[发明专利]海底生物样品采样及密封组件

说明书

技术领域

本发明涉及海底生物样品采样装置，更具体的说，是涉及用于拖网采样系统中海底生物样品保压采样及密封组件。

背景技术

对于海底生物的研究，最常用的方法还是从海底取回样本到科学考察船上进行研究。传统的取样方法主要是利用海底拖网、取样器或者抓斗获取生物样本，近年来随着深海潜水器的出现，国外普遍采用一体化的探测、过滤与取样技术，利用深海作业的机械手通过虹吸式取样器捕获生物样品。但是，这种一体化的探测、过滤与取样技术只能在采样前设定好采样的深度、预设采样条件下进行工作。

同时，传统的基于海底拖曳的生物采样系统很难在海底生物样品取样方面得到良好应用，其主要原因有：(1)不能保持在海底的原位压力，导致所采集的生物样品出水面时已几乎全部死亡；(2)只能在拖体前进方向上捕获到网口范围以内的生物样品，很难获得完整的海底生物样品群落；(3)没有精确控制取样水深，很难区分各类不同海底生物样品生活的实际水深。而捕获到的海底生物样品的成活率、群落的完整性与层次性对海底生物样品取样系统来说至关重要。

发明內容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种用于拖网采样系统中海底生物样品保压采样及密封组件。

为了解决以上问题，本发明是通过如下技术方案实现。

本发明提供了一种海底生物样品采样及密封组件，包括位于中空保压筒内的网底管，保压管上连接一个蓄能器，保压筒两端分设相互独立的密封组件；所述密封组件包括阀门和阀门控制机构，所述阀门控制机构包括液压转角油缸和液压管路，液压转角油缸与阀杆相连；所述阀门包括阀体、球面密封件、球形阀芯和阀杆；所述球形阀芯与阀体之间设有浮动阀座，球面密封件位于浮动阀座与球形阀芯之间；所述保压筒分为入口端和出口端，且两端分别与密封组件的浮动阀座相连，其中入口端密封组件的阀门与拖网尾端相连。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)在保压过程中，本发明提出了直接在水中让拖网的尾部网底管与拖网本体分离，并准确进入保压筒内保压，这种尾部网底管样品保压驱动机构及其控制方法，可大幅度提高采集到的海底生物样品的成活率。

(2)海底生物样品采样后，品都集中在保压管道网底管中，本发明针对海底生物样品进行保压，以最小的代价，提高了海底生物样品的成活率，减小了保压筒和密封系统的体积和重量，同时也节约了大量的能耗。

(3)本发明由与保压筒两端相连接的密封组件及阀门来控制保压筒的开闭，提高了保压筒开关的准确性。

(4)本发明利用与保压筒直接相连的蓄能器对保压系统在从海底提升出海面过程中的压力损失进行压力补偿，使采样后的海底生物样品更加接近采样点的原始压力。

附图说明

图1是本发明示意图；

图2本发明中密封组件的结构示意图。

图中附图标记：

1液压转角油缸、2阀杆、3阀体、4浮动阀座、5球形阀芯、6球面密封件、11保压筒、12网底管、13蓄能器

具体实施方式

结合附图，下面通过具体实施例对本发明进行详细说明。

本发明提供了一种海底生物样品采样及密封组件，包括一个中空的保压筒11，保压筒11是用来对网底管采集到的海底生物样品进行保压的容器，分为入口端和出口端。有一网底管12位于保压筒11内，用来对拖网采集到的海底生物样品进行过滤，使海底生物样品与海水分离。保压筒11两端分设相互独立的密封组件，密封组件包括阀门和阀门控制机构。阀门包括阀体3、球面密封件6、球形阀芯5和阀杆2；球形阀芯5与阀体3之间设有浮动阀座4，球面密封件6位于浮动阀座4与球形阀芯5之间，球形阀芯5通过阀杆2固定在阀体3上，受压时球形阀芯5不产生移动；球形阀芯5受压时，压力使浮动阀座4产生移动，使球面密封件6紧压在球形阀芯5上，以保证密封。保压筒11两端分别与密封组件的浮动阀座4相连，入口端的浮动阀座4与拖网尾端相连。阀门控制机构包括液压转角油缸1和液压管路，液压转角油缸1与阀杆2相连，液压转角油缸1转动带动阀杆2转动，进而带动球形阀芯5转动，实现阀门开闭。阀门控制机构通过信号线与远程控制中心连接，接收到开关阀门的信号后进行开关阀门的操作。保压筒11上还连接一个蓄能器13，以补充由于保压筒11体变形、密封件形状变化以及渗漏等引起的压力下降。

拖网采集的海水和海底生物样品经过进口端的密封组件进入保压筒11，海水经保压筒11内部的网底管12过滤后由保压筒的出口端排出，海底生物样品留在保压筒11内部，采样结束后进口端和出口端密封组件关闭，采集到的海底生物样品进入保压状态。