深海集成一體式蓄能器保壓採樣器機構的製作方法

2024-02-28 17:41:15

本發明涉及採樣器保壓技術，具體說是一種深海集成一體式蓄能器保壓採樣器機構。

背景技術：

21世紀是人類開發和利用海洋的世紀，通過獲取深海海水樣品來探測礦產和天然氣等天然資源的分布是一種非常有效的途徑，因此大量的採樣設備得以快速發展，目前採樣器在採取高深度的海水時為了獲得更接近原位液體壓力的樣品，往往需要增加很多保壓系統元件和附件，使得採樣器結構較為複雜，而且變得十分笨重。

為了進一步滿足採樣器保壓能力要求、結構簡化要求，需要進一步研發新的採樣器裝置。

技術實現要素：

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種深海集成一體式蓄能器保壓採樣器機構，其採用蓄能器採樣筒一體式結構，結構簡單緊湊、集成度高、拆裝方便、可靠性好。

本發明所採用的技術方案是：本發明包括採樣閥、截氣閥、活塞、O型密封圈、液壓堵頭、擋頭、節流口、蓄能腔和採樣腔，採樣腔兩側都裝有採樣閥，採樣腔腔壁上開有一周節流口，節流口正對外壁處通過液壓堵頭實現密封，蓄能腔通過一側的截氣閥往裡預衝高壓氮氣，上端有活塞，活塞上端安置擋頭限制位移。該機構在採樣腔兩側都裝有採樣閥，在採樣的時候採樣閥打開，形成一種通透式容器，更利於海水交換。預先通過截止閥往蓄能腔衝入高壓氮氣，高壓海水進入到採樣腔通過節流口對蓄能腔裡的氮氣進行儲能。當採樣完成後採樣器上浮到海面過程中產生壓力損失，蓄能腔裡的高壓氮氣就會對採樣腔裡的樣品自動地進行壓力補償，從而使得採樣腔裡的樣品達到可靠的保壓效果。活塞通過O型密封圈實現動密封，活塞的位移由擋頭限制，防止因樣品壓力損失過大，活塞位移超過節流口使得採樣腔和蓄能腔相通而導致保壓失敗。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

（1）採樣器中的蓄能器與採樣筒採用一體式結構，結構緊湊，體積小，蓄能器能夠對採樣筒進行壓力補償，從而達到有效的保壓效果。

（2）溫度的變化能夠導致蓄能腔內氣體體積發生變化。由於日常採樣作業時，海面的溫度相對海底的溫度要高，從海底到海面過程中蓄能腔內氣體會因溫度升高而體積變大，壓力升高，這有利於採樣器的保壓。

（3）各零部件結構簡單，加工方便。

附圖說明

圖1為所述集成一體式蓄能器保壓採樣器採樣前的主剖視圖；

圖2為所述集成一體式蓄能器保壓採樣器採樣後、壓力補償前的主剖視圖；

圖3為所述集成一體式蓄能器保壓採樣器壓力補償後的主剖視圖；

其中：1—採樣閥、2—截氣閥、3—活塞、4—O型密封圈、5—液壓堵頭、6—擋頭、7—節流口、8—蓄能腔、9—採樣腔。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明作進一步說明。

如圖1所示，本發明是由採樣閥1、截氣閥2、活塞3、O型密封圈4、液壓堵頭5、擋頭6、節流口7、蓄能腔8和採樣腔9組成的深海集成一體式蓄能器保壓採樣器機構。採樣腔9兩側都裝有採樣閥1，採樣腔9上部腔壁上一周開有六個節流口7，節流口7正對外壁處通過液壓堵頭5實現密封，蓄能腔8通過一側的截氣閥2往裡預衝高壓氮氣，上端有活塞3，活塞3上端安置擋頭6限制位移。

如圖2所示，採樣腔9兩側都裝有採樣閥1，在採樣的時候採樣閥1打開，形成一種通透式容器，更利於海水交換。預先通過截止閥2往蓄能腔8衝入高壓氮氣，高壓海水進入到採樣腔9通過節流口7推動活塞3對蓄能腔8裡的氮氣進行儲能。

如圖3所示，當採樣完成後採樣器上浮到海面過程中產生壓力損失，蓄能腔8裡的高壓氮氣就會對採樣腔9裡的樣品自動地進行壓力補償，從而使得採樣腔9裡的樣品達到可靠的保壓效果。活塞3通過O型密封圈4實現動密封，活塞3的位移由擋頭6限制，防止因樣品壓力損失過大，活塞3位移超過節流口7會使得採樣腔9和蓄能腔8相通而導致保壓失敗。