一种负压气动式中深层水样自动采样器的制造方法
【专利摘要】本发明是一种负压气动式中深层水样自动采样器，包括采样储水室、配重装置和气液罐，所述的采样储水室的上部设有采样口，在采样口下方设有气液活塞缸，气液活塞缸的储液腔与气液罐之间通过管路相连，管路上设有环境压力控制阀；配重装置的配重块通过配重固定释放控制阀固定在配重架上，配重固定释放控制阀与气液罐之间通过回水管路相连，回水管路上设有回水控制阀，储液腔的底部设有与回水控制阀配合的压力触发按钮。本发明在配重块的重力作用下潜水，并利用水下负压气动技术实现中深层10-30米以下深度水样自动采集、抛弃配重、实现设备自动返回和带出采样。
【专利说明】一种负压气动式中深层水样自动采样器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种水样采样器，特别是一种负压气动式中深层水样自动采样器。
【背景技术】
[0002]随着海洋开发的进行，海洋水样的提取技术日益受到重视。海洋水样的提取方式很多，按其工作方式目前主要有:人工潜水、设置管道泵吸、及机械设备潜水等采样方式。这些取样方式存在各种问题如取样深度、取样量、取样是否会造成污染，适用范围广不广
坐寸ο
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理，使用方便，利用设备在配重块的重力作用下潜水，并利用水下负压气动技术实现中深层定深度水样自动采集、抛弃配重、实现设备自动返回和带出采样的负压气动式中深层水样自动采样器。
[0004]本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的，本发明是一种负压气动式中深层水样自动采样器，其特点是:包括采样储水室，采样储水室的下方设有配重装置，在采样储水室和配重装置之间设有气液罐，所述的采样储水室的上部设有采样口，下部设有与采样口正对的排气口，采样口和排气口上分别设有上密封盖和下密封盖，两个密封盖之间通过连杆连接，在靠近下密封盖的连杆上装有换水板；在排气口下方设有气液活塞缸，气液活塞缸的活塞与前述连杆相接，气液活塞缸活塞下方设置为储液腔，储液腔的底部通过管路与气液罐相连，管路上设有环境压力控制阀；所述配重装置包括与气液罐相连的配重架，配重架上设有配重块，配重块的两端分别通过配重固定释放控制阀与配重架相连，配重固定释放控制阀通过回水管路与气液罐相连，回水管路上设有回水控制阀，储液腔的底部设有与回水控制阀配合的压力触发按钮；所述配重固定释放控制阀设有控制阀体，控制阀体内通过活动隔片分成进液腔和压缩腔，进液腔中装满液体，所述的回水管路与进液腔连通，进液腔内设有与活动隔片相连的回位弹簧，压缩腔内设有与活动隔片相连的配重块固定销;采样前采样储水室和气液罐内储有空气，气液活塞缸的储液腔和配重固定释放控制阀的进液腔中分别灌满液体，换水板与采样口内壁配合密封；采样器下潜到设定深度，环境压力控制阀在环境水压的作用下打开，采样储水室内的换水板离开采样口，海水通过采样口进入到采样储水室内，活塞继续下行使上下密封盖分别盖在采样口和排气口上，同时气液活塞缸的活塞触碰到压力触发按钮，回水控制阀被打开，配重固定释放控制阀打开，配重块脱落，在浮力的作用下采样器返回。
[0005]本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述环境压力控制阀设有阀体，阀体内设有进气腔和排气腔，在进气腔与排气腔之间设有阀座，排气腔内设有与阀座配合的阀芯，排气腔内设有与阀芯相接的阀杆，进气腔的外壁上正对阀杆设有膜片加压室，所述阀杆的外端设置在膜片加压室内，膜片加压室设有与阀杆端头配合的感压膜片，膜片加压室内的阀杆上设有调压弹簧。
[0006]本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，在气液活塞缸的储液腔与气液罐相连的管路上装有单向阀。
[0007]与现有技术相比，本发明通过自身所携带配重块进行下潜，同时通过设备所携带空气压力低于设备所处环境水深所产生的压力，进行水样采集，当到达设定深度时，通过水压触发环境压力控制阀，从而自动将气液活塞缸内的液体压入气液罐中，同时使采样储水室采集水样，采集完后，抛弃配重块使设备浮力增大，自动返回。本发明可以实现在中深层(10-30米以下)定深度水样自动采集、抛弃配重、实现设备自动返回和带出采样，适用于海洋养殖、海洋新能源开发、海洋水质调查和监测等多种场合。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是本发明的一种结构示意图。
[0009]图2是本发明环境压力控制阀的结构示意图。
[0010]图3是本发明配重固定释放控制阀的结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]以下参照附图，进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
[0012]参照图1，一种负压气动式中深层水样自动采样器，包括采样储水室5，采样储水室5的下方设有配重装置15，在采样储水室5和配重装置15之间设有气液罐9，所述的采样储水室5的上部设有采样口，下部设有与采样口正对的排气口，采样口和排气口上分别设有上密封盖I和下密封盖3,两个密封盖1、3之间通过连杆2连接,在靠近下密封盖3的连杆2上装有换水板4 ;在排气口下方设有气液活塞缸7，气液活塞缸7的活塞6与前述连杆2相接，气液活塞缸7活塞6下方设置为储液腔8，储液腔8的底部通过管路10与气液罐9相连，管路10上设有环境压力控制阀13，在环境压力控制阀13于储液腔8之间的管路10上设有单向阀。单向阀可以避免上浮过程中由于环境压力的变化造成活塞6动作，使密封的采样储水室5打开。
[0013]所述的配重装置15包括与气液罐9相连的配重架12，配重架12上设有配重块14，配重块14的两端分别通过配重固定释放控制阀16与配重架12相连，配重固定释放控制阀16通过回水管路11与气液罐9相连，回水管路11上设有回水控制阀，储液腔8的底部设有与回水控制阀配合的压力触发按钮。
[0014]参照图3，所述配重固定释放控制阀16设有控制阀体161，控制阀体161内通过活动隔片163分成进液腔和压缩腔，所述的回水管路11与进液腔连通，进液腔内设有与活动隔片163相连的回位弹簧164，压缩腔内设有与活动隔片163相连的配重块固定销162。采样前进液腔中装满液体，使回位弹簧164被撑开,配重块固定销162插入配重块14中将配重块14固定；当进液腔中的液体排出后，回位弹簧164带动活动隔片163和配重块固定销162缩回，配重块14就会脱离配重架12。
[0015]采样前:采样储水室5和气液罐9内储有空气，气液活塞6缸7的储液腔8和配重固定释放控制阀16中分别灌满液体，可以确保上下密封盖1、3、活塞6以及换水板4在未达到设定深度前不会因为环境海水压力增大而下移。换水板4与采样口内壁配合密封，同时根据设定深度选择配重块14，使其既能保证下潜，又要确保抛掉配重块14后采样器的正常返回。另外根据采样深度设定好环境压力控制阀13的预定压力。
[0016]采样器下潜:受环境压力控制阀13所控制，采样器在下潜到设定深度前并不采样。在配重块14的作用下，采样器下潜到设定深度，环境压力控制阀13在环境水压的作用下打开，气液活塞缸7的活塞6受环境水压与气液罐9内气体的压差作用下移，使储液腔8中的液体排进气液罐9中，再此负压作用下(负压系指设备所携带空气压力低于设备所处环境水深产生的压力)采样储水室5内的换水板4离开采样口，在海水环境压力作用下，海水通过采样口进入到采样储水室5内，活塞6继续下行使上下密封盖1、3分别盖在采样口和排气口上，完成深水采集并密封水样的任务，同时气液活塞缸7的活塞6触碰到压力触发按钮，回水控制阀被打开，配重固定释放控制阀16中的液体在环境海水压力作用下流入气液罐9中，这样配重固定释放控制阀16的配重块固定销162缩回，配重块14脱落，采样器的浮力大于其自身重力，在浮力的作用下采样器返回，即完成一次采样全过程。
[0017]参照图2，所述环境压力控制阀13设有阀体131，阀体131内设有进气腔132和排气腔133，在进气腔132与排气腔133之间设有阀座135，排气腔133内设有与阀座135配合的阀芯134，排气腔133内设有与阀芯134相接的阀杆138，进气腔132的外壁上正对阀杆138设有膜片加压室，所述阀杆138的外端设置在膜片加压室内，膜片加压室设有与阀杆138端头配合的感压膜片137，膜片加压室内的阀杆138上设有调压弹簧136。图中所示环境压力阀只是其中一种实施方式，只要是通过感压膜片137实现对阀芯134的开启都在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种负压气动式中深层水样自动米样器,其特征在于:包括米样储水室，米样储水室的下方设有配重装置，在采样储水室和配重装置之间设有气液罐，所述的采样储水室的上部设有采样口，下部设有与采样口正对的排气口，采样口和排气口上分别设有上密封盖和下密封盖，两个密封盖之间通过连杆连接，在靠近下密封盖的连杆上装有换水板；在排气口下方设有气液活塞缸，气液活塞缸的活塞与前述连杆相接，气液活塞缸活塞下方设置为储液腔，储液腔的底部通过管路与气液罐相连，管路上设有环境压力控制阀；所述配重装置包括与气液罐相连的配重架，配重架上设有配重块，配重块的两端分别通过配重固定释放控制阀与配重架相连，配重固定释放控制阀通过回水管路与气液罐相连，回水管路上设有回水控制阀，储液腔的底部设有与回水控制阀配合的压力触发按钮；所述配重固定释放控制阀设有控制阀体，控制阀体内通过活动隔片分成进液腔和压缩腔，进液腔中装满液体，所述的回水管路与进液腔连通，进液腔内设有与活动隔片相连的回位弹簧，压缩腔内设有与活动隔片相连的配重块固定销；采样前采样储水室和气液罐内储有空气，气液活塞缸的储液腔和配重固定释放控制阀的进液腔中分别灌满液体，换水板与采样口内壁配合密封；采样器下潜到设定深度，环境压力控制阀在环境水压的作用下打开，采样储水室内的换水板离开采样口，海水通过采样口进入到采样储水室内，活塞继续下行使上下密封盖分别盖在采样口和排气口上，同时气液活塞缸的活塞触碰到压力触发按钮，回水控制阀被打开，配重固定释放控制阀打开，配重块脱落，在浮力的作用下采样器返回。
2.根据权利要求1所述的负压气动式中深层水样自动采样器，其特征在于:所述环境压力控制阀设有阀体，阀体内设有进气腔和排气腔，在进气腔与排气腔之间设有阀座，排气腔内设有与阀座配合的阀芯，排气腔内设有与阀芯相接的阀杆，进气腔的外壁上正对阀杆设有膜片加压室，所述阀杆的外端设置在膜片加压室内，膜片加压室设有与阀杆端头配合的感压膜片，膜片加压室内的阀杆上设有调压弹簧。
3.根据权利要求1所述的负压气动式中深层水样自动采样器，其特征在于:在气液活塞缸的储液腔与气液罐相连的管路上装有单向阀。
【文档编号】G01N1/14GK103439149SQ201310417613
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年9月14日 优先权日:2013年9月14日
【发明者】孙旭光, 封成龙, 王昌海, 赵真 申请人:淮海工学院