[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

说明书

本发明提供了一种空舱压缩式带缓冲主动保压原位海水取样器，包括耐压液舱和主动控压系统；耐压液舱内设置有取样腔室、加压腔室和隔离元件，取样腔室和加压腔室分布在隔离元件轴向上的两侧；加压腔室包括缓冲液预装腔室、缓冲液收集腔室和节流阻尼器，缓冲液预装腔室通过节流阻尼器与缓冲液收集腔室相连通；节流阻尼器通过减缓缓冲液预装腔室与缓冲液收集腔室之间的流速，从而减缓外界介质进入取样腔室的流速；主动控压系统与耐压液舱连接，主动控压系统检测取样腔室和/或加压腔室内的压力，当取样腔室和/或加压腔室内的压力达到设定值后，主动控压系统控制向加压腔室内加压。采用节流阻尼器，有效保护取样过程中原位海水的分子和微生物完整性。

技术领域

本发明涉及海洋技术仪器设备领域，具体地，涉及一种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。

背景技术

随着人类对深海的探秘，对深海中各类深海悬浮颗粒物(含浮游微生物)的研究具有重要意义，这样有助于全面认识海底复杂生态系统。但是由于深海水体的特殊性，在取样上升过程中属于降压转移的处理，而这种处理方式会使得高压水体样品气相溶解组分的散失，有机组分分解以及嗜压型微生物的大量死亡，难以保持样品的原始成分与状态，那么相应地会影响样品的后续处理、分析等研究，导致实验研究结果失真。

经过检索，专利文献CN1453567A公开了一种高纯度保压深海热液取样器。在该专利文献所公开的技术方案中，高纯度保压深海热液取样器包括：蓄压筒、蓄压腔活塞、连接体、样品筒、阀板、取样阀、吸水管、充气阀、微量阀、微量高压泵。该专利文献所公开的技术方案实现了气体保压、非样品海水预吸并隔离和变阻尼节流控制的功能，但是该高纯度保压深海热液取样器无法对采集的海水进行主动保压，因而，保压精度不高，并且取样过程中无法保证原位海水中的分子和微生物的完整性。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种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，从而实现对待取样的样品进行主动保压，并且采用该取样装置取样时，保压精度高、安全性能好、操作方便，使用灵活。

根据本发明提供的一种空舱压缩式带缓冲主动保压原位海水取样器，包括：耐压液舱和主动控压系统；耐压液舱内设置有取样腔室、加压腔室和隔离元件，取样腔室和加压腔室分布在隔离元件轴向上的两侧；

其中，加压腔室包括缓冲液预装腔室、缓冲液收集腔室和节流阻尼器，缓冲液预装腔室通过节流阻尼器与缓冲液收集腔室相连通；节流阻尼器通过减缓缓冲液预装腔室与缓冲液收集腔室之间的流速，从而减缓外界介质进入取样腔室的流速；

并且，主动控压系统与耐压液舱连接，主动控压系统检测取样腔室和/或加压腔室内的压力，当取样腔室和/或加压腔室内的压力低于设定值后，主动控压系统控制向加压腔室内加压。

优选地，主动控压系统包括主动压力泵、控制器和压力测量单元，压力测量单元检测取样腔室和/或加压腔室内的压力，压力测量单元将测量到的测量数据上传至所述控制器，由控制器根据测量数据控制主动压力泵调整加压腔室内的压力。

优选地，还包括开关阀，当开关阀处于打开状态时，取样腔室通过开关阀连通至耐压液舱的外界，外界介质通过开关阀进入取样腔室，由于节流阻尼器的作用，外界介质进入的流速减缓；其中，所述开关阀由控制器控制开启或关闭。

优选地，在开关阀关闭的情况下，通过控制器的控制，加压腔室能够被主动压力泵持续提供压力。

优选地，主动压力泵能够连接至缓冲液收集腔室或者缓冲液预装腔室的一侧，用于向缓冲液收集腔室或者缓冲液预装腔室注入介质，平衡加压腔室与取样腔室的压力。

优选地，耐压液舱在缓冲液收集腔室的一端设置有密封装置。

优选地，控制器与主动压力泵、压力测量单元和开关阀进行电连接。