[发明专利]空舱压缩式带缓冲主动保压原位海水取样器及其使用方法

权利要求书

1.一种空舱压缩式带缓冲主动保压原位海水取样器，其特征在于，包括：耐压液舱(201)和主动控压系统；

所述耐压液舱(201)内设置有取样腔室(2011)、加压腔室和隔离元件(2015)，取样腔室(2011)和加压腔室分布在隔离元件(2015)轴向上的两侧；

所述加压腔室包括：缓冲液预装腔室(2012)、缓冲液收集腔室(2013)和节流阻尼器(2014)，缓冲液预装腔室(2012)通过节流阻尼器(2014)与缓冲液收集腔室(2013)相连通；

所述节流阻尼器(2014)通过减缓缓冲液预装腔室(2012)与缓冲液收集腔室(2013)之间的流速，从而减缓外界介质进入取样腔室(2011)的流速；

所述主动控压系统与所述耐压液舱(201)连接，所述主动控压系统检测取样腔室(2011)和/或加压腔室内的压力，当所述取样腔室(2011)和/或加压腔室内的压力低于设定值后，所述主动控压系统控制向加压腔室(1012)内加压。

2.根据权利要求1所述的空舱压缩式带缓冲主动保压原位海水取样器，其特征在于，所述主动控压系统包括：主动压力泵(202)、控制器(204)和压力测量单元(205)，所述压力测量单元(205)检测取样腔室(2011)和/或加压腔室内的压力，压力测量单元(205)将测量到的测量数据上传至所述控制器(204)，由控制器(204)根据所述测量数据控制主动压力泵(202)调整加压腔室内的压力。

3.根据权利要求1所述的空舱压缩式带缓冲主动保压原位海水取样器，其特征在于，还包括开关阀(203)，当所述开关阀(203)处于打开状态时，所述取样腔室(2011)通过开关阀(203)连通至耐压液舱(201)的外界，外界介质通过开关阀(203)进入取样腔室(2011)，由于节流阻尼器(2014)的作用，外界介质进入的流速减缓；其中，所述开关阀(203)由控制器(204)控制开启或关闭。

4.根据权利要求1所述的空舱压缩式带缓冲主动保压原位海水取样器，其特征在于，在所述开关阀(203)关闭的情况下，通过所述控制器(204)的控制，所述加压腔室能够被主动压力泵(202)持续提供压力。

5.根据权利要求1所述的空舱压缩式带缓冲主动保压原位海水取样器，其特征在于，主动压力泵(202)能够连接至缓冲液收集腔室(2013)或者缓冲液预装腔室(2012)的一侧，用于向缓冲液收集腔室(2013)或者缓冲液预装腔室(2012)注入介质，平衡加压腔室与取样腔室(2011)的压力。

6.根据权利要求1所述的空舱压缩式带缓冲主动保压原位海水取样器，其特征在于，所述耐压液舱(201)在缓冲液收集腔室(2013)的一端设置有密封装置(2016)。

7.根据权利要求1所述的空舱压缩式带缓冲主动保压原位海水取样器，其特征在于，所述控制器(204)与主动压力泵(202)、压力测量单元(205)和开关阀(203)进行电连接。

8.根据权利要求1所述的空舱压缩式带缓冲主动保压原位海水取样器，其特征在于，所述隔离元件(2015)在压力的作用下能够在所述耐压液舱(201)内移动，所述隔离元件(2015)隔绝取样腔室(2011)和缓冲液预装腔室(2012)内的介质不会发生混合。

9.一种权利要求1至8中任一项所述的空舱压缩式带缓冲主动保压原位海水取样器的使用方法，其特征在于，利用所述空舱压缩式带缓冲主动保压原位海水取样器进行取样。

10.根据权利要求9所述的空舱压缩式带缓冲主动保压原位海水取样器的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

取样前S0：将真空泵连接到开关阀(203)，打开开关阀(203)对取样腔室(2011)抽真空，缓冲液预装腔室(2012)注满缓冲介质，缓冲液收集腔室(2013)填充少量气体介质，所述隔离元件(2015)位于远离密封装置(2016)的最远端，同时开关阀(203)保持关闭；

取样过程S1：当取样器到达取样深度时，所述控制器(204)打开所述开关阀(203)，外界介质进入取样腔室(2011)，缓冲液预装腔室(2012)的缓冲液介质向缓冲液收集腔室(2013)流动，所述节流阻尼器(2014)通过减缓缓冲液预装腔室(2012)的介质流向缓冲液收集腔室(2013)的流速，从而减缓外界介质进入取样腔室(2011)的流速；

保压过程S2：当缓冲液收集腔室(2013)饱和后，取样完成时，所述控制器(204)控制关闭开关阀(203)，取样器开始上升，随着取样器回收时所处深度变浅，取样器内压力开始衰减，压力测量单元(205)测量到取样器内压力变化的数据后上传至控制器(204)，控制器(204)根据测量数据控制主动压力泵(202)对加压腔室注入介质控制压力，加压腔室的压力通过隔离元件(2015)传递到取样腔室(2011)，保持取样腔室(2011)和加压腔室的压力平衡。