3）将加压泵与高压阀连接，向保压筒中加压至大于全海深水深压力0.3MPa-0.7MPa，从而使采样装置向上移动，顶开密封塞，培养釜中多余的水通过溢流阀溢出水箱；（4）当采样装置移动到采样筒上对应于入口的通孔和保压筒出口相通时，停止加压，使得取样筒中的宏生物从采样筒侧壁上端的通孔和采样筒侧壁下端的通孔中游到培养釜中，实现全海深宏生物保压转移。
所属类别：	发明专利