[发明专利]一种用于水下取样器的充气装置及充气方法

说明书

本发明提供了一种用于水下取样器的充气装置及充气方法，涉及水下取样领域。充气装置包括：盛气部，其内有活塞、气缸和限位件，活塞覆盖气缸口，限位件位于活塞远离气缸顶的一侧，盛气部的最大盛气空间由限位件和气缸顶的距离确定；传感器，设置在活塞的两侧或者任意一侧；气泵，其与盛气部的进气口连接，以向盛气部输入气体；控制模块，其与传感器、气泵连接，用于接受传感器的压力或压强信号，向气泵传输启停信号；其中，根据输入的水深数据，控制模块控制气泵的启动时长，以使得盛气部容纳设定压力的气体。本发明通过精确设计的充气装置，降低机械式取样器的动力成本、提高了机械式取样器的自动化程度。

技术领域

本发明涉及水下取样领域，特别是涉及一种用于水下取样器的充气装置及充气方法。

背景技术

水下科研过程中，需要对不同深度的水体进行取样，现有技术一般使用电子取样器进行取样。在水下环境使用时，电子取样器容易发生进水短路等问题，特别是在水体温度较高、腐蚀性强的工业废水的场景中，或水下电磁环境复杂的场景中，这些场景都不适合使用电子取样器。而且能满足上述环境要求的电子取样器的成本很高。而传统机械式的取样器，智能化程度低，需要配合水下机器人等其它设备完成对特定水深的取样。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于水下取样器的充气装置及充气方法，通过精确设计的充气装置，降低机械式取样器的动力成本、提高了机械式取样器的自动化程度。

特别地，本发明提供了一种用于水下取样器的充气装置，包括：

盛气部，其包括活塞、气缸和限位件，所述活塞覆盖气缸口，所述限位件位于所述活塞远离气缸顶的一侧，所述盛气部的最大盛气空间由所述限位件和气缸顶的距离确定；传感器，设置在所述活塞的两侧或者任意一侧；气泵，其与所述盛气部的进气口连接，以向所述盛气部输入气体；控制模块，其与所述传感器、所述气泵连接，用于接受所述传感器的压力或压强信号，向所述气泵传输启停信号；其中，根据输入的水深数据，所述控制模块控制所述气泵的启动时长，以使得所述盛气部容纳设定压力的气体。盛气部内能够容纳特定压力的气体，而且还可以调节容纳气体的最大容积，从而得到具有适用于特定水深的取样器的动力装置。

优选的，所述气泵的出气口通过单向阀门与所述盛气部连接。单向阀能够避免由于盛气部内的气体压力过大而出现无法充气的情况。

优选的，所述传感器为压力传感器，其设置在所述活塞与所述限位件接触的位置，和/或所述活塞与盛气部的气体接触的位置；所述传感器为气压传感器，其设置在所述盛气部的盛气空间内部。传感器的类型和放置的位置均是为了得到盛气部内气体的压力大小，从而控制气泵的充气时长，得到具有特定压力的气体。

优选的，所述限位件包括：位于周向的限位件圈、位于中心的限位件定位圈，所述限位件圈与气缸口的内径相配合，所述限位件圈与所述限位件定位圈之间镂空且通过至少两个连接筋固定连接，所述限位件定位圈具有内螺纹。限位件能够控制盛气部内的最大气体容积，一是为了避免漏气的情况发生，二是为了使得盛气部内的气体容器可控可调节，从而更广泛地适应不同水体类型和水体深度的采样，不需要针对不同的水体类型和水体深度更换不同容量的气缸，降低了通用性设备的成本。

优选的，调节装置包括调节杆和位置固定的固定件，所述固定件设置有具有内螺纹的通孔，所述调节杆设置有外螺纹，所述调节杆与所述固定件的通孔配合，所述调节杆的一端与所述限位件定位圈连接，通过转动所述调节杆调节所述限位件与所述气缸顶的距离。在充气前，通过调节装置精确地设定限位件的位置，从而得到精确的气体容积，使得盛气部在应用于水下取样器后，其设备能够仅靠自身就实现精确化采样。

优选的，所述调节杆的另一端与转动杆或转动轮连接，所述转动杆垂直于所述调节杆。转动杆或转动轮均使得调节杆的位置调节更精确，转动调节杆即可实现前后位置的调节。