具有定位功能的海底勘探取樣裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種具有定位功能的海底勘探取樣裝置，包括本體和頭部，頭部位于本體的下端部，頭部呈錐狀，本體呈圓柱狀，本體內(nèi)設(shè)有三個(gè)獨(dú)立腔室，自本體上端部至下端部依次是空氣壓縮腔、中控腔和取樣腔，空氣壓縮腔的頂板上設(shè)置第一電磁閥，第一電磁閥的外部出口與氣囊連接，中控腔內(nèi)部安裝中央控制裝置、GPS定位組件和位移傳感器，取樣腔內(nèi)安裝一氣缸和活塞，氣缸底座安裝在取樣腔的頂板上，活塞安裝在氣缸的自由伸縮端，取樣腔的底板上設(shè)有第二電磁閥，頭部設(shè)有導(dǎo)流腔，導(dǎo)流腔通過設(shè)置在導(dǎo)流腔的腔壁上的一組導(dǎo)流孔與外部連通，導(dǎo)流腔和取樣腔通過第二電磁閥連接，高了海底取樣效率。
【專利說明】
具有定位功能的海底勘探取樣裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于海洋勘探機(jī)械領(lǐng)域，具體來(lái)說是涉及一種具有定位功能的海底勘探取樣裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]海底沉積物取樣多為重力活塞取樣和震動(dòng)活塞取樣。如中國(guó)專利文獻(xiàn)中，名稱是一種海底沉積物取樣器，公開號(hào)是CN201340347的實(shí)用新型專利，其包括導(dǎo)向尾翼、配重組合，帶有取樣刀口的取樣管，配重組合上部裝有空氣儲(chǔ)存室，氣流通道連接空氣儲(chǔ)存室和氣振動(dòng)器，氣振動(dòng)器的出氣孔與垂直調(diào)節(jié)器連通；閥門操控系統(tǒng)控制氣流通道上的閥門。取樣器的配重組合上部裝有空氣儲(chǔ)存室、氣振動(dòng)器、垂直調(diào)節(jié)器，具有重力和電振動(dòng)兩種取樣器的取樣功能，振動(dòng)取樣時(shí)，利用氣振動(dòng)器排出的氣體通過垂直調(diào)節(jié)器糾正取樣器的傾斜，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、可靠，不需要托架，無(wú)需供電電纜。一次投放取樣器，取樣器根據(jù)海底沉積物的特性自動(dòng)完成重力或重力與振動(dòng)相結(jié)合的方式取樣，極大地提高了取樣作業(yè)效率。
[0003]另一篇中國(guó)專利文獻(xiàn)，名稱是海底土質(zhì)取樣裝置，公開號(hào)是CN202382967U，其包括吊鉤、主體、內(nèi)凹和錐形頭，主體上部安裝有吊鉤，主體的側(cè)壁上開有一個(gè)內(nèi)凹，主體下部安裝有錐形頭。主體呈圓柱形，材質(zhì)為鉛;錐形頭為實(shí)心體，材質(zhì)為銅。通過本裝置土質(zhì)采樣人員乘坐小船，只要在吊鉤上系上繩索，快速扔入海底，泥土進(jìn)入內(nèi)凹內(nèi)，即可快速地拉上來(lái)，使用相當(dāng)?shù)姆奖恪Ｔ摤F(xiàn)有技術(shù)取樣量較少，需要用繩索拉出水面。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型提供一種具有定位功能的海底勘探取樣裝置，解決了取樣裝置取樣多和自動(dòng)浮出水面的技術(shù)問題，提高了海底取樣效率。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0006]一種具有定位功能的海底勘探取樣裝置，包括本體和頭部，頭部位于本體的下端部，頭部呈錐狀，本體呈圓柱狀，本體內(nèi)設(shè)有三個(gè)獨(dú)立腔室，自本體上端部至下端部依次是空氣壓縮腔、中控腔和取樣腔，空氣壓縮腔的的頂板上設(shè)置第一電磁閥，第一電磁閥的外部出口與氣囊連接，中控腔內(nèi)部安裝中央控制裝置、GPS定位組件和位移傳感器，取樣腔內(nèi)安裝一氣缸和活塞，氣缸底座安裝在取樣腔的頂板上，活塞安裝在氣缸的自由伸縮端，取樣腔的底板上設(shè)有第二電磁閥，頭部設(shè)有導(dǎo)流腔，導(dǎo)流腔通過設(shè)置在導(dǎo)流腔的腔壁上的一組導(dǎo)流孔與外部連通，導(dǎo)流腔和取樣腔通過第二電磁閥連接，所述第一電磁閥、第二電磁閥、GPS定位組件、位移傳感器和氣缸的控制開關(guān)均與中央控制裝置連接。
[0007]基于上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型還做如下改進(jìn):
[0008]所述本體的上端部的外部套裝收納帽，該收納帽的內(nèi)壁上設(shè)置環(huán)形凹槽，本體的上端部外周面上設(shè)置環(huán)形凸起，環(huán)形凹槽卡扣在環(huán)形凸起上。
[0009]所述一組導(dǎo)流孔是四個(gè)周向均勻布置在頭部的導(dǎo)流孔。
[0010]所述收納帽是由塑料材料組成。[0011 ]和現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型產(chǎn)生的有益效果是:
[0012]1.本實(shí)用新型提高了海底取樣效率，將該取樣裝置投入海里，中央控制裝置實(shí)時(shí)監(jiān)控位移傳感器反饋的數(shù)據(jù)，當(dāng)取樣裝置到大海底時(shí)，取樣裝置停止移動(dòng)，中央控制裝置控制打開第二電磁閥，并啟動(dòng)氣缸，帶動(dòng)活塞向上移動(dòng)，將海底沙泥吸入取樣腔，該氣缸吸樣動(dòng)作完成后，關(guān)閉第二電磁閥，再打開第一電磁閥，壓縮空氣進(jìn)入氣囊，氣囊體積迅速變大，產(chǎn)生足夠大的浮力，帶動(dòng)取樣裝置整體上浮至水面，海上人員通過用GPS定位組件定位打撈。
[0013]2.本實(shí)用新型還避免了氣囊在海水中下移時(shí)，對(duì)取樣裝置的影響，在本體上部安裝一個(gè)收納帽，將氣囊放置在收納帽里面，當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入氣囊后，氣囊再將收納帽頂開，提高了取樣裝置向水下沉落時(shí)的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本實(shí)用新型的氣囊打開后的狀態(tài)示意圖。
[0016]附圖標(biāo)記
[0017]I本體;2頭部;3收納帽;4空氣壓縮腔;5中控腔;6取樣腔;7導(dǎo)流腔;8第二電磁閥;9第一電磁閥；10氣缸；11活塞；12GPS定位組件；13位移傳感器；14中央控制裝置；15環(huán)形凸起;16氣囊;17導(dǎo)流孔。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)說明。
[0019]實(shí)施例
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型包括本體I和頭部2，本體I呈圓柱狀，頭部2呈錐狀。頭部2位于本體I的端部，本實(shí)施例中，頭部2和本體I可以是一體結(jié)構(gòu)，也可以設(shè)置成分體結(jié)構(gòu)。[0021 ]本體I內(nèi)包括三個(gè)腔室，沿本體I自上而下分別是空氣壓縮腔4、中控腔5和取樣腔6，它們分別用隔板隔開?？諝鈮嚎s腔4的頂板上安裝第一電磁閥9，第一電磁閥9的外部出口連通一氣囊16。中控腔5內(nèi)部安裝中央控制裝置14、GPS定位組件12和位移傳感器13。取樣腔6內(nèi)安裝氣缸10和活塞11，氣缸10的底座安裝雜取樣腔9的頂板上，活塞11安裝在氣缸10的伸縮自由端部，取樣腔6的底板上設(shè)置第二電磁閥8。其中，第一電磁閥9、第二電磁閥8、氣缸10的控制開關(guān)、GPS定位組件12和位移傳感器13均與中央控制裝置14連接，實(shí)現(xiàn)指令控制。
[0022]頭部2內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流腔7，導(dǎo)流腔7通過設(shè)置在其腔壁上的導(dǎo)流孔17與外部連通。導(dǎo)流腔7和取樣腔6之間通過第二電磁閥8連接。
[0023]在本體I的頂部還安裝一個(gè)收納帽3，收納帽3扣裝在本體I的上端部，本實(shí)施例中，在收納帽3的內(nèi)壁上設(shè)置環(huán)形凹槽，在本體I的上端部的周面上設(shè)置環(huán)形凸起15，環(huán)形凸起15嵌裝在環(huán)形凹槽內(nèi)。這樣，氣囊16就可以收放在收納帽3內(nèi)。
[0024]本實(shí)用新型的操作方法:
[0025]初始化各組件的位置，在空氣壓縮腔4內(nèi)壓入高壓空氣，收納帽3卡扣在本體I的上端部上，氣囊16收放在收納帽3內(nèi)，活塞11頂靠在取樣腔6的底板上；
[0026]將取樣裝置的頭部2朝下，投放到海水中，中央控制裝置14對(duì)個(gè)組件的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控；
[0027]取樣裝置到達(dá)海底時(shí)，頭部2插入泥沙中，位移傳感器13向中央控制裝置14反饋信息，中央控制裝置14控制第二電磁閥8打開，并啟動(dòng)氣缸10，向上移動(dòng)活塞11，泥沙在吸力作用下，將泥沙經(jīng)導(dǎo)流孔17向?qū)Я髑?中流動(dòng)，再經(jīng)第二電磁閥8進(jìn)入取樣腔6中，當(dāng)氣缸完成一個(gè)行程，中央控制裝置14指令氣缸10停止，并關(guān)閉第二電磁閥8，隨后打開第一電磁閥9，空氣壓縮腔4內(nèi)的高壓空氣瞬間經(jīng)第二電磁閥沖入氣囊16，氣囊16體積增大，將收納帽3頂落，在浮力作用下，氣囊16帶動(dòng)取樣裝置上升；
[0028]取樣裝置上升到水面后，水上勘探船艇通過取樣裝置上的GPS定位組件12確定取樣裝置的位置，并打撈，完成海底取樣。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有定位功能的海底勘探取樣裝置，其特征在于，包括本體和頭部，頭部位于本體的下端部，頭部呈錐狀，本體呈圓柱狀，本體內(nèi)設(shè)有三個(gè)獨(dú)立腔室，自本體上端部至下端部依次是空氣壓縮腔、中控腔和取樣腔，空氣壓縮腔的的頂板上設(shè)置第一電磁閥，第一電磁閥的外部出口與氣囊連接，中控腔內(nèi)部安裝中央控制裝置、GPS定位組件和位移傳感器，取樣腔內(nèi)安裝一氣缸和活塞，氣缸底座安裝在取樣腔的頂板上，活塞安裝在氣缸的自由伸縮端，取樣腔的底板上設(shè)有第二電磁閥，頭部設(shè)有導(dǎo)流腔，導(dǎo)流腔通過設(shè)置在導(dǎo)流腔的腔壁上的一組導(dǎo)流孔與外部連通，導(dǎo)流腔和取樣腔通過第二電磁閥連接，所述第一電磁閥、第二電磁閥、GPS定位組件、位移傳感器和氣缸的控制開關(guān)均與中央控制裝置連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有定位功能的海底勘探取樣裝置，其特征在于，所述本體的上端部的外部套裝收納帽，該收納帽的內(nèi)壁上設(shè)置環(huán)形凹槽，本體的上端部外周面上設(shè)置環(huán)形凸起，環(huán)形凹槽卡扣在環(huán)形凸起上。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述具有定位功能的海底勘探取樣裝置，其特征在于，所述一組導(dǎo)流孔是四個(gè)周向均勻布置在頭部的導(dǎo)流孔。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述具有定位功能的海底勘探取樣裝置，其特征在于，所述收納帽是由塑料材料組成。
【文檔編號(hào)】G01N1/14GK205538352SQ201620320439
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月15日
【發(fā)明人】孫圣堂, 劉洋, 于曉燕, 胡守田
【申請(qǐng)人】青島卓建海洋工程勘測(cè)技術(shù)有限公司