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原文传递海底生物保压保温采样转移系统及采样转移方法

专利名称：	海底生物保压保温采样转移系统及采样转移方法
摘要：	本发明公开了一种海底生物保压保温采样转移系统，包括保压总成、采样总成、电路筒；采样总成插入保压总成内，采样总成与培养釜连接，保压总成中部入口处设有入口密封总成，保压总成中部外壁上粘接保温总成，保压总成底部外壁上设有压力补偿装置、诱饵筒，压力补偿装置与保压总成连通，诱饵筒通过开关阀与保压总成连通；保压总成内壁上设有温度传感器、压力传感器；电路筒安装在保压总成外壁上，电路筒内设有电源和控制器，电源为保温总成、控制器、温度传感器、压力传感器供电，控制器分别与温度传感器、压力传感器、保温总成连接。本发明可实现对海底生物诱捕与保压保温培养，可有效保证海底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：	1900-01-20T01:00:00+0805
申请号：	CN202010058838.1
公开号：	CN111089746A
代理机构：	湘潭市汇智专利事务所(普通合伙)
代理人：	陈伟
分类号：	G01N1/02;B65D81/18;G;B;G01;B65;G01N;B65D;G01N1;B65D81;G01N1/02;B65D81/18
申请人地址：	411201 湖南省湘潭市雨湖区石码头2号
主权项：	1.一种海底生物保压保温采样转移系统，其特征在于：包括用于保压的保压总成、用于采样海底生物的采样总成、用于控制的电路筒、用于采集保压总成内温度的温度传感器、用于采集保压总成内压力的压力传感器、用于转移海底生物的培养釜；采样总成插入保压总成内，采样总成与培养釜连接，所述保压总成中部入口处设有入口密封总成，保压总成中部外壁上粘接用于保温的保温总成，保压总成底部外壁上设有用于保持保压总成内压力平衡的压力补偿装置、用于释放诱饵的诱饵筒，压力补偿装置与保压总成连通，诱饵筒通过开关阀与保压总成连通；所述保压总成内壁上设有温度传感器、压力传感器；所述电路筒安装在保压总成外壁上，电路筒内设有电源和控制器，电源为保温总成、控制器、温度传感器、压力传感器供电，控制器分别与温度传感器、压力传感器、保温总成连接。 2.根据权利要求1所述的海底生物保压保温采样转移系统，其特征在于：所述保压总成包括保压筒、方形挡栓、高压阀Ⅰ，所述保压筒顶部侧壁上径向设有多个方形挡栓孔，每个方形挡栓孔内均设有方形挡栓；保压筒外壁上对应于方形挡栓处通过螺栓Ⅰ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Ⅰ连接，方形挡栓在压缩弹簧Ⅰ的作用下可在方形挡栓孔内移动，挡栓盒上设有用于对方形挡栓进行限位的限位销，所述保压筒内腔底部通过高压管Ⅰ与高压阀Ⅰ连接。 3.根据权利要求2所述的海底生物保压保温采样转移系统，其特征在于：所述采样总成包括采样筒、采样杆、上端盖和下端盖，采样筒上端固定在上端盖下端面上，采样筒下端固定在下端盖上端面上，采样杆通过螺栓Ⅱ固定在上端盖上端面上，所述采样杆上端部开有环形槽；上端盖侧壁上设有密封圈Ⅰ，下端盖中心设有通孔Ⅰ，下端盖侧壁上设有密封圈Ⅱ；所述采样筒侧壁上部设有圆形孔I，采样筒侧壁下部设有圆形孔II，采样筒上端部设有圆形通孔；所述保压筒出口直径与圆形孔I、圆形孔II和圆形通孔直径相同。 4.根据权利要求2所述的海底生物保压保温采样转移系统，其特征在于：所述入口密封总成包括密封筒、翻板阀座、翻板阀盖、翻板轴、密封圈Ⅲ、扭簧、套筒；翻板阀座通过螺栓Ⅲ与密封筒入口密封连接，所述翻板阀座上设有铰耳，铰耳上固定有翻板轴，翻板阀盖通过翻板轴及铰耳与翻板阀座铰接以开闭密封筒入口，翻板阀盖和翻板阀座通过密封圈Ⅲ密封，翻板轴上还设有扭簧；所述套筒安装在翻板阀盖上，密封筒上设有用于对套筒及翻板阀盖限位的触发机构；所述触发机构包括触发杆Ⅰ，所述的触发杆Ⅰ一端开有触发绳安装孔Ⅰ，通过触发绳安装孔Ⅰ与触发绳Ⅰ连接，触发杆Ⅰ另一端穿过密封筒侧壁上的触发杆安装孔Ⅰ后插入套筒，触发杆Ⅰ与触发杆安装孔Ⅰ之间通过密封圈Ⅳ进行密封，密封筒侧壁上设有用于对触发杆Ⅰ进行限位的限位机构Ⅰ；密封筒出口与保压总成1中部入口连通；所述翻板阀盖上的套筒与触发机构上的触发杆Ⅰ的中心线在同一条直线上。 5.根据权利要求2所述的海底生物保压保温采样转移系统，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；活塞置于耐压筒内；补偿器端盖上设有高压管连接孔，并通过高压管Ⅱ与保压筒连通；耐压筒底部设有通孔Ⅱ，通过通孔Ⅱ与充气阀连接。 6.根据权利要求2所述的海底生物保压保温采样转移系统，其特征在于：所述的诱饵筒包括耐压缸体、诱饵筒底盖、过滤板；所述诱饵筒底盖通过螺栓Ⅳ安装在耐压缸体底部；耐压缸体内设有诱饵；所述耐压缸体顶部设有过滤板，过滤板上开有过滤孔，诱饵筒通过高压管Ⅲ经开关阀与保压筒内腔连通；过滤板上的过滤孔的直径小于高压管Ⅲ内径。 7.根据权利要求6所述的海底生物保压保温采样转移系统，其特征在于：所述的开关阀包括进口接口、出口接口、密封圈Ⅴ、阀体、触发杆Ⅱ；所述阀体下部开有进口接口，所述的进口接口通过高压管Ⅲ连通诱饵筒，阀体上部开有出口接口，出口接口通过高压管Ⅳ连通保压筒，阀体中部设有用于连通进口接口和出口接口的腔体，腔体一端开口，所述触发杆Ⅱ一端开有触发绳安装孔Ⅱ，通过触发绳安装孔Ⅱ连接触发绳Ⅱ，触发杆Ⅱ另一端从腔体开口处横向插设于腔体内并可在腔体中滑动，腔体开口处设有用于对触发杆Ⅱ进行限位的限位机构Ⅱ，触发杆Ⅱ尺寸与内腔尺寸相匹配，触发杆Ⅱ与阀体之间通过密封圈Ⅴ密封，触发杆Ⅱ中部设有环形凹槽，且环形凹槽正对进口接口和出口接口。 8.根据权利要求2所述的海底生物保压保温采样转移系统，其特征在于：所述的保温总成一共有两组，保温总成通过导热硅胶与保压筒外壁粘接，保温总成包括多级半导体制冷片、电线、电极座，半导体制冷片由导热板与散热片夹紧，接触面之间涂有导热硅脂；半导体制冷片冷端通过导热板与保压筒外壁连接，热端通过散热片与海水接触；每级半导体制冷片分别通过联接螺母与各电极座连接，各电极座之间通过电线进行串联，电线通过水密缆Ⅰ与电路筒连接。 9.根据权利要求1所述的海底生物保压保温采样转移系统，其特征在于：所述培养釜包括高压筒、端盖、密封塞；所述的高压筒底部开口用端盖密封，端盖中间设有密封塞，密封塞与端盖之间通过密封圈Ⅵ密封；培养釜通过密封塞与采样筒连接，所述的密封塞底部中间设有用于供采样杆顶部插入的插入腔；所述的密封塞底部侧壁上设有多个挡栓孔，挡栓孔沿径向设置，每个挡栓孔内分别设有挡栓，挡栓前端伸入插入腔内，挡栓后侧固定有螺栓Ⅴ；挡栓与螺栓Ⅴ相对的端面之间通过压缩弹簧Ⅱ连接，挡栓在压缩弹簧Ⅱ的作用下可在挡栓孔内移动。 10.一种基于权利要求1-9中任一项所述的海底生物保压保温采样转移系统的海底生物保压保温采样转移方法，包括以下步骤：（1）在海底生物保压保温采样转移系统下水之前，通过充气阀向压力补偿装置中活塞的下部容腔充气0.3倍采样点水深压力的惰性气体，此时压力补偿装置中活塞将处于压力补偿装置容腔顶部；保温总成安装在保压筒外壁上，连接好电路，接通电源，将海底生物保压保温采样转移系统固定在着陆器上；（2）打开翻板阀盖和诱饵筒上的开关阀，将触发绳Ⅱ的一端固定在触发杆Ⅱ一端开有触发绳安装孔Ⅱ上，另一端捆绑在着陆器的承重块上；触发绳Ⅰ的一端固定在触发杆Ⅰ一端开有触发绳安装孔Ⅰ上，另一端捆绑在着陆器的承重块上；（3）着陆器下放过程中，在海水压力的作用下，压力补偿装置活塞将向下移动，直到活塞下腔和上腔内的压力达到平衡；（4）海底生物保压保温采样转移系统下放到指定海底表面时，诱饵筒中的诱饵经过滤板流入保压筒，诱捕深海深环境下的海底生物；着陆器上的摄像头观察到有海底生物进入保压筒时，通过释放器释放承重块，触发触发杆Ⅰ、触发杆Ⅱ，同时关闭翻板阀盖和诱饵筒上的开关阀，着陆器上浮；（5）海底生物保压保温采样转移系统回收至海面过程中，由于外界海水压力的减小，压力传感器发出压力信号，控制器输入端接受来自压力传感器的实时压力信号，保压筒将膨胀变形，此时压力补偿装置活塞下腔内的惰性气体将推动活塞向上腔移动，迫使上腔内的海水经高压管Ⅱ向保压筒内流动，从而补偿由于保压筒膨胀变形而导致保压筒内部的压力损失；海底生物保压保温采样转移系统回收至海面过程中，由于外界海水温度升高，温度传感器发出温度信号，控制器输入端接受来自温度传感器的实时温度信号，控制器输出端输出控制信号，控制半导体制冷片中的工作电流来控制制冷功率，半导体制冷片冷端通过导热板使保压筒内的温度一直保持与采样点相同的温度值，热端通过散热片将热量转移到海水；（6）海底生物保压保温采样转移系统回收至海面后，在实验室将培养釜与海底生物保压保温采样转移系统对接，安装有压力表即可开展海底生物保压保温转移；步骤（6）的具体操作如下：（6-1）在将培养釜与海底生物保压保温采样转移系统对接之前，向培养釜中注入海水，并使培养釜中的压力环境与采样点水深压力环境基本相等；（6-2）将培养釜与海底生物保压保温采样转移系统对接过程中，挡栓与采样杆上端部的环形槽配合，使压缩弹簧Ⅱ压缩，实现对接，然后通过螺栓Ⅴ使培养釜与采样装置密封连接；（6-3）断开压力传感器、温度传感器连接的水密缆Ⅱ；（6-4）将加压泵与高压阀连接，向保压筒中加压至大于采样点水深压力0.3MPa-0.7MPa，从而使采样总成向上移动，当采样总成移动到圆形孔II和保压筒出口相通时，停止加压，采样筒中的海底生物将从圆形孔I和圆形通孔中游到培养釜中，完成海底生物保压保温转移。
所属类别：	发明专利