一种深海潜水取样装置及其实施方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种取样设备，具体涉及一种深海潜水取样装置。
【背景技术】
[0002]随着地球资源的大量消耗，科学家们预言，海洋将成为人类深入开发的新领域。据报载，海洋蕴藏着全球70 %的石油天然气资源，海底还有丰富的锰结核和洁净能源天然气水合物等待我们去开发。我国拥有118\1041^海岸线，海疆面积达3\10610112。由于历史的原因，我国对大陆架和深海底部的地质构造研究程度还很不够，这正是新一轮国土资源大调查的重要内容之一。无论是研究海底地质构造，还是进行海洋勘探，或从事大陆架工程地质勘察都离不开海底取样。
[0003]如专利公布号CN101539018A公开了一种深海海底取样装置，包括取样筒体及其取样筒体驱动装置、球阀及其液压驱动装置、止回阀、呈倒T型的活塞、液压杆及其液压杆驱动装置。该发明可将海水从取样筒体的上端排出，克服海水压力，并将所需要的介质吸入取样筒体，金可方便获取深海海底的淤泥或其他物质。
[0004]又如专利公布号CN105181376A公开了一种水下运载器搭载深海沉积物取样器，包括:取样装置和存放装置;所述取样装置主要包括取样管部件和长度调节部件，取样管部件与长度调节部件之间设置有阻力调节部件;所述取样管装置活动插入存放装置内。该发明结构简单、作业可靠性高、搭载条件灵活，通过阻力可调的单向阀结构能够在不同海底底质获取到高质量的深海沉积物样品与水样;采用透明度高的PC材料，使操作人员能够直观地对样品进行初步评估;采用分段装配方式，实现了沉积物样品无扰动提取与保存;适用于水下有缆潜水器、载人潜水器等搭载作业。
[0005]由于海水压力很大，如何克服海水压力，同时对不同水层的水样，以及海底淤泥和水草等其他物质进行取样是亟待解决的问题。
【发明内容】
[0006]本发明克服了现有技术存在的问题，提出了一种深海潜水取样装置及其实施方法，实现了同时在水底进行取泥、取水和对水底植物进行取样的操作。
[0007]本发明的具体技术方案如下:
[0008]—种深海潜水取样装置，包括安装有导轨的外壳，所述导轨上安装有取草装置，所述外壳外壁四周安装有取水装置，所述外壳内部还安装有取泥装置；
[0009]所述取草装置包括通过电机二带动在导轨上运动的支架，所述支架上端安装有电机三，所述电机二上安装有旋转架，机械手安装在所述旋转架前端；
[0010]所述取水装置包括安装有电磁阀的储水罐，所述电磁阀与压力传感器之间安装有螺线管，所述压力传感器安装有导线，所述导线穿透外壳，并从外壳上端穿出与外部电磁阀控制器连接。所述取泥装置包括安装有外罩的取泥罐，外罩内侧和取泥罐外壁之间安装有滚珠导轨，滚珠在滚珠导轨上运动，所述储泥罐上端安装有固定端，所述外罩上端安装有与固定端相连的液压活塞杆，所述液压活塞杆上端安装有油压管，所述油压管穿过外壳上端与外部液压控制装置连接。
[0011 ]所述储草装置包括储草框，所述储草框上端安装有框盖，所述储草框和框盖采用钢丝网片制成，所述储草框一侧还设有安装在所述外壳上的支架二，所述支架二上安装有电机四，吊绳一端与所述电机四连接，所述吊绳另一端与所述框盖连接。
[0012]优选地，所述外壳下端安装有底座，所述底座上安装带有电机一的钻头。
[0013]优选地，所述旋转架上端安装有水下摄像头。
[0014]优选地，所述取泥装置的外罩下端还设有活动挡板，所述活动挡板通过销钉与外罩铰链连接，所述活动挡板两端还设有连接外罩外侧的弹簧。
[0015]优选地，所述取泥罐内还安装有轴体，“V”型存储槽安装在轴体上。
[0016]一种深海潜水取样装置的实施方法，包括如下步骤:
[0017]I)确定取样的位置和深度，将取样设备沉入海底；
[0018]2)取样设备入水后，外部电磁阀控制器通过压力传感器获取水压值，控制电磁阀开启，海水进入储水触，间隔五秒后电磁阀自动关闭，取水完成；
[0019]3)确定当取样设备到达指定取样位置后，通过电机一驱动钻头运动，将底座固定在取样位置；
[0020]4)外部液压控制装置控制油压管对液压活塞杆进行加压，推动取泥罐在滚珠导轨上进行向下运动，推开活动挡板，插入海底土层，泥土样品进入“V”型存储槽内，获取泥土样品，获取泥土样品后，再通过外部液压控制装置控制液压活塞杆收缩回位，带动取泥罐收缩回位，活动挡板自动闭合，取泥完成；
[0021]5)旋转架上安装有水下摄像头，观察取样位置四周的环境，确定取样位置，通过电机二带动支架在导轨上来回运动，同时支架上端安装电机三驱动旋转架旋转运动，到达取样位置，最后通过旋转架前端安装的机械手获取水草样品，再通过电机二在导轨上运动到储料框附近，通过电机四带动吊绳收缩把框盖打开，通过机械手将水草样品放入储料框里，最后通过电机四下放吊绳把框盖盖上，取水草完成；
[0022]6)完成所有取样后，电机一驱动钻头回收运动，将底座带离取样位置，并通过起吊设备将取样器吊回船上，取出土样、水样和水草样品，取样作业完成。
[0023]其有益效果:本发明操作简单，自动化程度高，可同时达到对水样、土样和水草样品的取样。
【附图说明】
:
[0024]图1为本发明深海潜水取样装置的结构示意图；
[0025]图2为图1另一个方向的结构示意图；
[0026]图3为本发明深海潜水取样装置的正视图；
[0027]图4为本发明取泥装置的结构示意图；
[0028]图5为本发明取泥装置的剖视图；
[0029]图6为本发明取草装置的俯视图；
[0030]图7为本发明取水装置剖视图。
[0031 ]图8为本发明储草装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0032]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0033]实施例1:
[0034]如图所示，一种深海潜水取样装置，包括安装有导轨11的外壳1，所述外壳I下端安装有底座5，所述底座5上安装带有电机一 52的钻头51，可以在取样器到达取样位置后，将取样器固定在取样位置，方便取样。所述导轨11上安装有取草装置4，所述外壳I外壁四周安装有取水装置2，所述外壳I内部还安装有取泥装置3，所述外壳I外壁还设有储草装置6。
[0035]所述取草装置4包括通过电机二41带动在导轨11上运动的支架42，所述支架42上端安装有电机三43，所述电机三为旋转电机，所述电机二 41上安装有旋转架44，机械手45安装在所述旋转架44前端，通过上述结构保证取草装置在导轨上进行来回运动和旋转运转运动，方便旋转架44上端安装有水下摄像头46更加全面的获取取样位置及其周边的环境情况，便于更加准确的控制旋转架44前端的机械手45采集水草样品。
[0036]所述储草装置6包括储草框61，所述储草框61上端安装有框盖62，所述储草框61和框盖62采用钢丝网片制成;所述储草框61—侧还设有安装在所述外壳I上的支架二 63，所述支架二63上安装有电机四64，吊绳65—端与所述电机四64连接，所述吊绳65另一端与所述框盖62连接。
[0037]所述取水装置2包括安装有电磁阀22的储水罐21，所述电磁阀22与压力传感器24之间安装有螺线管23，所述压力传感器24安装有导线25，所述导线25穿透外壳，并从外壳上端开口穿出与外部电磁阀控制器连接。
[0038]所述取泥装置3包括安装有外罩36的取泥罐35，外罩36内侧和取泥罐35外壁之间安装有滚珠导轨39，滚珠38在滚珠导轨39上运动，