海洋深水钻探取样设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种取样设备，具体涉及海洋深水钻探取样设备。
【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CN 203414309 U公开了一种深海海底取样装置，一种海水取样装置，属于实验设备技术领域，包括圆盘体、水深探头、升降杆、螺旋片、摄像探头、密封块、气缸、存液腔和探照灯，圆盘体中部安装有升降杆，升降杆两侧安装有水深探头、摄像探头，升降杆上焊接有螺旋片，圆盘体侧壁上开有多个存液腔，存液腔上方安装有气缸，气缸上安装有密封块。所述圆盘体上安装有探照灯。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】
[0004]本发明克服了现有技术存在的问题，提出了一种海洋深水钻探取样设备及其实施方法，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。
[0005]本发明的具体技术方案如下:
[0006]—种海洋取样技术设备，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；
[0007]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；
[0008]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。
[0009]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。
[0010]优选地，所述旋转架上端安装有水下摄像头。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]优选地，所述底座上还设有液压缸，所述气缸上设有立柱，通过带动浮动轴上下运动带动浮板上下运动。
[0014]—种海洋取样技术设备的实施方法，其特征在于，包括如下步骤:
[0015]I)确定取样的位置和深度，将取样设备沉入海底。
[0016]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，海水进入储水罐，间隔五秒后电磁阀自动关闭，取水完成。
[0017]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。
[0018]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。
[0019]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。
[0020]6)完成所有取样后，液压缸驱动浮动轴向下运动，带动浮板至取样位置处的同时，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。
[0021]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】
:
[0022]图1为本发明的结构不意图；
[0023]图2为图1另一个方向的结构示意图；
[0024]图3为本发明的正视图；
[0025]图4为本发明取泥装置的结构示意图；
[0026]图5为本发明取泥装置的剖视图；
[0027]图6为本发明取草装置的俯视图；
[0028]图7为本发明取水装置剖视图。
【具体实施方式】
[0029]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。
[0030]实施例1:
[0031]如图所示，一种海洋深水钻探取样设备，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。所述底座5上还设有液压缸6，所述液压缸6上设有立柱61，通过带动浮动轴61上下运动带动浮板62上下运动。
[0032]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。
[0033]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。
[0034]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，所述储泥罐35上端安装有固定端353，所述外罩36上端安装有与固定端353相连的液压活塞杆31，所述液压活塞杆31上端安装有油压管37，所述油压管37穿过外壳I上端与外部液压控制装置连接，通过外部液压控制装置和油压管37控制液压活塞杆31进行上下运动，先将储泥罐35推出进行取土，取土完成后再控制液压活塞杆31回缩，同时带动储泥罐35回缩，完成取泥。另外所述取泥装置3的外罩36下端还设有活动挡板32，所述活动挡板32通过销钉33与外罩36铰链连接，所述活动挡板32两端还设有连接外罩36外侧的弹簧34，用于密封作用。取泥罐35内还安装有轴体351，“V”型存储槽352安装在轴体上，用于存放土样。
[0035]基于上述装置，本发明还提供了一种深海自动取样器的实施方法，其特征在于，
[0036]I)确定取样的位置和深度，将取样设备沉入海底。
[0037]2)取样设备入水后，外部电磁阀控制器通过压力传感器24获取水压值，控制电磁阀22开启，海水进入储水触21，间隔五秒后电磁阀22自动关闭，取水完成。
[0038]3)确定当取样设备到达指定取样位置后，通过电机一 52驱动钻头51运动，将底座5固定在取样位置。
[0039]4)外部液压控制装置控制油压管对液压活塞杆31进行加压，推动取泥罐35在滚珠导轨39上进行向下运动，推开活动挡板32，插入海底土层，泥土样品进入“V”型存储槽352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31收缩回位，带动取泥罐35收缩回位，活动挡板32自动闭合，取泥完成。
[0040]5)旋转架44上安装有水下摄像头46，观察取样位置四周的环境，确定取样位置，通过电机二41带动支架42在导轨11上来回运动，同时支架42上端安装电机三43驱动旋转架44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45获取水草样品。
[0041]6)完成所有取样后，液压缸6驱动浮动轴61向下运动，带动浮板62至取样位置处的同时，电机一52驱动钻头51回收运动，将底座5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。
[0042]实施例2:
[0043]如图所示，一种深海自动取样器，包括安装有导轨11的外壳I，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。所述底座5上还设有液压缸6，所述液压缸6上设有立柱61，通过带动浮动轴61上下运动带动浮板62上下运动。外壳I外还安装有把手355，便于放置和回收取样器。
[0044]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。
[0045]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。
[0046]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