一種正壓氣動(dòng)式水樣自動(dòng)采樣器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種正壓氣動(dòng)式水樣自動(dòng)采樣器，包括采樣儲(chǔ)水倉、配重艙和高壓儲(chǔ)氣罐，所述的采樣儲(chǔ)水倉的上部設(shè)有采樣口，在采樣口下方設(shè)有氣液活塞缸，氣液活塞缸通過活塞板分隔為上氣腔和下液腔，下液腔底部的缸壁上設(shè)有排液口，排液口上裝有排液?jiǎn)蜗蜷y；氣液活塞缸的上氣腔與高壓儲(chǔ)氣罐之間通過管路相連，管路上設(shè)有環(huán)境壓力控制閥；配重艙的艙壁上設(shè)有海水進(jìn)出通孔，配重艙內(nèi)設(shè)有氣囊，氣囊的進(jìn)氣口與高壓儲(chǔ)氣罐之間通過進(jìn)氣管路相連，進(jìn)氣管路上設(shè)有氣囊進(jìn)氣控制閥，下液腔底部的缸壁上設(shè)有與氣囊進(jìn)氣控制閥配合的壓力觸發(fā)按鈕。本發(fā)明利用水下氣動(dòng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)定深度水樣自動(dòng)采集、設(shè)備自動(dòng)返回、帶出采樣，可以適用于多種場(chǎng)合。
【專利說明】一種正壓氣動(dòng)式水樣自動(dòng)采樣器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水樣采樣器，特別是一種正壓氣動(dòng)式水樣自動(dòng)采樣器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著海洋開發(fā)的進(jìn)行，海洋水樣的提取技術(shù)日益受到重視。海洋水樣的提取方式很多，按其工作方式目前主要有:人工潛水、設(shè)置管道泵吸、及機(jī)械設(shè)備潛水等采樣方式。這些取樣方式存在各種問題如取樣深度、取樣量、取樣是否會(huì)造成污染，適用范圍廣不廣
坐寸ο

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)計(jì)合理，使用方便，利用設(shè)備所攜帶高于環(huán)境水深壓力的壓縮氣體，并利用水下氣動(dòng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)定深度水樣自動(dòng)采集、設(shè)備自動(dòng)返回、帶出采樣的正壓氣動(dòng)式水樣自動(dòng)采樣器。
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明是一種正壓氣動(dòng)式水樣自動(dòng)采樣器，其特點(diǎn)是:包括采樣儲(chǔ)水倉，采樣儲(chǔ)水倉的下方設(shè)有配重艙，在采樣儲(chǔ)水倉和配重艙之間設(shè)有高壓儲(chǔ)氣罐，所述的采樣儲(chǔ)水倉的上部設(shè)有采樣口，下部設(shè)有與采樣口正對(duì)的排氣口，采樣口和排氣口上分別設(shè)有密封蓋，在采樣口上設(shè)有與密封蓋配合的密封圈，兩個(gè)密封蓋之間通過連桿連接，在靠近排氣口密封蓋的連桿上裝有換水板，在排氣口下方設(shè)有氣液活塞缸，氣液活塞缸通過活塞板分隔為上氣腔和下液腔，下液腔底部的缸壁上設(shè)有排液口，排液口上裝有排液?jiǎn)蜗蜷y；所述活塞板上連接有向上伸出缸體的活塞桿，活塞桿的上端與前述連桿相接；氣液活塞缸的上氣腔與高壓儲(chǔ)氣罐之間通過管路相連，管路上設(shè)有環(huán)境壓力控制閥；所述配重艙的艙壁上設(shè)有海水進(jìn)出通孔，配重艙內(nèi)設(shè)有氣囊，氣囊的進(jìn)氣口與高壓儲(chǔ)氣罐之間通過進(jìn)氣管路相連，進(jìn)氣管路上設(shè)有氣囊進(jìn)氣控制閥，下液腔底部的缸壁上設(shè)有與氣囊進(jìn)氣控制閥配合的壓力觸發(fā)按鈕；采樣前，高壓儲(chǔ)氣罐內(nèi)充滿高于所潛水深產(chǎn)生的壓力的壓縮空氣，氣液活塞缸的下液腔中灌滿液體，采樣儲(chǔ)水倉內(nèi)充滿空氣，換水板與采樣口內(nèi)壁配合密封；采樣器下潛到設(shè)定深度，環(huán)境壓力控制閥在環(huán)境水壓的作用下打開，高壓儲(chǔ)氣罐內(nèi)的壓縮空氣通過管路進(jìn)入氣液活塞缸的上氣腔，推動(dòng)活塞板下行，采樣儲(chǔ)水倉內(nèi)的換水板離開采樣口，海水通過采樣口進(jìn)入到采樣儲(chǔ)水倉內(nèi)，活塞板繼續(xù)下行，兩個(gè)密封蓋蓋在米樣口和排氣口上，同時(shí)氣液活塞缸的活塞板觸碰到壓力觸發(fā)按鈕，使氣囊進(jìn)氣控制閥打開給氣囊充氣，氣囊膨脹配重艙內(nèi)的海水被排出，采樣器浮力增加，在浮力的作用下采樣器返回。
[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，所述環(huán)境壓力控制閥設(shè)有閥體，閥體內(nèi)設(shè)有進(jìn)氣腔和排氣腔，在進(jìn)氣腔與排氣腔之間設(shè)有閥座，排氣腔內(nèi)設(shè)有與閥座配合的閥芯，排氣腔內(nèi)設(shè)有與閥芯相接的閥桿，進(jìn)氣腔的外壁上正對(duì)閥桿設(shè)有膜片加壓室，所述閥桿的外端設(shè)置在膜片加壓室內(nèi)，膜片加壓室設(shè)有與閥桿端頭配合的感壓膜片，膜片加壓室內(nèi)的閥桿上設(shè)有調(diào)壓彈簧。[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，在進(jìn)氣管路上裝有單向閥。
[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，配重艙內(nèi)設(shè)有兩個(gè)活動(dòng)擋板，氣囊設(shè)在兩個(gè)活動(dòng)擋板之間。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過自身所攜帶的高于環(huán)境水深壓力的壓縮氣體，利用水下氣動(dòng)技術(shù)進(jìn)行采集，當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定深度時(shí)，通過水壓觸發(fā)環(huán)境壓力控制閥，從而自動(dòng)給氣液活塞缸充氣壓縮氣體，同時(shí)使采樣儲(chǔ)水倉采集水樣，采集完后，給氣囊充氣，使設(shè)備浮力增大，自動(dòng)上浮。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)定深度、自動(dòng)、大容量、無污染水樣采集，適用于海洋養(yǎng)殖、海洋新能源開發(fā)、海洋水質(zhì)調(diào)查和監(jiān)測(cè)等多種場(chǎng)合。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2是本發(fā)明環(huán)境壓力控制閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]以下參照附圖，進(jìn)一步描述本發(fā)明的具體技術(shù)方案，以便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步地理解本發(fā)明，而不構(gòu)成對(duì)其權(quán)利的限制。
[0012]參照?qǐng)D1，一種正壓氣動(dòng)式水樣自動(dòng)采樣器，包括采樣儲(chǔ)水倉3，采樣儲(chǔ)水倉3的下方設(shè)有配重艙7，在采樣儲(chǔ)水倉3和配重艙7之間設(shè)有高壓儲(chǔ)氣罐4，所述的采樣儲(chǔ)水倉3的上部設(shè)有采樣口，下部設(shè)有與采樣口正對(duì)的排氣口，采樣口和排氣口上分別設(shè)有密封蓋1，在采樣口上設(shè)有與密封蓋I配合的密封圈2，兩個(gè)密封蓋I之間通過連桿12連接，在靠近排氣口密封蓋I的連桿12上裝有換水板17，在排氣口下方設(shè)有氣液活塞缸16，氣液活塞缸16通過活塞板分隔為上氣腔18和下液腔19，下液腔19底部的缸壁上設(shè)有排液口，排液口上裝有排液?jiǎn)蜗蜷y5 ;所述活塞板上連接有向上伸出缸體的活塞桿，活塞桿與前述連桿12相接；氣液活塞缸16的上氣腔18與高壓儲(chǔ)氣罐4之間通過管路6相連，管路6上設(shè)有環(huán)境壓力控制閥13。
[0013]所述配重艙7的艙壁上設(shè)有海水進(jìn)出通孔8，配重艙7內(nèi)設(shè)有氣囊9，氣囊9的進(jìn)氣口與高壓儲(chǔ)氣罐4之間通過進(jìn)氣管路10相連，進(jìn)氣管路10上設(shè)有氣囊進(jìn)氣控制閥14，下液腔19底部的缸壁上設(shè)有與氣囊進(jìn)氣控制閥14配合的壓力觸發(fā)按鈕15 ;在進(jìn)氣管路10上還裝有單向閥。
[0014]采樣前，高壓儲(chǔ)氣罐4內(nèi)充滿高于所潛水深產(chǎn)生的壓力的壓縮空氣，在氣液活塞缸16的下液腔19中灌滿液體，可以確保密封蓋1、活塞板以及換水板17在未達(dá)到設(shè)定深度前不會(huì)因?yàn)榄h(huán)境海水壓力增大而下移。在采樣儲(chǔ)水倉3內(nèi)充滿空氣，換水板17與采樣口內(nèi)壁配合密封，密封蓋I離開采樣口。選擇好設(shè)備的配重量，使其既能保證設(shè)備下潛，又要在氣囊9體積膨脹后采樣器能正常返回。
[0015]采樣器下潛，配重艙7內(nèi)進(jìn)入海水，加快采樣器下降，當(dāng)下潛到設(shè)定深度時(shí)，環(huán)境壓力控制閥13在環(huán)境水壓的作用下打開，高壓儲(chǔ)氣罐4內(nèi)的壓縮空氣通過管路進(jìn)入氣液活塞缸16的上氣腔18，在正壓作用下(正壓系指設(shè)備所帶壓縮空氣的壓力高于設(shè)備所處環(huán)境水深產(chǎn)生的壓力)推動(dòng)活塞板下行，使下液腔19中的液體排出，同時(shí)活塞桿帶動(dòng)采樣儲(chǔ)水倉3內(nèi)的換水板17離開采樣口，海水通過采樣口進(jìn)入到采樣儲(chǔ)水倉3內(nèi)，當(dāng)換水板17位于采樣儲(chǔ)水倉3的底部時(shí)，密封蓋I蓋在采樣口上，同時(shí)氣液活塞缸16的活塞板觸碰到壓力觸發(fā)按鈕15，使氣囊9進(jìn)氣控制閥打開給氣囊9充氣，氣囊9膨脹配重艙7內(nèi)的海水被排出，浮力增加，當(dāng)浮力大于采樣器自身重力時(shí)，在浮力的作用下采樣器返回海面，完成一次采樣全過程。
[0016]參照?qǐng)D2，所述環(huán)境壓力控制閥13設(shè)有閥體131，閥體131內(nèi)設(shè)有進(jìn)氣腔132和排氣腔133，在進(jìn)氣腔132與排氣腔133之間設(shè)有閥座135，排氣腔133內(nèi)設(shè)有與閥座135配合的閥芯134，排氣腔133內(nèi)設(shè)有與閥芯134相接的閥桿138，進(jìn)氣腔132的外壁上正對(duì)閥桿138設(shè)有膜片加壓室，所述閥桿138的外端設(shè)置在膜片加壓室內(nèi)，膜片加壓室設(shè)有與閥桿138端頭配合的感壓膜片137，膜片加壓室內(nèi)的閥桿138上設(shè)有調(diào)壓彈簧136。圖中所示環(huán)境壓力閥只是其中一種實(shí)施方式，只要是通過感壓膜片137實(shí)現(xiàn)對(duì)閥芯134的開啟都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0017]感壓膜片137用于檢測(cè)環(huán)境流體的壓力。調(diào)壓彈簧136通過閥桿138支撐閥芯134，給調(diào)壓彈簧136施加一定預(yù)緊力，進(jìn)而控制閥芯134運(yùn)動(dòng)的初始驅(qū)動(dòng)力。在起始階段根據(jù)對(duì)應(yīng)設(shè)定水深調(diào)節(jié)預(yù)緊彈簧力，當(dāng)環(huán)境流體壓力大于彈簧調(diào)定的預(yù)緊力時(shí)，感壓膜片137所承受的環(huán)境流體壓力通過閥桿138向下運(yùn)動(dòng)，使閥芯134離開閥座135，工作閥口打開，從而使壓縮空氣通過；當(dāng)環(huán)境流體壓力小于彈簧調(diào)定的預(yù)緊力時(shí)，膜片承受的環(huán)境流體壓力小于彈簧驅(qū)動(dòng)的閥桿138的作用力，閥芯134向上運(yùn)動(dòng)，關(guān)閉工作閥口，使壓縮空氣不能通過。
[0018]配重艙7內(nèi)設(shè)有兩個(gè)活動(dòng)擋板11，氣囊9設(shè)在兩個(gè)活動(dòng)擋板11之間，可以用于保
護(hù)氣囊9。
【權(quán)利要求】
1.一種正壓氣動(dòng)式水樣自動(dòng)采樣器，其特征在于:包括采樣儲(chǔ)水倉，采樣儲(chǔ)水倉的下方設(shè)有配重艙，在采樣儲(chǔ)水倉和配重艙之間設(shè)有高壓儲(chǔ)氣罐，所述的采樣儲(chǔ)水倉的上部設(shè)有采樣口，下部設(shè)有與采樣口正對(duì)的排氣口，采樣口和排氣口上分別設(shè)有密封蓋，兩個(gè)密封蓋之間通過連桿連接，在靠近排氣口密封蓋的連桿上裝有換水板，在排氣口下方設(shè)有氣液活塞缸，氣液活塞缸通過活塞板分隔為上氣腔和下液腔，下液腔底部的缸壁上設(shè)有排液口，排液口上裝有排液?jiǎn)蜗蜷y；所述活塞板上連接有向上伸出缸體的活塞桿，活塞桿的上端與前述連桿相接；氣液活塞缸的上氣腔與高壓儲(chǔ)氣罐之間通過管路相連，管路上設(shè)有環(huán)境壓力控制閥；所述配重艙的艙壁上設(shè)有海水進(jìn)出通孔，配重艙內(nèi)設(shè)有氣囊，氣囊的進(jìn)氣口與高壓儲(chǔ)氣罐之間通過進(jìn)氣管路相連，進(jìn)氣管路上設(shè)有氣囊進(jìn)氣控制閥，下液腔底部的缸壁上設(shè)有與氣囊進(jìn)氣控制閥配合的壓力觸發(fā)按鈕；采樣前，高壓儲(chǔ)氣罐內(nèi)充滿高于所潛水深產(chǎn)生的壓力的壓縮空氣，氣液活塞缸的下液腔中灌滿液體，采樣儲(chǔ)水倉內(nèi)充滿空氣，換水板與采樣口內(nèi)壁配合密封；采樣器下潛到設(shè)定深度，環(huán)境壓力控制閥在環(huán)境水壓的作用下打開，高壓儲(chǔ)氣罐內(nèi)的壓縮空氣通過管路進(jìn)入氣液活塞缸的上氣腔，推動(dòng)活塞板下行，采樣儲(chǔ)水倉內(nèi)的換水板離開采樣口，海水通過采樣口進(jìn)入到采樣儲(chǔ)水倉內(nèi)，活塞板繼續(xù)下行，兩個(gè)密封蓋蓋在米樣口和排氣口上，同時(shí)氣液活塞缸的活塞板觸碰到壓力觸發(fā)按鈕，使氣囊進(jìn)氣控制閥打開給氣囊充氣，氣囊膨脹配重艙內(nèi)的海水被排出，采樣器浮力增加，在浮力的作用下采樣器返回。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正壓氣動(dòng)式水樣自動(dòng)采樣器，其特征在于:所述環(huán)境壓力控制閥設(shè)有閥體，閥體內(nèi)設(shè)有進(jìn)氣腔和排氣腔，在進(jìn)氣腔與排氣腔之間設(shè)有閥座，排氣腔內(nèi)設(shè)有與閥座配合的閥芯，排氣腔內(nèi)設(shè)有與閥芯相接的閥桿，進(jìn)氣腔的外壁上正對(duì)閥桿設(shè)有膜片加壓室，所述閥桿的外端設(shè)置在膜片加壓室內(nèi)，膜片加壓室設(shè)有與閥桿端頭配合的感壓膜片，膜片加壓室內(nèi)的閥桿上設(shè)有調(diào)壓彈簧。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正壓氣動(dòng)式水樣自動(dòng)采樣器，其特征在于:在進(jìn)氣管路上裝有單向閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正壓氣動(dòng)式水樣自動(dòng)采樣器，其特征在于:配重艙內(nèi)設(shè)有兩個(gè)活動(dòng)擋板，氣囊設(shè)在兩個(gè)活動(dòng)擋板之間。
【文檔編號(hào)】G01N1/10GK103439146SQ201310417611
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年9月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月14日
【發(fā)明者】孫旭光, 封成龍, 王昌海, 趙真 申請(qǐng)人:淮海工學(xué)院