一种用于捕集监测海床溢出温室气体的浮床装置的制作方法

1.本发明属于采样装置技术领域，特别是涉及一种用于捕集监测海床溢出温室气体的浮床装置。


背景技术：

2.大陆架沉积物中埋藏有大量的气体，其中以固体形态天然气水合物为主，天然气水合物在沉积物中赋存需要严格的温压条件，随着天然气水合物失稳环境因素增多，如底层水温度升高、海底地温梯度增加、孔隙水盐度变化等，导致天然气水合物不同程度的分解，分解产生的大量甲烷气体，通过沉积物地质构造裂隙和沉积物水界面以气泡的形式释放进入海水，海水中甲烷进一步氧化为二氧化碳，会使海水中氧气含量减少，而二氧化碳增加可以导致海水酸化，大量甲烷释放进入大气中，进一步增强全球温室效应等一系列的环境和气候问题，因而为研究海床溢出气体对大气的影像，需要在海洋中对溢出的气体进行收集作业，而现有技术中缺乏一种专门针对海洋溢出气体的收集浮床，基于此，本发明设计了一种用于捕集监测海床溢出温室气体的浮床装置，以解决上述背景技术中提出的问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种用于捕集监测海床溢出温室气体的浮床装置，通过捕气筒、搅拌机构和采集模块的设计，解决了现有技术中缺乏一种用于捕集监测海床溢出温室气体的浮床装置的问题。
4.为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
5.本发明为一种用于捕集监测海床溢出温室气体的浮床装置，包括浮体，所述浮体的内壁固定安装有床体，所述床体的内壁轴线位置固定安装有捕气筒，所述捕气筒的内壁轴线位置安装有搅拌机构，所述捕气筒的周侧面转动连接有旋筒，所述捕气筒的表面固定安装有步进电机，所述步进电机的输出轴端与旋筒传动连接，所述捕气筒的表面且对应旋筒的位置开设有一排气孔，所述捕气筒的内壁固定安装有与排气孔连通的通风罩，所述通风罩的内壁固定安装有轴流风机，所述旋筒的周侧面固定安装有一组呈圆周阵列分布的采集模块和一排杂管。
6.进一步地，所述搅拌机构包括安装于捕气筒顶面的搅拌电机、转动连接于捕气筒轴线位置的转轴，所述转轴的周侧面固定安装有一组呈线性阵列分布的连接环，每个所述连接环的周侧面均固定安装有一组呈圆周阵列分布的搅拌棒。
7.进一步地，所述捕气筒的顶面固定安装有支架，所述支架的顶面固定安装有太阳能板，所述支架的侧面固定安装有机箱，所述机箱的内部分别固定安装有单片机、gps定位器、蓄电池和远程中控模块。
8.进一步地，所述采集模块包括采集管，所述采集管的上端与旋筒固定连通，所述采集管的下端螺纹连通有储气筒，所述储气筒的上部及排杂管的内部均安装有单向进气阀，所述储气筒的底部固定安装有出气管，所述出气管的内部固定安装有出气阀。
9.进一步地，所述旋筒的表面且对应每一储气筒的位置均安装有与储气筒配合的筒架，所述旋筒的周侧面固定安装有从动锥齿圈，所述步进电机的输出轴端固定安装有与从动锥齿圈配合的传动锥齿轮。
10.进一步地，所述捕气筒的底面安装有两阻波板，两所述阻波板的表面均开设有一组滤液孔，所述床体的底面安装有一组配重块。
11.本发明具有以下有益效果：
12.本发明通过采集模块、捕气筒等结构的设计，使本装置能够高效完成海床溢出温室气体的收集作业，且本装置在收集作业时，通过排杂管的设置，能够在收集作业前，预先对捕气筒中的含杂气体进行负压排除，通过排杂效果的实现，从而提高采集模块采样时的采样准度，通过多采集模块的设置，还能够在气体采集时实现周期性批量采集，通过周期性批量采集效果的实现，从而有效提高本装置的多功能性和采气效率，通过搅拌机构的设置，则能够有效提高海水中气体的溢出速率和溢出效果。
13.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例，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。
15.图1为一种用于捕集监测海床溢出温室气体的浮床装置的结构示意图；
16.图2为图1的剖面结构示意图；
17.图3为图2中a处的局部放大结构示意图；
18.图4为捕气筒、出气管和储气筒的结构示意图；
19.图5为旋筒、采集模和排杂管的结构示意图；
20.图6为阻波板和滤液孔的结构示意图。
21.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
22.1、浮体；2、床体；3、捕气筒；4、旋筒；5、步进电机；6、排气孔；7、通风罩；8、轴流风机；9、采集模块；10、排杂管；11、搅拌电机；12、转轴；13、搅拌棒；14、支架；15、太阳能板；16、机箱；17、采集管；18、储气筒；19、单向进气阀；20、出气管；21、筒架；22、阻波板；23、滤液孔；24、配重块。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
24.请参阅图1-6，本发明为一种用于捕集监测海床溢出温室气体的浮床装置，包括浮体1，浮体1的内壁固定安装有床体2，床体2的底面安装有一组配重块24，配重块24的配重重力大小可依据实际需求进行定制；
25.床体2的内壁轴线位置固定安装有捕气筒3，捕气筒3为顶端封闭下端开口的中空筒状结构；
26.捕气筒3的顶面固定安装有支架14，支架14的顶面固定安装有太阳能板15，支架14的侧面固定安装有机箱16，机箱16的内部分别固定安装有单片机、gps定位器、蓄电池和远程中控模块；
27.太阳能板15设置的作用在于向本浮床装置内部的电力机构进行供电作业，gps定位器设置的作用在于对本浮床装置进行gps定位，蓄电池设置的作用在于存储太阳能板15中的多余电量，远程中控模块设置的作用在于使本装置能够通过4g/5g方式实时接受远程控制终端的控制并通过远程方式实时接收来自本浮床装置的数据反馈；
28.捕气筒3的内壁轴线位置安装有搅拌机构，搅拌机构设置的作用在于提高捕气筒3内部的气体的溢出速率；
29.搅拌机构包括安装于捕气筒3顶面的搅拌电机11、转动连接于捕气筒3轴线位置的转轴12，转轴12的周侧面固定安装有一组呈线性阵列分布的连接环，每个连接环的周侧面均固定安装有一组呈圆周阵列分布的搅拌棒13；
30.捕气筒3的周侧面转动连接有旋筒4，捕气筒3的表面固定安装有步进电机5，步进电机5的输出轴端与旋筒4传动连接，旋筒4的周侧面固定安装有从动锥齿圈，步进电机5的输出轴端固定安装有与从动锥齿圈配合的传动锥齿轮；
31.捕气筒3的表面且对应旋筒4的位置开设有一排气孔6，排气孔6的轴线与捕气筒3的轴线垂直，捕气筒3的内壁固定安装有与排气孔6连通的通风罩7，通风罩7的内壁固定安装有轴流风机8，旋筒4的周侧面固定安装有一组呈圆周阵列分布的采集模块9和一排杂管10，排杂管10的轴线与捕气筒3的轴线垂直。
32.其中，采集模块9包括采集管17，采集管17的上端与旋筒4固定连通，采集管17的下端螺纹连通有储气筒18，储气筒18的上部及排杂管10的内部均安装有单向进气阀19，单向进气阀设置的作用在于使储气筒18和排杂管10只能单向向外排气；
33.储气筒18的底部固定安装有出气管20，出气管20的内部固定安装有出气阀。
34.其中，旋筒4的表面且对应每一储气筒18的位置均安装有与储气筒18配合的筒架21。
35.其中，捕气筒3的底面安装有两阻波板22，两阻波板22的表面均开设有一组滤液孔23，阻波板22通过与滤液孔23的配合设置，一方面能够有效降低捕气筒3内部液体的波动率，另一方面能够对进入捕气筒3内部海水进行过滤作业。
36.本实施例的一个具体应用为：本发明主要适用于海床溢出温室气体的捕集作业，捕集作业时，本装置通过相关船体布设于海洋中的指定采集位置，布设完毕后，捕气筒3的底端浸入海水，初始状态下，排杂管10与排气孔6对准，轴流风机8向排气孔6的方向送风，轴流风机8送风后，继而将捕气筒3内的原始杂气排出，待杂气排出后，旋筒4对排气孔6进行密封，各个采集管17均与排气孔6错位，当需要进行海水溢出气体的采集作业时，某一采集管17对准排气孔6，对准后，轴流风机8向该采集管17送气，送气后，捕气筒3继而对海水中溢出的气体进行收集作业，当某一储气筒18对气体采集指定时间后，步进电机5控制旋筒4旋转设定角度，旋筒4旋转设定角度后，继而使另一采采集管17对准排气孔6，继而进行下次采集作业，采集作业时，各个采集模块9的工作时间及采集持续时间均可依据预设程序进行控
制。
37.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
38.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。