淺水序列保壓采樣器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種采樣器，尤其涉及一種淺水序列保壓采樣器。
【背景技術(shù)】
[0002]熱液活動(dòng)是當(dāng)今世界各國科學(xué)家熱門研究重點(diǎn)之一，熱液區(qū)蘊(yùn)藏大量的礦物資源及極端環(huán)境下的生物群落特征，使其具有重要的科學(xué)研究價(jià)值。水下采樣技術(shù)是研究熱液的必備手段。目前國內(nèi)對(duì)于水下采樣器的研究還是十分缺乏，現(xiàn)有的深海采樣器利用了深海水壓強(qiáng)高的特性，水樣可自動(dòng)進(jìn)入采樣器，此外通過在容器內(nèi)部預(yù)充高壓氮?dú)獾姆绞娇梢詫?duì)樣本進(jìn)行保壓。但深海采樣器的局限性也十分大，淺水區(qū)水壓小的地方并不能采取水樣。在淺水區(qū)，水壓與大氣壓強(qiáng)差距仍十分大，故無論從保持生物群落的完好性還是從保存水樣中的氣體成分來看，一款能夠在淺水取樣且能保持樣本水壓的取樣器是十分必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種通道多、密封性好且操作簡單的淺水序列保壓采樣器。
[0004]本發(fā)明的一種淺水序列保壓采樣器，包括圓筒狀且一端開口的防水罩、同軸線密封固定于防水罩開口端的閥盤、11個(gè)采樣筒、1個(gè)保壓筒、12個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)閥模塊以及1根一進(jìn)十一出的管道；采樣筒及保壓筒均為密閉筒狀，兩端設(shè)有閥門，筒內(nèi)由活塞隔為兩個(gè)腔室，閥盤上開有進(jìn)液口和保壓口，保壓筒與11個(gè)采樣筒均布于防水罩外周，且一端均與閥盤螺紋連接，采樣筒端部與進(jìn)液口由采樣通道連通，兩腔室均抽為真空。保壓筒端部與保壓口由保壓通道連通，該端的腔室內(nèi)充入高壓去離子水，另一側(cè)腔室內(nèi)則充入高壓氣體。一進(jìn)十一出的管道的進(jìn)口端連接保壓口，另十一個(gè)出口端分別連接11個(gè)采樣筒的另一端，12個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)閥模塊分別控制保壓通道及11個(gè)采樣通道的通斷。
[0005]所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)閥模塊的結(jié)構(gòu)可參見CN201510238714.0中閥盤與防水罩形成的空間內(nèi)多個(gè)閥中的任一個(gè)的結(jié)構(gòu)。
[0006]本發(fā)明的淺水序列保壓采樣器采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式來開啟和關(guān)閉采樣閥，觸發(fā)結(jié)構(gòu)簡單，動(dòng)作可靠性高；該采樣器通過一端真空的方式采集水樣本，結(jié)構(gòu)簡單方便；該采樣器設(shè)計(jì)了主動(dòng)補(bǔ)償壓力的結(jié)構(gòu)，彌補(bǔ)了其他采樣器在淺水區(qū)水壓較小的情況下無法保壓的特性，極大提高了樣本的可靠性。
【附圖說明】
[0007]圖1是淺水序列保壓采樣器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]圖2是采樣筒或保壓筒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖3是閥盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖4是電機(jī)驅(qū)動(dòng)閥模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖5是本發(fā)明采樣器的原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)例，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0013]參照?qǐng)D1-3，本發(fā)明的一種淺水序列保壓采樣器，包括11個(gè)采樣筒2、1個(gè)保壓筒6、1根一路轉(zhuǎn)十一路的管道5以及同軸線設(shè)置的防水罩1和閥盤4，閥盤4與防水罩1的開口端密封固定，閥盤4內(nèi)側(cè)開有12個(gè)軸向的階梯狀盲孔，12個(gè)階梯狀盲孔分別與12個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)閥模塊3螺紋連接，閥盤4外側(cè)開有12個(gè)軸向的螺紋孔，12個(gè)螺紋孔分別與11個(gè)采樣筒2以及1個(gè)保壓筒6螺紋連接，采樣筒2包括進(jìn)樣閥閥芯2-6以及同軸線設(shè)置的充氣閥閥芯2-1、充氣閥2-2、采樣筒腔體2-3、活塞2-4和進(jìn)樣閥2_5，采樣筒兩個(gè)腔室內(nèi)均抽為真空，保壓筒結(jié)構(gòu)與采樣筒相同，但兩個(gè)腔室內(nèi)分別充入高壓氣體和高壓去離子水，閥盤4開有11個(gè)采樣通道4-1連接閥盤4進(jìn)樣口 4-3以及采樣筒2進(jìn)樣閥，還開有一個(gè)保壓口4-4和保壓通道4-2，保壓通道連接保壓口和保壓筒6高壓去離子水腔室一端的閥門，一路轉(zhuǎn)十一路的管道5進(jìn)口端連接保壓口，另十一路出口端分別連接采樣筒的充氣閥。
[0014]所述的12個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)閥模塊分別用于控制保壓通道和11個(gè)采樣通道的通斷，其具體結(jié)構(gòu)可參見CN201510238714.0，該深海電動(dòng)式多通閥即采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式來開啟和關(guān)閉采樣閥，本發(fā)明的電機(jī)驅(qū)動(dòng)閥模塊的結(jié)構(gòu)便可采用該多通閥中任一通路閥門的結(jié)構(gòu)。如圖4所示，具體為:
[0015]包括閥芯，閥芯上依次套有閥座、閥套和擋板，閥座與閥芯的錐面端形成錐面密封，閥套內(nèi)圓周與閥芯通過0型圈密封，閥套外圓周開有環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽與閥盤上的采樣通道或保壓通道連通，環(huán)形凹槽上設(shè)有徑向通孔，彈簧腔一端與擋板相抵，彈簧腔的腔體內(nèi)設(shè)有由內(nèi)向外同軸線裝置的閥芯拉桿、彈簧座和彈簧，閥芯拉桿的一端與閥芯的螺紋端螺紋連接，閥芯拉桿的另一端上擰有螺母，螺母緊壓彈簧座使彈簧呈壓縮狀態(tài)，彈簧腔的另一端與驅(qū)動(dòng)器殼體螺紋連接，驅(qū)動(dòng)器殼體內(nèi)軸向置有電機(jī)、聯(lián)軸器及傳動(dòng)螺桿，電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器殼體固定，電機(jī)的輸出軸與聯(lián)軸器的一端固定，聯(lián)軸器的另一端為圓筒，圓筒內(nèi)壁上具有兩個(gè)對(duì)稱的軸向凹槽，傳動(dòng)螺桿的一端具有兩個(gè)凸起，分別嵌于兩軸向凹槽內(nèi)，傳動(dòng)螺桿的另一端穿過驅(qū)動(dòng)器殼體的中心螺紋孔形成螺紋配合，傳動(dòng)螺桿該端的端部嵌有滾珠，滾珠與閥芯拉桿端部相接觸。
[0016]本發(fā)明的原理示意圖如圖5所示，初始狀態(tài)時(shí)，11個(gè)采樣筒2內(nèi)部均抽為真空，活塞2-4處于靠近進(jìn)樣閥2-5的位置，保壓筒2靠近充氣閥2-2的腔體充滿高壓氣體，靠近進(jìn)樣閥2-5的腔體充滿高壓去離子水，12個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)閥模塊3均處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0017]工作時(shí)，控制采樣筒2的電機(jī)驅(qū)動(dòng)閥模塊3打開，水樣通過閥盤4的通道進(jìn)入打開的電機(jī)驅(qū)動(dòng)閥模塊3對(duì)應(yīng)的采樣筒2，采樣筒2靠近充氣閥2-2的腔體內(nèi)真空，活塞2-4朝充氣閥2-2端移動(dòng)，水樣進(jìn)入腔體，之后對(duì)應(yīng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)閥模塊3關(guān)閉。
[0018]當(dāng)11個(gè)采樣筒2均采集完水樣之后，保壓筒6對(duì)應(yīng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)閥模塊3打開，保壓筒6內(nèi)的高壓氣體推動(dòng)活塞2-4，將高壓去離子水通過閥體4上的通道及軟管5壓入11個(gè)采樣筒2靠近充氣閥2-2端的腔體，關(guān)閉對(duì)應(yīng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)閥模塊3，高壓去離子水進(jìn)入采樣筒2之后將壓力通過活塞2-4傳遞給采取的水樣，保持壓力。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種淺水序列保壓采樣器，其特征在于，包括圓筒狀且一端開口的防水罩、同軸線密封固定于防水罩開口端的閥盤、11個(gè)采樣筒、1個(gè)保壓筒、12個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)閥模塊以及1根一進(jìn)十一出的管道；采樣筒及保壓筒均為密閉筒狀，兩端設(shè)有閥門，筒內(nèi)由活塞隔為兩個(gè)腔室，閥盤上開有進(jìn)液口和保壓口，保壓筒與11個(gè)采樣筒均布于防水罩外周，且一端均與閥盤螺紋連接，采樣筒該端閥門與閥盤的進(jìn)液口由采樣通道連通，保壓筒該端閥門與閥盤的保壓口由保壓通道連通，一進(jìn)十一出的管道的進(jìn)口端連接保壓口，另十一個(gè)出口端分別連接11個(gè)采樣筒的另一端閥門，12個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)閥模塊分別控制保壓通道及11個(gè)采樣通道的通斷。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淺水序列保壓采樣器，其特征在于，所述的保壓筒與保壓口相連端的腔室內(nèi)充入高壓去離子水，另一側(cè)腔室內(nèi)充入高壓氣體。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淺水序列保壓采樣器，其特征在于，所述的采樣筒兩腔室均抽為真空。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淺水序列保壓采樣器，其特征在于，所述的一進(jìn)十一出的管道由工程塑料或者合金制成。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種淺水序列保壓采樣器，包括防水罩、閥盤、12個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)閥模塊、11個(gè)采樣筒、1個(gè)保壓筒及1根一路轉(zhuǎn)十一路管道，采樣筒及保壓筒均為密閉筒狀，兩端設(shè)有閥門，筒內(nèi)由活塞隔為兩個(gè)腔室，保壓筒與11個(gè)采樣筒均布于防水罩外周，采樣筒端部與閥盤進(jìn)液口由采樣通道連通，保壓筒端部與閥盤保壓口由保壓通道連通，管道的進(jìn)口端連接保壓口，另十一個(gè)出口端分別連接11個(gè)采樣筒的另一端，12個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)閥模塊分別控制保壓通道及11個(gè)采樣通道的通斷。本發(fā)明的淺水序列保壓采樣器采用真空負(fù)壓的方式采取淺海海水，結(jié)構(gòu)簡單，水中重量僅為幾千克；且該序列采樣器具有單獨(dú)的壓力補(bǔ)償模塊，在外界環(huán)境變化時(shí)仍能對(duì)樣本進(jìn)行可靠的壓力保持。
【IPC分類】G01N1/14, G01N1/10
【公開號(hào)】CN105300731
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510789419
【發(fā)明人】吳世軍, 李江濤, 陳歡, 楊燦軍
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué)
【公開日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年11月17日