一种人工诱导下深海生态系统长期观测装置的制作方法

本实用新型涉及深海原位生物诱导培养与深海生物观测方面技术领域，特别是涉及一种人工诱导下深海生态系统长期观测装置。

背景技术：

人类对于深海生命的探索从未停止过脚步，深海生命的探索一直被认为是了解生命起源的重要途径，尤其是对被称之为深海绿洲的深海热液口、冷泉口等利用海底的化学物质进行化能合成从而产生所需的能量生命过程研究，是目前国际研究的前沿和热点。

由于深海观测取样的难度很大，目前对于深海生物群落的研究还处在现存状态的观测和取样，因此所得数据和样品基本上是发展成熟或衰亡过程中的生物群落，没有深海热液口、冷泉口形成初期的样品和数据。因此，科学家迫切需要一种深海原位人工诱导装置，该装置能将甲烷、硫化氢等能量物质带入深海，进行缓慢释放，营造深海热液口、冷泉口初期形成的环境进行生物原位培养，记录数据和图像资料，并获得生物样品。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种人工诱导下深海生态系统长期观测装置，以解决上述现有技术存在的问题，可搭载其他潜器、实现人工控制、诱导、记录及样品可回收等。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种人工诱导下深海生态系统长期观测装置，包括机架、底板、培养箱、电池舱、观测系统、可燃冰舱和缓流泵，所述培养箱的底部依次通过前支座、中支座和后支座固定于所述底板上，所述底板通过螺钉固定在所述机架底端；通过电池舱夹具固定在所述机架上的所述电池舱内部安装有锂电池和电路板，所述锂电池和电路板分别通过电池舱端盖上的保持架和六角铜柱固定；所述观测系统包括分别固定在所述机架上和所述培养箱的后盖上的深海闪光灯和照相机；所述可燃冰舱和缓流泵的出水口通过软管连接且两者之间设置有单向阀，所述可燃冰舱的另一端通过水下电磁阀与所述培养箱的前盖软管连接；所述深海闪光灯、照相机、缓流泵和水下电磁阀均与电池舱之间通过水密缆连接。

优选的，所述培养箱主体为透明PC管，由前盖和后盖密封两端，并具有与套设在所述培养箱外部的闭门环开口大小一致的矩形开口，所述闭门环可绕所述培养箱的外侧圆柱面转动。

优选的，所述培养箱主体上位于所述矩形开口对面开有圆形通孔和方形槽，圆形通孔正下方为固定于所述底板上的环形座，磁铁销穿入所述环形座圆孔和闭门环圆孔中并与方形槽内的条形磁铁吸合。

优选的，所述磁铁销由尼龙磁销壳、尼龙磁销盖和圆形磁铁组成，所述尼龙磁销盖开φ4通孔，由软绳穿入通孔打结固定，软绳的另一端系在抛弃式重块上。

优选的，所述环形座内部为两阶梯孔，小孔直径与所述磁铁销直径为间隙配合，大孔直径大于所述磁铁销上下两圆面之间的最大距离。

优选的，所述闭门环外侧圆柱面开有两道浅槽，两个所述浅槽附近各有一个用于固定拉绳的拉绳螺钉，所述拉绳的另一端分别与弹簧连接，所述弹簧的另一端分别穿过固定于所述前支座和中支座上的弹簧架板。

优选的，所述观测装置搭载在深海着陆器上。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型的人工诱导下深海生态系统长期观测装置，结构简单可靠，整体易于搭载于其他潜器，可实现人工定时可控缓慢释放可燃冰从而长时间诱导构建生物系统，在装置回收时能够方便、及时、可靠地关闭培养箱开口保存培养样品。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型整体结构等轴测图；

图2为本实用新型整体结构俯视图；

图3为本实用新型除去机架、电池舱后的结构图；

图4为本实用新型闭门环结构图；

图5为本实用新型环形座结构图；

图6为本实用新型局部剖视图；

图7为本实用新型整体半剖图；

图8为本实用新型局部放大图；

图9为本实用新型闭门环触发机构半剖图；

图10为本实用新型电池舱剖视图；

图11为本实用新型软管连接及注液流向图；

图12为本实用新型搭载潜器示意图；

图13为本实用新型软绳与配重连接示意图；

图14为本实用新型搭载潜器抛重回收示意图；

图15为本实用新型磁铁销拔出后的局部剖视图；

图16为本实用新型开口关闭效果图；

其中，1前盖；2闭门环；3拉绳；4电池舱夹具；5电池舱；6闪光灯夹具；7深海闪光灯；8机架；9可燃冰夹具；10可燃冰舱；11底板；12照相机夹具；13照相机；14后支座；15水下电磁阀；16单向阀；17中支座；18软管；19前支座；20培养箱；21缓流泵夹具；22缓流泵；23环形座；24磁铁销；25条形磁铁；26电磁阀夹具；27第一O型密封圈；28第二O型密封圈；29后盖；30软绳；31圆形磁铁；32磁销壳；33磁销盖；34弹簧架板；35拉簧；36电池舱端盖；37电路板；38保持架；39锂电池；40六角铜柱；41拉绳螺钉；42抛弃式重块；43深海着陆器；44声学释放器；45铁链；46浮球。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种人工诱导下深海生态系统长期观测装置，以解决上述现有技术存在的问题，可搭载其他潜器、实现人工控制、诱导、记录及样品可回收等。

本实用新型提供的人工诱导下深海生态系统长期观测装置，包括机架、底板、培养箱、电池舱、观测系统、可燃冰舱和缓流泵，培养箱的底部依次通过前支座、中支座和后支座固定于底板上，底板通过螺钉固定在机架底端；通过电池舱夹具固定在机架上的电池舱内部安装有锂电池和电路板，锂电池和电路板分别通过电池舱端盖上的保持架和六角铜柱固定；观测系统包括分别固定在机架上和培养箱的后盖上的深海闪光灯和照相机；可燃冰舱和缓流泵的出水口通过软管连接且两者之间设置有单向阀，可燃冰舱的另一端通过水下电磁阀与培养箱的前盖软管连接；深海闪光灯、照相机、缓流泵和水下电磁阀均与电池舱之间通过水密缆连接。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

请参考图1-16，其中，图1为本实用新型整体结构等轴测图；图2为本实用新型整体结构俯视图；图3为本实用新型除去机架、电池舱后的结构图；图4为本实用新型闭门环结构图；图5为本实用新型环形座结构图；图6为本实用新型局部剖视图；图7为本实用新型整体半剖图；图8为本实用新型局部放大图；图9为本实用新型闭门环触发机构半剖图；图10为本实用新型电池舱剖视图；图11为本实用新型软管连接及注液流向图；图12为本实用新型搭载潜器示意图；图13为本实用新型软绳与配重连接示意图；图14为本实用新型搭载潜器抛重回收示意图；图15为本实用新型磁铁销拔出后的局部剖视图；图16为本实用新型开口关闭效果图。

如图1-16所示，本实用新型提供一种人工诱导下深海生态系统长期观测装置，其主要包括培养箱20、电池舱5、深海闪光灯7、深海照相机13、可燃冰舱10、缓流泵22、单向阀16、水下电磁阀15，其中培养箱20主体采用透明PC管，实现深海闪光灯7进行外部照明，培养箱20由前盖1和后盖29通过第一O型密封圈27进行两端密封，侧壁具有矩形开口，矩形开口与培养箱20外部的闭门环2开口大小一致，培养箱20的底端从前至后依次由前支座19、中支座17和后支座14固定于底板11上，底板11通过螺钉固定在机架8上；电池舱5内部安装有锂电池39和电路板37，锂电池39和电路板37分别通过连接在电池舱端盖36上的保持架38和六角铜柱40进行固定，电池舱端盖36安装有水密座，电池舱5通过电池舱夹具4固定在机架8上；深海闪光灯7通过闪光灯夹具6固定在机架8上，其照射角度可以利用闪光灯夹具6进行调节；深海照相机13镜头穿过后盖29伸入培养箱20内，照相机13与后盖29之间通过第二O型密封圈28进行密封，照相机13通过照相机夹具12固定在后盖29上；可燃冰舱10两端分别接有软管18，内部装入可燃冰，并通过可燃冰夹具9固定于底板11上，缓流泵22出水口接有软管18，并通过缓流泵夹具21固定于底板11上，单向阀16两端接有软管18，分别与缓流泵22、可燃冰舱10接通，水下电磁阀15两端接有软管18，分别与可燃冰舱10、前盖1接通，并通过电磁阀夹具26固定在底板11上；深海闪光灯7、深海照相机13、缓流泵22、水下电磁阀15与电池舱5之间通过水密缆连接。

本实用新型的闭门环2可以绕培养箱20圆柱面转动，其矩形开口对面开有圆形通孔和方形槽，圆形孔正下方为固定于底板的环形座23，磁铁销24穿入环形座23圆孔和闭门环2圆孔中并与闭门环2方形槽内的条形磁铁25吸合，锁住闭门环2转动，并保证磁铁销24不会在装置下沉和着陆过程中掉落；闭门环2外侧圆柱面开有两道浅槽，拉绳3位于浅槽内，浅槽附近各有一个拉绳螺钉41，用于固定两拉绳3的一端；拉绳3的另一端分别与拉簧35连接，拉簧35的另一端分别穿过弹簧架板34固定，弹簧架板34固定于前支座19和中支座17上，拉簧35用于提供闭门环2转动所需的拉力。

本实用新型的缓流泵22、单向阀16、可燃冰舱10、水下电磁阀15、培养箱20之间的连接及注液方向为缓流泵22出口到单向阀16导通端，单向阀16截止端端到可燃冰舱10一端，可燃冰舱10另一端到水下电磁阀15一端，水下电磁阀15另一端到培养箱20的前盖1，缓流泵22将海水通过单向阀16缓慢注入到可燃冰舱10内，将混合了可燃冰的海水从可燃冰舱10的另一端排出来通过导通状态的水下电磁阀15后到达培养箱20内部，停止注液时单向阀16和水下电磁阀15会阻断软管18导通，从而防止可燃冰泄漏。

本实用新型的磁铁销24由尼龙磁销壳32、尼龙磁销盖33和圆形磁铁31组成，尼龙外壳避免了磁铁销因腐蚀而失效，磁销盖33开φ4通孔，由软绳30穿入打结固定，软绳另一端系在抛弃式重块42上。

本实用新型的环形座23内部为两阶梯孔，其中小孔直径与磁铁销24直径为间隙配合，大孔直径略大于磁铁销24上下两圆面之间最大距离，保证了磁铁销24上的软绳30可以在任意角度下将磁铁销24顺利拔出。

本实用新型中人工诱导下深海生态系统长期观测装置的实施步骤：

首先将可燃冰装入可燃冰舱10内密封，再通过装置机架8将其安装于所要搭载的深海着陆器43，然后将闭门环2开口转动至与培养箱20开口重合位置，将磁铁销24插入环形座23通孔和闭门环2圆孔中并与闭门环2内的条形磁铁25吸合，从而锁住闭门环2不在拉簧35拉力作用下转动，并将磁铁销24上的软绳30系在深海着陆器43下方的抛弃式重块42上，且软绳30有足够的余量并松弛状态；当装置随着陆器在海底着陆后，缓流泵22和水下电磁阀15配合工作，定时定量将可燃冰舱10内的可燃冰水溶液注入到培养箱20内，从而吸引生物在培养箱20内构建生态系统，培养期间深海照相机13和深海闪光灯7配合间歇工作记录下该培养过程；在完成培养回收设备时，深海着陆器43通过声学释放器44将连接底部抛弃式重块42的铁链45释放掉，并由若干个浮球46带动深海着陆器43上浮，上浮时磁铁销24会被软绳30立即拔出，磁铁销24被拔出后闭门环2在拉簧35作用下转动一个角度后关闭培养箱20开口，从而保存回收培养箱20内的培养样品，用于在设备回收后做进一步研究。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。