一種海洋取樣技術(shù)設(shè)備及其實(shí)施方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種取樣設(shè)備，具體涉及一種海洋取樣技術(shù)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著地球資源的大量消耗，科學(xué)家們預(yù)言，海洋將成為人類深入開發(fā)的新領(lǐng)域。據(jù)報(bào)載，海洋蘊(yùn)藏著全球70 %的石油天然氣資源，海底還有豐富的錳結(jié)核和潔凈能源天然氣水合物等待我們?nèi)ラ_發(fā)。我國(guó)擁有118\1041^海岸線，海疆面積達(dá)3\10610112。由于歷史的原因，我國(guó)對(duì)大陸架和深海底部的地質(zhì)構(gòu)造研究程度還很不夠，這正是新一輪國(guó)土資源大調(diào)查的重要內(nèi)容之一。無論是研究海底地質(zhì)構(gòu)造，還是進(jìn)行海洋勘探，或從事大陸架工程地質(zhì)勘察都離不開海底取樣。
[0003]如專利公布號(hào)CN101539018A公開了一種深海海底取樣裝置，包括取樣筒體及其取樣筒體驅(qū)動(dòng)裝置、球閥及其液壓驅(qū)動(dòng)裝置、止回閥、呈倒T型的活塞、液壓桿及其液壓桿驅(qū)動(dòng)裝置。該發(fā)明可將海水從取樣筒體的上端排出，克服海水壓力，并將所需要的介質(zhì)吸入取樣筒體，金可方便獲取深海海底的淤泥或其他物質(zhì)。
[0004]由于海水壓力很大，如何克服海水壓力，同時(shí)對(duì)不同水層的水樣，以及海底淤泥和水草等其他物質(zhì)進(jìn)行取樣是亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出了一種海洋取樣技術(shù)設(shè)備及其實(shí)施方法，實(shí)現(xiàn)了同時(shí)在水底進(jìn)行取泥、取水和對(duì)水底植物進(jìn)行取樣的操作。
[0006]本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下:
[0007]—種海洋取樣技術(shù)設(shè)備，包括安裝有導(dǎo)軌的外殼，所述導(dǎo)軌上安裝有取草裝置，所述外殼外壁四周安裝有取水裝置，所述外殼內(nèi)部還安裝有取泥裝置；
[0008]所述取草裝置包括通過電機(jī)二帶動(dòng)在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的支架，所述支架上端安裝有電機(jī)三，所述電機(jī)二上安裝有旋轉(zhuǎn)架，機(jī)械手安裝在所述旋轉(zhuǎn)架前端；
[0009]所述取水裝置包括安裝有電磁閥的儲(chǔ)水罐，所述電磁閥與壓力傳感器之間安裝有螺線管，所述壓力傳感器安裝有導(dǎo)線，所述導(dǎo)線穿透外殼，并從外殼上端穿出與外部電磁閥控制器連接。所述取泥裝置包括安裝有外罩的取泥罐，外罩內(nèi)側(cè)和取泥罐外壁之間安裝有滾珠導(dǎo)軌，滾珠在滾珠導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，所述儲(chǔ)泥罐上端安裝有固定端，所述外罩上端安裝有與固定端相連的液壓活塞桿，所述液壓活塞桿上端安裝有油壓管，所述油壓管穿過外殼上端與外部液壓控制裝置連接。
[0010]優(yōu)選地，所述外殼下端安裝有底座，所述底座上安裝帶有電機(jī)一的鉆頭。
[0011]優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)架上端安裝有水下攝像頭。
[0012]優(yōu)選地，所述取泥裝置的外罩下端還設(shè)有活動(dòng)擋板，所述活動(dòng)擋板通過銷釘與外罩鉸鏈連接，所述活動(dòng)擋板兩端還設(shè)有連接外罩外側(cè)的彈簧。
[0013]優(yōu)選地，所述取泥罐內(nèi)還安裝有軸體，“V”型存儲(chǔ)槽安裝在軸體上。
[0014]—種海洋取樣技術(shù)設(shè)備的實(shí)施方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0015]I)確定取樣的位置和深度，將取樣設(shè)備沉入海底。
[0016]2)取樣設(shè)備入水后，外部電磁閥控制器通過壓力傳感器獲取水壓值，控制電磁閥開啟，海水進(jìn)入儲(chǔ)水罐，間隔五秒后電磁閥自動(dòng)關(guān)閉，取水完成。
[0017]3)確定當(dāng)取樣設(shè)備到達(dá)指定取樣位置后，通過電機(jī)一驅(qū)動(dòng)鉆頭運(yùn)動(dòng)，將底座固定在取樣位置。
[0018]4)外部液壓控制裝置控制油壓管對(duì)液壓活塞桿進(jìn)行加壓，推動(dòng)取泥罐在滾珠導(dǎo)軌上進(jìn)行向下運(yùn)動(dòng)，推開活動(dòng)擋板，插入海底土層，泥土樣品進(jìn)入“V”型存儲(chǔ)槽內(nèi)，獲取泥土樣品，獲取泥土樣品后，再通過外部液壓控制裝置控制液壓活塞桿收縮回位，帶動(dòng)取泥罐收縮回位，活動(dòng)擋板自動(dòng)閉合，取泥完成。
[0019]5)旋轉(zhuǎn)架上安裝有水下攝像頭，觀察取樣位置四周的環(huán)境，確定取樣位置，通過電機(jī)二帶動(dòng)支架在導(dǎo)軌上來回運(yùn)動(dòng)，同時(shí)支架上端安裝電機(jī)三驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)架旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，到達(dá)取樣位置，最后通過旋轉(zhuǎn)架前端安裝的機(jī)械手獲取水草樣品。
[0020]6)完成所有取樣后，電機(jī)一驅(qū)動(dòng)鉆頭回收運(yùn)動(dòng)，將底座帶離取樣位置，并通過起吊設(shè)備將取樣器吊回船上，取出土樣、水樣和水草樣品，取樣作業(yè)完成。
[0021]其有益效果:本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，可同時(shí)達(dá)到對(duì)水樣、土樣和水草樣品的取樣。
【附圖說明】
:
[0022]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0023]圖2為圖1另一個(gè)方向的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明的正視圖；
[0025]圖4為本發(fā)明取泥裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5為本發(fā)明取泥裝置的剖視圖；
[0027]圖6為本發(fā)明取草裝置的俯視圖；
[0028]圖7為本發(fā)明取水裝置剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0030]實(shí)施例1:
[0031]如圖所示，一種海洋取樣技術(shù)設(shè)備，包括安裝有導(dǎo)軌11的外殼1，所述外殼I下端安裝有底座5，所述底座5上安裝帶有電機(jī)一 52的鉆頭51，可以在取樣器到達(dá)取樣位置后，將取樣器固定在取樣位置，方便取樣。所述導(dǎo)軌11上安裝有取草裝置4，所述外殼I外壁四周安裝有取水裝置2，所述外殼I內(nèi)部還安裝有取泥裝置3。
[0032]所述取草裝置4包括通過電機(jī)二41帶動(dòng)在導(dǎo)軌11上運(yùn)動(dòng)的支架42，所述支架42上端安裝有電機(jī)三43，所述電機(jī)三為旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述電機(jī)二 41上安裝有旋轉(zhuǎn)架44，機(jī)械手45安裝在所述旋轉(zhuǎn)架44前端，通過上述結(jié)構(gòu)保證取草裝置在導(dǎo)軌上進(jìn)行來回運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，方便旋轉(zhuǎn)架44上端安裝有水下攝像頭46更加全面的獲取取樣位置及其周邊的環(huán)境情況，便于更加準(zhǔn)確的控制旋轉(zhuǎn)架44前端的機(jī)械手45采集水草樣品。
[0033]所述取水裝置2包括安裝有電磁閥22的儲(chǔ)水罐21，所述電磁閥22與壓力傳感器24之間安裝有螺線管23，所述壓力傳感器24安裝有導(dǎo)線25，所述導(dǎo)線25穿透外殼，并從外殼上端開口穿出與外部電磁閥控制器連接。
[0034]所述取泥裝置3包括安裝有外罩36的取泥罐35，外罩36內(nèi)側(cè)和取泥罐35外壁之間安裝有滾珠導(dǎo)軌39，滾珠38在滾珠導(dǎo)軌39上運(yùn)動(dòng)，所述儲(chǔ)泥罐35上端安裝有固定端353，所述外罩36上端安裝有與固定端353相連的液壓活塞桿31，所述液壓活塞桿31上端安裝有油壓管37，所述油壓管37穿過外殼I上端與外部液壓控制裝置連接，通過外部液壓控制裝置和油壓管37控制液壓活塞桿31進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將儲(chǔ)泥罐35推出進(jìn)行取土，取土完成后再控制液壓活塞桿31回縮，同時(shí)帶動(dòng)儲(chǔ)泥罐35回縮，完成取泥。另外所述取泥裝置3的外罩36下端還設(shè)有活動(dòng)擋板32，所述活動(dòng)擋板32通過銷釘33與外罩36鉸鏈連接，所述活動(dòng)擋板32兩端還設(shè)有連接外罩36外側(cè)的彈簧34，用于密封作用。取泥罐35內(nèi)還安裝有軸體351，“V”型存儲(chǔ)槽352安裝在軸體上，用于存放土樣。
[0035]基于上述裝置，本發(fā)明還提供了一種海洋取樣技術(shù)設(shè)備的實(shí)施方法，具體步驟如下:
[0036]I)確定取樣的位置和深度，將取樣設(shè)備沉入海底。
[0037]2)取樣設(shè)備入水后，外部電磁閥控制器通過壓力傳感器24獲取水壓值，控制電磁閥22開啟，海水進(jìn)入儲(chǔ)水觸21，間隔五秒后電磁閥22自動(dòng)關(guān)閉，取水完成。
[0038]3)確定當(dāng)取樣設(shè)備到達(dá)指定取樣位置后，通過電機(jī)一 52驅(qū)動(dòng)鉆頭51運(yùn)動(dòng)，將底座5固定在取樣位置。
[0039]4)外部液壓控制裝置控制油壓管對(duì)液壓活塞桿31進(jìn)行加壓，推動(dòng)取泥罐35在滾珠導(dǎo)軌39上進(jìn)行向下運(yùn)動(dòng)，推開活動(dòng)擋板32，插入海底土層，泥土樣品進(jìn)入“V”型存儲(chǔ)槽352內(nèi)，獲取泥土樣品，獲取泥土樣品后，再通過外部液壓控制裝置控制液壓活塞桿31收縮回位，帶動(dòng)取泥罐35收縮回位，活動(dòng)擋板32自動(dòng)閉合，取泥完成。
[0040]5)旋轉(zhuǎn)架44上安裝有水下攝像頭46，觀察取樣位置四周的環(huán)境，確定取樣位置，通過電機(jī)二41帶動(dòng)支架42在導(dǎo)軌11上來回運(yùn)動(dòng)，同時(shí)支架42上端安裝電機(jī)三43驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)架44旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，到達(dá)取樣位置，最后通過旋轉(zhuǎn)架前端安裝的機(jī)械手45獲取水草樣品。
[0041]6)完成所有取樣后，電機(jī)一52驅(qū)動(dòng)鉆頭51回收運(yùn)動(dòng)，將底座5帶離取樣位置，并通過起吊設(shè)備將取樣器吊回船上，取出土樣、水樣和水草樣品，取樣作業(yè)完成。
[0042]實(shí)施例2:
[0043]如圖所示，一種海洋取樣技術(shù)設(shè)備，包括安裝有導(dǎo)軌11的外殼1，所述外殼I下端安裝有底座5，所述底座5上安裝帶有電機(jī)一 52的鉆頭51，可以在取樣器到達(dá)取樣位置后，將取樣器固定在取樣位置，方便取樣。所述外殼I上還安裝有懸掛機(jī)構(gòu)5，所述導(dǎo)軌11上安裝有取草裝置4，所述外殼I外壁四周安裝有取水裝置2，所述外殼I內(nèi)部還安裝有取泥裝置3。
[0044]所述取草裝置4包括通過電機(jī)二41帶動(dòng)在導(dǎo)軌11上運(yùn)動(dòng)的支架42，所述支架42上端安裝有電機(jī)三43，所述電機(jī)三為旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述電機(jī)二 41上安裝有旋轉(zhuǎn)架44，機(jī)械手45安裝在所述旋轉(zhuǎn)架44前端，通過上述結(jié)構(gòu)保證取草裝置在導(dǎo)軌上進(jìn)行來回運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，方便旋轉(zhuǎn)架44上端安裝有水下攝像頭46更加全面的獲取取樣位置及其周邊的環(huán)境情況，便于更加準(zhǔn)確的控制旋轉(zhuǎn)架44前端的機(jī)械手45采集水草樣品。
[0045]所述取水裝置2包括安裝有電磁閥22的儲(chǔ)水罐21，所述電磁閥22與壓力傳感器24之間安裝有螺線管23，所述壓力傳感器24安裝有導(dǎo)線25，所述導(dǎo)線25穿透外殼，并從外殼上端開口穿出與外部電磁閥控制器連接。
[0046]所述取泥裝置3包括安裝有外罩36的取泥罐35，外罩36內(nèi)側(cè)和取泥罐35外壁之間安裝有滾珠導(dǎo)軌39，滾珠38在滾珠導(dǎo)軌39上運(yùn)動(dòng)，所述儲(chǔ)泥罐35上端安裝有固定端353，所述