新型次表層海底沉積物保真採樣器的製作方法
2023-11-01 00:38:52
專利名稱：新型次表層海底沉積物保真採樣器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種藉助於測定材料的物理或化學性質來測試或分析材料的裝置，具體地說涉及一種採樣裝置，更具體地說，涉及一種液體或流體的採樣裝置。
背景技術：
現有的海底沉積物取樣器分為保真採樣和不保真採樣兩種。不保真採樣器最為典型的是重力管採樣器，這種採樣器不能實現保真採樣，採樣過程中不可避免氣相溶解組份的散失、變價離子氧化態改變以及有機組份分解；保真採樣器目前有浙江大學研製的深海表層沉積物的保真採樣系統和中國海洋大學研製的海底沉積物保氣採樣器，雖然解決了傳統海洋採樣勘探技術普遍存在的樣品不能長時間保持其採樣點原位壓力及其它環境指標的問題，可以使採集到的樣品的溫度、壓力、光照等條件的變化在一定可控制的範圍內，避免氣相溶解組份的散失、變價離子氧化態改變以及有機組份分解，但是，該設備只能用於表層沉積物保真採樣，無法實現次表層沉積物的保真取樣，在採樣過程中均需要將沉積物提升一段距離後才能密封，這也不是真正意義上的原位採樣，並且在提升沉積物至保壓筒的過程中，沉積物受到了海水的汙染，這同樣會影響數據分析的準確性。
發明內容
本實用新型的目的在於提供一種能夠在原位採集次表層海底沉積物的保真採樣器。
本實用新型的技術方案是這樣的它包括釋放裝置和採樣裝置，其中採樣裝置包括連接管和提管，連接管和提管通過法蘭聯結，提管上部通過尾部提塊與釋放裝置聯結，連接管的下埠設置刀頭，在連接管的中部設置密封取樣裝置。
密封取樣裝置包括密封艙，連接管分為上、下連接管，且上、下連接管分別與密封艙貫通，在密封艙內設置與上、下連接管對接的樣品管，在密封艙內一側設置平移樣品管的驅動裝置，另一側設置密封樣品管的驅動裝置，平移樣品管的驅動裝置為平移液壓缸，密封樣品管的驅動裝置為密封液壓缸，在提管上設置兩個液壓蓄能罐，液壓蓄能罐分別與平移液壓缸和密封液壓缸相連，通過油路開關控制液壓缸的開啟，在樣品管一側設置與其並排的輔助管，樣品管與輔助管通過彈簧條連接，彈簧條尾部與平移液壓缸活塞杆端頭連接，在密封艙內壁上設置實現樣品管和輔助管平移的軌道，在密封艙的外部設置保護罩，保護罩設置為箭頭形。
本實用新型由於採用了液壓驅動的樣品管原位平移及密封驅動裝置，因此自動化程度及可靠性較高；另外，採樣過程中樣品管平移及密封過程都在原位完成，並且樣品管採用兩層PPR管中間夾保溫層的三層結構，可以實現真正意義上的原位保真採樣。
圖1是本實用新型的整體結構示意圖；具體實施方式
本實用新型的整體結構如圖1所示，它包括密封艙3，密封艙3內設置可以沿滑道平移的樣品管7和輔助管5，樣品管和輔助管用具有彈性的鋼條連接在一起，其中，樣品管為半連，鋼條與平移液壓缸4的活塞杆端部相連，密封液壓缸8安裝在密封艙的上下艙板上，當採有樣品的管被液壓缸4推至密封位置後，上下密封液壓缸8動作，將橡膠塞及彈簧夾壓下，形成密封；密封艙下端與下連接管2相連，下連接管下端裝有刀頭；密封艙上部與上連接管9相連，上連接管通過法蘭10與提管12相連，並將鉛配重塊11固定在法蘭10上；兩蓄能罐13利用鋼帶固定在提管12上，提管12上端與尾塊15相連，在尾塊上裝有兩個油路開關14，在密封艙3內壁上設置實現樣品管和輔助管平移的軌道，在密封艙的外部設置保護罩，保護罩設置為箭頭形狀。
實際使用時，先利用船等運載工具將本採樣器運輸到指定海域，然後，利用起吊裝置將其投放到海裡，釋放前，採樣器掛在釋放裝置上，與釋放裝置一起緩慢下放，當釋放系統的勢能定高平衡塊觸及海底時，釋放系統的平衡杆失衡，採樣器從釋放裝置17脫落，由於刀頭為尖的，保護罩為箭頭形，所以設備快速插入海底沉積物層，所以沉積物從刀頭1進入下連接管2、樣品管7和上連接管9內，然後利用船載絞車上拉鋼絲繩16；上拉過程中，短輔助線先將平移液壓缸4的油路開關打開，平移液壓缸4動作，將樣品管7推至密封位置，此時輔助管佔據樣品管原來位置；繼續上拉，另一輔助線將密封液壓缸8的油路開關打開，密封液壓缸8動作，將橡膠塞壓下實現密封保真；繼續上拉，主鋼絲繩將採樣器整體拉出，在繼續上拉過程中，由於輔助管5的存在，海水就會將管內其餘沉積物衝刷掉，實現採樣器的自清理；最後，將整個採樣器吊到船上，將密封液壓缸復原，打開側面艙門取出樣品管，將空樣品管推入，關閉艙門，將平移液壓缸復原，即可進行下一次採樣。
由上可知，與現有技術相比，本本實用新型由於實現了原位平移及密封樣品管等關鍵技術，樣品管採用三層保溫及橡膠塞密封，是真正的原位保真採樣；並且自帶蓄能裝置，無需船上動力即可完成採樣過程，操作簡便，可靠性高。
以上所述採樣器的零部件均採用耐腐蝕材料製作。本實用新型的次表層海底沉積物保真採樣器可廣泛用於海底沉積物的採樣領域。
權利要求1.一種新型次表層海底沉積物保真採樣器，它包括釋放裝置和採樣裝置，其中採樣裝置包括連接管和提管，連接管和提管通過法蘭聯結，提管上部通過尾部提塊與釋放裝置聯結，連接管的下埠設置刀頭，其特徵在於在連接管的中部設置密封取樣裝置。
2.根據權利要求1所述的新型次表層海底沉積物保真採樣器，其特徵在於密封取樣裝置包括密封艙，連接管分為上、下連接管，且上、下連接管分別與密封艙貫通，在密封艙內設置與上、下連接管對接的樣品管，在密封艙內一側設置平移樣品管的驅動裝置，另一側設置密封樣品管的驅動裝置。
3.根據權利要求2所述的新型次表層海底沉積物保真採樣器，其特徵在於平移樣品管的驅動裝置為平移液壓缸，密封樣品管的驅動裝置為密封液壓缸。
4.根據權利要求1或3所述的新型次表層海底沉積物保真採樣器，其特徵在於在提管上設置兩個液壓蓄能罐，液壓蓄能罐分別與平移液壓缸和密封液壓缸相連，通過油路開關控制液壓缸的開啟。
5.根據權利要求1所述的新型次表層海底沉積物保真採樣器，其特徵在於在樣品管一側設置與其並排的輔助管，樣品管與輔助管通過彈簧條連接，彈簧條尾部與平移液壓缸活塞杆端頭連接。
6.根據權利要求5所述的新型次表層海底沉積物保真採樣器，其特徵在於在密封艙內壁上設置實現樣品管和輔助管平移的軌道。
7.根據權利要求1所述的新型次表層海底沉積物保真採樣器，其特徵在於在密封艙的外部設置保護罩。
8.根據權利要求7所述的新型次表層海底沉積物保真採樣器，其特徵在於保護罩設置為箭頭形。
專利摘要本實用新型涉及一種藉助於測定材料的物理或化學性質來測試或分析材料的裝置，具體地說涉及一種採樣裝置，更具體地說，涉及一種液體或流體的採樣裝置，本實用新型的目的在於提供一種能夠在原位採集次表層海底沉積物的保真採樣器，它包括釋放裝置和採樣裝置，其中採樣裝置包括連接管和提管，連接管和提管通過法蘭聯結，提管上部通過尾部提塊與釋放裝置聯結，連接管的下埠設置刀頭，在連接管的中部設置密封取樣裝置。本實用新型由於採用了液壓驅動的樣品管原位平移及密封驅動裝置，因此自動化程度及可靠性較高；另外，採樣過程中樣品管平移及密封過程都在原位完成，可以實現真正意義上的原位保真採樣。
文檔編號G01N1/04GK2814384SQ20052008649
公開日2006年9月6日 申請日期2005年8月22日 優先權日2005年8月22日
發明者劉貴傑, 姜瑞林 申請人:中國海洋石油總公司, 中國海洋大學, 中海油田服務股份有限公司