一种深海原位气体保压取样系统的制作方法

本实用新型涉及深海取样技术领域，具体地说是一种深海原位气体保压取样系统。

背景技术：

海底热液活动的发现是20世纪海洋科学研究中的重大事件之一，热液口附近不但蕴藏有大量的金属硫化物资源，而且蕴育了极端环境下独特的生物群落，对深海热液喷口及其生态系统的研究具有极其重要的科学意义和经济价值，而获取高质量的热液样品是目前进行热液活动研究的最有效和最重要的手段之一。

现有技术中已经开发了多种多样的深海热液采样设备，主要有非气密采样器和气密采样器两种，现有技术中的深海热液采样设备已经基本能够完成热液喷口的热液小体积保真取样，但原位气体采样设备方面则进展缓慢，大多数的流体采样设备并不能完成热液喷口的原位气体采集和保存，现有技术中多是利用载人潜器或有缆ROV搭载的各种气体原位传感器来测定气体组分和含量，比如甲烷、H2S、二氧化碳等，但是其他气体种类则无法完成分析，例如各种烃类。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种深海原位气体保压取样系统，能够搭载在ROV或其他潜器上且自动实现气体采集，智能化程度高，采集方便，并且能够保证采集的气体保持在原来的压力下。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种深海原位气体保压取样系统，包括支承台、采气罩、采气缸和液压缸，采气罩设置于所述支承台的台面下侧，采气缸和液压缸均设置于所述支承台的台面上，所述采气缸中设有采气活塞，且所述采气活塞通过所述液压缸驱动移动，在所述采气缸前端设有单向阀，且所述单向阀通过采气管与所述采气罩内相通，在所述采气缸前端一侧设有排气管，且所述排气管上设有节流阀。

所述采气管伸入至所述采气罩内的采气管端口上设有液位传感器，且所述液压缸通过所述液位传感器发出信号控制启动。

所述支承台的台面上设有光敏传感器，当液位传感器无法工作时，所述液压缸通过所述光敏传感器发出信号控制启动。

所述支承台的台面上设有液压站和控制系统，液压站通过控制系统接收信号指令控制启动，所述液压缸通过所述液压站控制启动。

所述支承台的各个支腿上均设有采气罩固定杆，在每个采气罩固定杆的自由端均设有限位柱，所述采气罩通过各个限位柱卡住固定。

所述采气罩呈半球形。

所述支承台上设有外罩，所述外罩上侧设有浮力绳环。

本实用新型的优点与积极效果为：

1、本实用新型通过液压缸驱动采气缸内的采气活塞移动，使采气缸像针管一样抽取气体样品，并且所述采气缸是具有保压功能的缸体，气体进入采气缸后能够一直维持在原来的压力下。

2、本实用新型通过采气罩内的液位传感器发出信号自动启动气体采集作业，并且当采气罩内气体较少或者海底气体喷射量极大导致液位传感器无法正常工作时，还可以通过光敏传感器发出信号强制启动液压缸动作采气，智能化程度大大提高。

3、本实用新型在在采气缸前端设有单向阀和节流阀，保证采集时气体只能进入采气缸中，不会溢出，采气完成且本实用新型送至实验室后，所述节流阀方便气体从采气缸内输出。

4、本实用新型在支承台上设有外罩，在外罩上侧设有浮力绳环方便ROV或其他潜器搭载。

附图说明

图1为本实用新型的外形示意图，

图2为图1中本实用新型去掉外罩时的示意图，

图3为图2中本实用新型的左视图，

图4为图2中采气缸的结构示意图，

图5为本实用新型的工作状态示意图一，

图6为本实用新型的工作状态示意图二。

其中，1为浮力绳环，2为外罩，3为支承台，4为采气罩固定杆，41为限位柱，5为采气罩，6为液压缸，7为液压站，8为控制系统，9为光敏传感器，10为电源，11为节流阀，12为单向阀，13为采气缸，14为采气管，141为采气管端口，15为液位传感器，16为排气管，17为采气活塞。

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1～6所示，本实用新型包括支承台3、采气罩5、采气缸13和液压缸6，采气罩5设置于所述支承台3的台面下侧，采气缸13和液压缸6均设置于所述支承台3的台面上，如图4所示，所述采气缸13中设有采气活塞17，且所述采气活塞17由所述采气缸13尾端伸出并与所述液压缸6的缸杆端部固连，在所述采气缸13前端设有单向阀12，且所述单向阀12通过采气管14与所述采气罩5内相通，在所述采气缸13前端一侧设有排气管16，在所述排气管16上设有节流阀11。所述采气罩5呈半球形，由于水下气体是以不连续的气泡形式存在，所述半球形的采气罩5方便气体采集，机构工作时，所述采气缸13内的采气活塞17通过所述液压缸6驱动移动，使采气缸13像针管一样抽取气体样品，另外在采气缸13前端设有单向阀12，所述单向阀12功能是只允许气体进入，在采气缸13排气管16上设有节流阀11，当本实用新型送至实验室后，拧开所述节流阀11方便气体从所述采气缸13内输出，所述单向阀12和节流阀11均为本领域公知技术。

如图1～3所示，在所述支承台3的各个支腿上均设有采气罩固定杆4，在每个采气罩固定杆4的自由端均设有限位柱41，所述采气罩5下侧开口端即通过各个限位柱41卡住，从而实现将采气罩5固定于支承台3的台面下侧。

如图2～3所示，在所述支承台3的台面上设有液压站7、控制系统8和电源10，在所述采气管14伸入至所述采气罩5内的采气管端口141上设有液位传感器15，气体进入采气罩5后会将采气罩5内的水排出，当液位传感器15检测到采气罩5内液位达到设定值时，会发出指令给控制系统8，控制系统8控制液压站7开始工作，使液压站7控制所述液压缸6开始驱动采气活塞17移动，使采气缸13开始采气作业。所述电源10为控制系统8和液压站7供电。所述液位传感器15为本领域公知技术。

本实施例中，本实用新型搭载在ROV操作手上。如图2所示，在所述支承台3的台面上设有光敏传感器9，当采气罩5内采集的气体较少，达不到液位传感器15的启动条件时，或者海底气体喷射量极大，严重扰乱采气罩5内部的液面平衡，导致液位传感器15无法正常工作时，ROV操作手在10秒时间内，连续重复三次开启ROV照明灯，使光敏传感器9接收到三次间隔均匀的光源变化后发出信号给控制系统8，强制启动液压泵站7工作。所述光敏传感器9为本领域公知技术。

如图1所示，在所述支承台3上设有外罩2保护各个部件，在所述外罩2上侧设有浮力绳环1方便ROV操作手抓取搭载。

本实用新型的工作原理为：

如图5所示，机构未工作时，液压缸6的缸杆呈伸出状态，当液位传感器15检测到采气罩5内液位达到设定值时，如图6所示，液压缸6开始驱动采气活塞17后移，使采气缸13内部充满气体，由于在采气缸13前端设有单向阀12，气体采集时只能进入采气缸13中，不会溢出，采气完成且本实用新型送至实验室后，拧开所述节流阀11即使气体从所述采气缸13内输出。

另外如果采气罩5内采集的气体较少，达不到液位传感器15的启动条件时，或者海底气体喷射量极大，严重扰乱采气罩5内部的液面平衡，导致液位传感器15无法正常工作时，ROV操作手重复开启ROV照明灯，并通过光敏传感器9发出信号强制启动液压缸6动作进行采气作业。