[实用新型]一种探测深海热液羽状流的自动升降装置

说明书

本实用新型公开了一种探测深海热液羽状流的自动升降装置，包括仪器仓与升降仓；仪器仓包括搭载仓、热液探测传感器、配平浮块和第一拖缆挂载锁扣；搭载仓内部固定热液探测传感器和配平浮块，外壁固定能够沿拖缆滑动的第一拖缆挂载锁扣；升降仓包括耐压仓、微电机、压力传感器、柱塞泵、电源、皮囊和第二拖缆挂载锁扣；耐压仓内部固定微电机、柱塞泵和电源，底部外侧固定皮囊，外壁固定压力传感器和能够沿拖缆滑动的第二拖缆挂载锁扣。仪器仓与升降仓作为一个整体执行深海热液羽状流探测任务；本实用新型可用于深海热液羽状流多参数的水平与垂直剖面同步探测，能够搭载多种热液探测传感器，可以在海底热液活动调查与科学研究中广泛使用。

技术领域

本实用新型属于海底热液活动探测领域，涉及一种探测深海热液羽状流的自动升降装置。

背景技术

海底热液活动是海底的一种自然现象。在全球的大洋中脊、弧后盆地以及海底火山普遍存在海底热液喷发现象，喷出热液温度可以高达365℃以上，热液喷出海底形成类似“黑烟囱”的海底热泉，这种海底热液活动现象是20世纪自然科学界最重大的发现之一。热液活动是地球深部与海洋的导管，其物质和能量交换对地球岩石圈的物质和能量循环发挥重要作用。海底喷发的热液进入水体后，与周围海水混合，同时发生上升与侧向扩散，形成热液羽状流。热液羽状流主要特征是包含了高温流体与大量悬浮颗粒物，是发现与认识热液活动的窗口。高温热液与悬浮颗粒物混杂在热液羽状流中，会引起热液羽状流物理或者化学性质的改变，针对热液羽状流的探测是发现与认识海底热液活动的重要手段，应用较为广泛的探测传感器有温度传感器、浊度传感器、氧化还原电位传感器、甲烷传感器以及铁锰等金属元素传感器。

目前广泛应用的热液羽状流物理化学参数探测方法，其一，称为锯齿式探测，该方法指在拖缆上挂载热液探测传感器，通过控制拖缆的上下运动，热液探测传感器在水体中深浅往复变化，获得水平与垂直方向的热液羽状流剖面数据；另一种方法，称为阵列式探测，在拖缆上挂载多台热液探测传感器，保持离底一定距离不变，获得热液羽状流多个参数的水平剖面。这两种方法存在以下缺点与不足：第一种方法，控制拖缆上下运动，操作难度大，工作效率低；第二种方法，仅水平拖曳走航探测，无法获得热液羽状流的垂直剖面。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提出一种探测深海热液羽状流的自动升降装置，具有操作简便、工作高效以及数据种类丰富等特点。

本实用新型的目的通过下述技术方案得以实现：一种探测深海热液羽状流的自动升降装置，包括仪器仓与升降仓；

所述仪器仓包括搭载仓、热液探测传感器、配平浮块和第一拖缆挂载锁扣；所述搭载仓顶端设置有若干进水孔，可以使得热液探测传感器充分接触水体，获得可靠的探测结果；搭载仓内部固定热液探测传感器和配平浮块，搭载仓外壁固定第一拖缆挂载锁扣，第一拖缆挂载锁扣能够沿拖缆滑动；

所述升降仓包括耐压仓、微电机、压力传感器、柱塞泵、电源、皮囊和第二拖缆挂载锁扣；所述耐压仓与搭载仓固定连接；所述耐压仓内部固定微电机、柱塞泵和电源，耐压仓底部外侧固定皮囊；微电机与柱塞泵的动力输入轴连接，柱塞泵的进出油口与皮囊连通，皮囊内装有液压油；耐压仓的外壁固定压力传感器和第二拖缆挂载锁扣，第二拖缆挂载锁扣能够沿拖缆滑动。

进一步地，所述热液探测传感器通过热液探测传感器紧固支架固定在搭载仓的内壁上。

进一步地，所述第一拖缆挂载锁扣内壁配置滑动滚珠，减小自动升降装置与拖缆的摩擦力，提升自动升降装置的上浮与下潜动作能力，并保护拖缆。所述第二拖缆挂载锁扣内壁配置滑动滚珠，减小自动升降装置与拖缆的摩擦力，提升自动升降装置的上浮与下潜动作能力，并保护拖缆。

进一步地，所述耐压仓通过第一紧固螺栓和第二紧固螺栓固定在搭载仓底部外侧。

进一步地，所述搭载仓能够搭载不同类型的热液探测传感器，包括温度传感器、浊度传感器、氧化还原电位传感器、甲烷传感器以及铁锰等金属元素传感器。