深海样品保真转运器的制作方法

本实用新型属于压力设备领域，具体地说是一种深海样品保真转运器。

背景技术：

在实际海洋科考、海底取样作业以及科研试验中，均需要使用到一些能够承受深海巨大海水压力的压力舱进行取样；其目的一方面用于维持复杂海底温压环境，确保海底采集标本在相同环境下的存活性及完整性，另一方面有益于利用分析仪器分析取得的原位样品数据，其对于诸多海洋科学研究非常重要。因各种研究目标的实现与沉积物样品的原位信息密切相关，在样品采集过程中，由于不能保压、保温转运，造成样品中化合物以及其他气体成分散失，沉积物的原始成分与状态难以得到准确反映；这对于分析具体成因，寻找特征标志，圈定分布范围，并进行资源远景评价都将造成不利的影响。而此压力设备可以减少不利因素的影响，为相关海洋科学研究提供样品层次清晰、物质成分完备的样品。

目前所使用的该类高压舱往往是由结构较为复杂、体积及自重较大的压力设备来实现的，这些设备虽然可以满足海洋压力环境作业的需要，但其运行及使用成本较高，不利于长期作业；同时较大的体积和自重也无法利用ROV(无人遥控潜水器)带入海底进行现场作业，极大的限制了使用范围。因此迫切开发一种新型结构小巧，可满足ROV携带的深海样品保真的高压舱设备。

技术实现要素：

为了满足在样品转运过程中维持复杂海洋压力环境的要求，本实用新型的目的在于提供一种深海样品保真转运器。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型包括顶端盖、舱体、底端盖、安全阀、排水机构及拨动机构，其中顶端盖与底端盖分别密封连接于所述舱体的上下两端，所述舱体上安装有泄压管，该泄压管的一端与所述舱体内部相连通，另一端通过管路与三通阀的一个接口相连通，所述三通阀的另一个接口通过管路连接有安全阀，第三个接口通过管路与所述排水机构相连通；所述排水机构包括排水基座及转动环，该排水基座安装在与三通阀第三个接口相连通的管路上，内部分别开有垂直通舱口A、水平通舱口及垂直通舱口B，所述转动环的一端可相对转动地连接于排水基座内，另一端与所述拨动机构相连；所述垂直通舱口A的一端通过管路与三通阀的第三个接口相连通，另一端与所述水平通舱口相连通，所述垂直通舱口B的一端与水平通舱口相连通，所述转动环通过拨动机构的带动在排水基座内转动，使所述垂直通舱口B的另一端与转动环上开设的泄压孔在联通与不联通之间转换；

其中：所述拨动机构包括拨片、扭转弹簧、旋转杆及连接板，该拨片通过连接板安装在旋转杆的一端，所述旋转杆的另一端与转动环的另一端相连，在该旋转杆上套设有扭转弹簧，该扭转弹簧的两端分别与所述连接板及旋转杆相连；所述顶端盖内设有用于样品回收取样时对舱体内部进行快速减压的泄压阀；所述安全阀在舱体内压力升高至设定值时进行泄压；所述垂直通舱口A及垂直通舱口B的轴向中心线与水平通舱口的轴向中心线相垂直，且该垂直通舱口A及垂直通舱口B位于所述水平通舱口的两侧；所述垂直通舱口A、水平通舱口、垂直通舱口B及泄压孔在关盖排水时相互导通，实现所述舱体内压力与外部压力保持平衡；

所述转动环的一端通过安装在排水基座顶部的盖板限定轴向位移；所述顶端盖与舱体的连接处设有用于高压受力的剪切锁紧环，该剪切锁紧环套设在所述舱体的一端；所述三通阀与泄压管之间的管路、与安全阀之间的管路以及与排水机构之间的管路的压力与所述舱体内的压力一致；所述垂直通舱口B外围的排水基座与转动环的接触面上设有至少一层密封环。

本实用新型的优点与积极效果为：

本实用新型结构小巧紧凑，运行平稳，耐腐蚀性能强，增压、泄压灵活，保温保压能力稳定，并可快速、有效地在舱体内保持多种深度、温度及洋流环境下的复杂海底环境，可广泛应用于样品保真转运工作。

附图说明

图1为本实用新型的开盖状态内部结构示意图；

图2为本实用新型的关盖状态内部结构示意图；

其中：1为泄压阀，2为顶端盖，3为舱体，4为底端盖，5为泄压管，6为三通阀，7为安全阀，8为垂直通舱口A，9为转动环，10为泄压孔，11为回旋弹簧，12为拨片，13为排水基座，14为剪切锁紧环，15为水平通舱口，16为盖板，17为垂直通舱口B，18为密封环，19为旋转杆，20为连接板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

如图1、图2所示，本实用新型包括顶端盖2、舱体3、底端盖4、安全阀7、排水机构及拨动机构，其中顶端盖2与底端盖4分别密封连接于舱体3的上下两端，顶端盖2与舱体3的接触面处设有至少一层密封环，底端盖4与舱体3的接触面处同样也设有至少一层密封环，顶端盖2及底端盖4分别通过密封环与舱体3上下两端的内表面实现密封。顶端盖2与舱体3的连接处设有剪切锁紧环14，该剪切锁紧环14套设在舱体3的一端，用于高压受力。泄压阀1嵌于顶端盖2上，并与舱体3的内部相连通，用于样品回收取样时对舱体3内部进行快速减压。

泄压管5安装在舱体3的外表面，一端与舱体3内部相连通，另一端通过管路与三通阀6的一个接口相连通，三通阀6的另一个接口通过管路连接有安全阀7，第三个接口通过管路与排水机构相连通。三通阀6与泄压管5之间的管路、与安全阀7之间的管路以及与排水机构之间的管路的压力与舱体3内的压力一致。排水机构包括排水基座13及转动环9，该排水基座13安装在与三通阀6第三个接口相连通的管路上，内部分别开有垂直通舱口A8、水平通舱口15及垂直通舱口B17，垂直通舱口A8及垂直通舱口B17的轴向中心线与水平通舱口15的轴向中心线相垂直，且垂直通舱口A8及垂直通舱口B17位于水平通舱口15的两侧。垂直通舱口A8的一端通过管路与三通阀6的第三个接口相连通，另一端与水平通舱口15相连通，垂直通舱口B17的一端与水平通舱口15相连通。转动环9的一端与排水基座13可相对转动地连接，另一端与拨动机构相连；即，转动环9的轴向截面呈倒置的“T”形，该“T”形的横边与排水基座13可相对转动，且“T”形横边的两端通过固接在排水基座13顶部两侧的盖板16限定轴向位移。“T”形的竖边通过拨动机构的带动在排水基座13内转动，使垂直通舱口B17的另一端与转动环9上开设的泄压孔10在联通与不联通之间转换。要垂直通舱口B17外围的排水基座13与转动环9的接触面上设有至少一层密封环18，转动环9的底面通过密封环18与排水基座13的接触面实现密封。当转动环9转动方向时，只有在一个设定角度，泄压孔10与排水基座13导通；即，垂直通舱口A8、水平通舱口15、垂直通舱口B17及泄压孔10在关盖排水时相互导通，实现舱体3内压力与外部压力保持平衡，其他方向都处于密封阶段。

拨动机构包括拨片12、扭转弹簧11、旋转杆19及连接板20，该拨片12通过连接板20安装在旋转杆19的一端，旋转杆19的另一端与转动环9的另一端相连，在该旋转杆19上套设有扭转弹簧11，该扭转弹簧11的两端分别与连接板20及旋转杆19相连。当ROV机械手在海底进行取样作业时，其力度无法精确有效控制，可利用扭转弹簧11的弹簧弹力减少拨动硬力对拨动机构的影响。

本实用新型的工作原理为：

如图1、图2所示，顶端盖2与舱体3的有开关盖两个动作。

舱体3装入样品从开盖状态进入关盖状态的过程中，顶端盖2挤压舱体3内部的海水进行关盖，多余的海水通过舱体3外表面安装的泄压管5、三通阀6，流入排水基座13内部的垂直通舱口A8和水平通舱口15，再通过垂直通舱口B17及转动环9上面的泄压孔10流入外界，随之顶端盖2下降到剪切锁紧环14作用于顶端盖2的上端即关盖成功。

利用ROV机械手在海底转动拨片12，通过旋转杆19带动转动环9进行旋转动作，使得转动环9上面的泄压孔10与水平通舱口15不联通，并利用排水基座13的上层接触面的密封环18进行内外密封，此时完成取样作业。

当舱体3在转运气液混合样品时，在ROV上升过程中，舱内液体容易出现气化现象将导致的舱体3的压力突然升高，当压力高于40Mpa时，利用连接于三通阀6一端的安全阀7进行安全泄压。

本实用新型可广泛应用于深海环境的保真取样转运，对深海生物的保温保压样品获取，深海天然气水合物原始取样，进一步对其形成过程、稳定性、消亡过程，以及温度和压力对热液喷口流体化学特性等研究，提供了真实、有效的样品实物。