一種可控深海采水裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種可控深海采水裝置，包括框架、采水器組、驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)單元及控制單元，采水器組由若干獨(dú)立的采水器單元組成，采水器單元包括活塞式采水器及連桿機(jī)構(gòu)式限位開(kāi)關(guān)，驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)單元包括設(shè)在框架上的電機(jī)及連接電機(jī)及采水器單元的傳動(dòng)裝置，傳動(dòng)裝置為鏈條傳動(dòng)，鏈條上設(shè)有控制限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作的碰塊，控制單元包括甲板上的控制中心及設(shè)在框架上的水下控制中心和霍爾開(kāi)關(guān)元件。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)不僅滿足深海高溫、高壓強(qiáng)、高腐蝕的工作環(huán)境，可以有效保證采集水體樣本的真實(shí)性，使樣本水體不受沾污，而且可根據(jù)需要在不同深度位置實(shí)時(shí)的控制采樣動(dòng)作，以準(zhǔn)確獲取不同深度位置的水體樣本。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種采水裝置，具體涉及一種適合深海條件工作的可控深海采水裝置。
技術(shù)介紹
采集深海水樣，測(cè)定深海水樣的各項(xiàng)物理和化學(xué)指標(biāo)，了解其組成和狀態(tài)，在大洋礦產(chǎn)資源環(huán)境勘查和海底異常條件的探測(cè)中十分重要，而深海高溫高壓和強(qiáng)腐蝕環(huán)境對(duì)采水裝置提出了更高的要求。目前，采水裝置主要應(yīng)用于內(nèi)陸河流以及海洋上層水體的水質(zhì)監(jiān)測(cè)分析，用于深海的采水裝置還不多，大都采用兩端開(kāi)口下放，再閉合采集，因此在采集和提升過(guò)程當(dāng)中受到了一定程度的沾污，無(wú)法達(dá)到真實(shí)反映樣品的目的；另外采水器通常無(wú)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控，很難準(zhǔn)確了解采水器所處深度及其周?chē)h(huán)境的狀況和信息，因此不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力而且很難采集到符合要求的水樣。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于提供一種可控深海采水裝置，不僅滿足深海高溫、高壓強(qiáng)、高腐蝕的工作環(huán)境，可以有效保證采集水樣的真實(shí)性，使水樣不受沾污，而且可根據(jù)需要實(shí)時(shí)地控制采樣過(guò)程，以準(zhǔn)確獲取不同深度位置的水樣。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專(zhuān)利技術(shù)采用的技術(shù)方案是一種可控深海采水裝置，包括框架、采水器組、驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)單元及控制單元，其特征在于所述采水器組為若干設(shè)在框架上的獨(dú)立采水器單元，所述驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)單元包括設(shè)在框架上的電機(jī)及連接電機(jī)和采水器單元的傳動(dòng)裝置，所述控制單元包括甲板控制中心及設(shè)在框架上的水下控制中心。本專(zhuān)利技術(shù)的采水裝置框架采用不銹鋼等耐腐蝕材料的粗框式框架結(jié)構(gòu)，框架中部設(shè)有固定板。優(yōu)選的，所述采水器單元分兩排均勻設(shè)在框架上。本專(zhuān)利技術(shù)的采水器單元包括活塞式采水器及限位開(kāi)關(guān)，活塞式采水器為注射器式設(shè)計(jì)，包括吸水筒、拉力彈簧、下端設(shè)活塞的活塞桿及設(shè)在吸水筒底端的進(jìn)水口單向閥門(mén)，吸水筒由聚碳酸脂注塑而成，吸水筒上端設(shè)在固定板上，所述拉力彈簧上端設(shè)在框架頂部，下端設(shè)在活塞上，密封采用活塞與密封圈一體的方式；所述限位開(kāi)關(guān)采用平面連桿機(jī)構(gòu)，其兩個(gè)固定轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)固定在框架的固定板上。當(dāng)采樣器下水之前，將活塞桿推到吸水筒底部并將限位開(kāi)關(guān)復(fù)位，使之壓住活塞桿。當(dāng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)的搖桿動(dòng)作時(shí)，其繞兩個(gè)固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而失去對(duì)活塞桿限位功能，被壓住的活塞桿在彈簧作用下開(kāi)始抽水樣。本專(zhuān)利技術(shù)的傳動(dòng)裝置為鏈條傳動(dòng)裝置，包括鏈條、由電機(jī)轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)的主動(dòng)輪及設(shè)在框架上的若干從動(dòng)輪，在鏈條上設(shè)有至少一個(gè)控制限定開(kāi)關(guān)動(dòng)作的碰塊，當(dāng)需要采集時(shí)，電機(jī)啟動(dòng)，帶動(dòng)鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)，固定在鏈條上的碰塊撞擊連桿機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)作，施放活塞桿，吸水筒采集水樣。本實(shí)施例中從動(dòng)輪數(shù)量為一個(gè)，主動(dòng)輪和從動(dòng)輪設(shè)在框架兩端，采水器單元設(shè)在鏈條外側(cè)，在鏈條內(nèi)側(cè)設(shè)有的鏈條護(hù)罩，鏈條護(hù)罩設(shè)在固定板上。本專(zhuān)利技術(shù)的控制單元包括甲板控制中心設(shè)在框架上的水下控制中心和與水下控制中心連通的霍爾開(kāi)關(guān)元件，霍爾開(kāi)關(guān)元件設(shè)在固定板上采水器單元旁，霍爾開(kāi)關(guān)輸出信號(hào)反饋到水下控制中心和甲板控制中心以控制電機(jī)和每個(gè)采水器單元采水動(dòng)作。本專(zhuān)利技術(shù)由于采用上述技術(shù)方案，通過(guò)甲板控制中心來(lái)控制水下整個(gè)取樣過(guò)程，采水器下水之前，將活塞桿推到吸水筒底部并將限位開(kāi)關(guān)復(fù)位，使之壓住活塞桿，在采水裝置到達(dá)深海指定深度后，甲板控制中心發(fā)出指令給水下控制中心，水下控制中心控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)輪帶動(dòng)鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)，鏈條上的碰塊觸發(fā)連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)作，使一個(gè)活塞式采水器開(kāi)始采集水樣，采水器動(dòng)作完成時(shí)通過(guò)霍爾開(kāi)關(guān)元件將信號(hào)反饋給水下控制中心和甲板控制中心，使電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，一個(gè)采水過(guò)程完成，如此反復(fù)工作。本專(zhuān)利技術(shù)利用活塞抽吸采集水樣，采水完成后水樣與外界密封，采集水樣過(guò)程無(wú)沾污，本專(zhuān)利技術(shù)的框架采用不銹鋼等耐腐蝕材料，采水器單元平分成兩排裝放置，可以減少在水中的拖曳阻力，采水器也采用聚碳酸脂材料，因而使得深海采水裝置更加適合深海高溫高壓和腐蝕環(huán)境。附圖說(shuō)明下面結(jié)合附圖對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)作進(jìn)一步說(shuō)明圖1為本專(zhuān)利技術(shù)可控深海采水裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中A-A剖面視圖；圖3為本專(zhuān)利技術(shù)采水器結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本專(zhuān)利技術(shù)連桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施例方式如圖1和圖2所示，為本專(zhuān)利技術(shù)深海采水裝置的優(yōu)選實(shí)施例，包括框架1、采水組、驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)單元及控制單元本實(shí)施的框架1采用不銹鋼等耐腐蝕材料的框架結(jié)構(gòu)，框架中1部設(shè)有固定板11。本實(shí)施的采水器組為兩排均勻設(shè)在框架1上的采水器單元2，數(shù)量可按需要設(shè)置，采水器單元2包括固定在固定板上的活塞式采水器21及限位開(kāi)關(guān)22，如圖4，限位開(kāi)關(guān)22為連桿機(jī)構(gòu)，其兩個(gè)固定轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)221固定在固定板11上，如圖3，活塞式采水器21為注射器式設(shè)計(jì)，包括吸水筒211、拉力彈簧212、下端設(shè)活塞213的活塞桿214及設(shè)在吸水筒底端的進(jìn)水口單向閥門(mén)215，吸水筒由聚碳酸脂注塑而成，吸水筒211上端設(shè)在固定板11上，拉力彈簧212上端設(shè)在框架1頂部，下端連接在活塞213上，密封采用活塞與密封圈一體的方式，當(dāng)采樣器下水之前，將活塞桿推到吸水筒底部并將連桿機(jī)構(gòu)復(fù)位，使之壓住活塞桿。本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)單元包括設(shè)在框架1上的電機(jī)3、連接電機(jī)3與采水器單元2的傳動(dòng)裝置，傳動(dòng)裝置為鏈條傳動(dòng)裝置7，包括鏈條71、由電機(jī)3轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)的主動(dòng)輪72及從動(dòng)輪73，在鏈條71上設(shè)有一個(gè)控制限定開(kāi)關(guān)22動(dòng)作的碰塊74，碰塊74也可以根據(jù)需要設(shè)置多塊，以便同時(shí)采集多份水樣，主動(dòng)輪72和從動(dòng)輪73設(shè)在框架1兩端，活塞式采水器21設(shè)在鏈條71外側(cè)，在鏈條71內(nèi)側(cè)設(shè)有的鏈條護(hù)罩75，鏈條護(hù)罩75設(shè)在固定板11上，在鏈條上部還設(shè)有防塵板76。本實(shí)施例的控制單元包括甲板控制中心5、設(shè)在框架1上的水下控制中心6和與水下控制中心6連接的霍爾開(kāi)關(guān)元件8，霍爾開(kāi)關(guān)元件設(shè)在固定板上11采水器單元2旁，霍爾開(kāi)關(guān)元件8與采水器單元2對(duì)應(yīng)動(dòng)作，當(dāng)采水器單元?jiǎng)幼魍瓿蓵r(shí)，霍爾開(kāi)關(guān)元件動(dòng)作，霍爾開(kāi)關(guān)輸出信號(hào)反饋到水下控制中心6和甲板控制中心5以控制電機(jī)3和每個(gè)采水器單元2采水過(guò)程。采水裝置的整個(gè)取樣過(guò)程是通過(guò)甲板控制中心來(lái)控制的，采樣裝置下水之前，將活塞式采水器的活塞桿推到吸水筒底部并將限位開(kāi)關(guān)復(fù)位，使之壓住活塞桿，在采水裝置到達(dá)深海指定深度后，甲板控制中心發(fā)出指令給水下控制中心，水下控制中心控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)輪帶動(dòng)鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)，鏈條上的碰塊觸發(fā)連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)作，使其繞兩個(gè)固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)失去對(duì)活塞桿限位后，被壓住的活塞桿在彈簧作用下開(kāi)始抽取水樣，活塞式采水器動(dòng)作完成時(shí)通過(guò)霍爾開(kāi)關(guān)元件將信號(hào)反饋給水下控制中心和甲板控制中心，使電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，一個(gè)采水過(guò)程完成，如此反復(fù)工作，如圖4中連桿機(jī)構(gòu)I和連桿機(jī)構(gòu)II，為兩個(gè)活塞式采水器完成采水前后連桿機(jī)構(gòu)的變化示意圖。本專(zhuān)利技術(shù)利用活塞抽吸采集水樣，采水完成后水樣與外界密封，采集水樣過(guò)程無(wú)沾污，而本專(zhuān)利技術(shù)的框架采用不銹鋼等耐腐蝕材料，注射器式裝置平分成兩排裝放置，可以減少在水中的拖曳阻力，采水器采用聚碳酸脂材料，因而使得深海采水裝置適合深海高溫高壓和腐蝕環(huán)境。權(quán)利要求1.一種可控深海采水裝置，包括框架(1)、采水器組、驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)單元及控制單元，其特征在于所述采水器組為若干設(shè)在框架上的獨(dú)立采水器單元(2)，所述驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)單元包括設(shè)在框架上的電機(jī)(3)及連接電機(jī)(3)和采水器單元(2)的傳動(dòng)裝置，所述控制單元包括甲板控制中心(5)及設(shè)在框架(1)上的水下控制中心(6)。2.據(jù)權(quán)利要求1所述一種可控深海采水裝置，其特征在于所述框架(1)采用不銹鋼等耐腐蝕材料的粗框式框架結(jié)構(gòu)，框架(1)中部設(shè)有固定板(11)。3.據(jù)權(quán)利要求1所述一種可控深海采本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種可控深海采水裝置，包括框架（１）、采水器組、驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)單元及控制單元，其特征在于：所述采水器組為若干設(shè)在框架上的獨(dú)立采水器單元（２），所述驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)單元包括設(shè)在框架上的電機(jī)（３）及連接電機(jī)（３）和采水器單元（２）的傳動(dòng)裝置，所述控制單元包括甲板控制中心（５）及設(shè)在框架（１）上的水下控制中心（６）。

【技術(shù)特征摘要】

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：潘建明，錢(qián)鑫炎，張海生，薜斌，劉小涯，武光海，楊俊毅，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：國(guó)家海洋局第二海洋研究所，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：86[中國(guó)|杭州]