[发明专利]一种海水取样器

说明书

本发明公开一种海水取样器，包括气囊、气体发生装置、控制器、取样系统、基体，气囊连接在基体上，控制器、取样系统均连接在基体上，气囊连通气体产生装置，气体产生装置用于产生气体并排出至气囊中使基体上浮，取样系统用于在海水取样器上浮至水面之前收集海水样品，控制器分别和取样系统、气体产生装置电性连接，控制器用于控制气体产生装置和取样系统运行。本发明为无缆作业方式，自主完成下潜与浮出，可下潜于深海之中，无需专用的船载设备投放与回收，不占用过多船时。另外气体发生装置以化学物质反应方式产生气体完成浮力调节，对化学物质可控度高，易于控制浮力。取样系统也简化了部件结构，减少使用易损坏的复杂电路连接。

技术领域

本发明涉及海洋技术仪器技术领域，具体是一种海水取样器。

背景技术

海洋是人类生命的起源，以其丰富的水体资源、矿产资源和生物资源支撑人类的永续发展。由于深海具有可视性差、水压大和地形复杂等特殊属性，人类对于深海的认知严重不足。深海中还有很多未知奥秘，如：深海生命体生存环境，生物与环境之间的物质能量交换方式，深海热液系统对矿产资源和生物资源的影响等。为解决以上科学问题，需要对深海水样进行取样分析。

检索专利文献发现，现有的水体取样技术存在以下几方面的缺点，(1)多数深海取样器设备为有缆控制作业，需要专用的船载设备进行投放与回收，有缆作业限制了深海取样器可达深度；(2)现有的高保真水质取样器虽然能达到原位取水目的，但装置附属配套设备过多，系统复杂极易损坏；(3)占用船时较长，科考船在取样器下水期间只能停船不动，作业效率极低；(4)现有装置电子化程度过高，此类器件在深海高压环境容易损坏，不够可靠；(5)现有装置控制系统比较复杂，成本过高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种海水取样器，其能够解决无缆海水取样的问题。

本发明的技术方案为：一种海水取样器，包括气囊、气体发生装置、控制器、取样系统、基体，气囊连接在基体上，控制器、取样系统均连接在基体上，气囊连通气体产生装置，气体产生装置用于产生气体并排出至气囊中使基体上浮，取样系统用于在海水取样器上浮至水面之前收集海水样品，控制器分别和取样系统、气体产生装置电性连接，控制器用于控制气体产生装置和取样系统运行。

进一步的，所述气体产生装置包括第一材料管、第二材料管、反应舱、第一排出组件和第二排出组件，第一材料管和第二材料管互不连通，第一材料管和第二材料管分别和反应舱连通，反应舱和气囊连通，使得在反应舱中所产生的气体能进入到气囊中，第一材料管和第二材料管分别装有能接触发生反应产生气体的两种物质，第一排出组件设置在第一材料管和反应舱连通的通道上以排出第一材料管的物质至反应舱，第二排出组件设置在第二材料管和反应舱连通的通道上以排出第二材料管的物质至反应舱，控制器分别和第一排出组件以及第二排出组件电性连接以控制第一排出组件以及第二排出组件的运行。

进一步的，所述第一排出组件为第一流量泵，所述第二排出组件为第二流量泵。

进一步的，所述第一材料管装有的物质为碳酸钙，第二材料管装有的物质为盐酸。

进一步的，所述气体产生装置还包括有混合层板，混合层板连接在反应舱内部，混合层板上包括有若干用于物质充分混合的孔。

进一步的，所述取样系统包括第三流量泵、第一单向阀、样品收集管、滑动活塞、第二单向阀，样品收集管包括进水口和出水口，第一单向阀内设在样品收集管靠近出水口的位置，第二单向阀内设在样品收集管靠近进水口的位置，滑动活塞内设在样品收集管中第一单向阀和第二单向阀之间，滑动活塞和第一单向阀之间构成第一腔室，滑动活塞和第二单向阀之间构成第二腔室，第一腔室和第二腔室互不连通，第三流量泵设置在靠近出水口的一端，第三流量泵用于通过第一单向阀抽出第一腔室的液体，使得海水从进水口穿过第二单向阀进入到第二腔室并推动滑动活塞移动，第二单向阀用于海水进入并将海水限制在第二腔室中。

进一步的，所述控制器为树莓派控制器。