專利名稱：一種液壓觸發(fā)的深海熱液氣密采樣器的制作方法
一種液壓觸發(fā)的深海熱液氣密采樣器
本發(fā)明涉及一種深海熱液采樣設(shè)備，具體說是涉及一種利用液壓驅(qū)動方式來控制采樣閥的深海熱液氣密采樣器。
背景技術(shù)：
深海熱液口是海底最顯著的特征之一 ，熱液口附近不但蘊(yùn)藏有大量的金屬硫化物等礦產(chǎn)資源，而且孕育了極端環(huán)境下獨(dú)特的生物群落，具有重要的深海資源勘査和科學(xué)研究價(jià)值。獲取樣品是研究深海熱液的必要手段，目前國內(nèi)外已開展了對深海熱液采樣器的研究，但目前己有的采樣器有的不具備氣密性，不能用于定量分析熱液中氣體組分，而有的氣密采樣器使用的驅(qū)動機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，增加了采樣器的重量和體積，不利于深海使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、動作可靠、適合于深海熱液采集并具有保壓性能的液壓觸發(fā)的深海熱液氣密采樣器。
本發(fā)明的液壓觸發(fā)的深海熱液氣密采樣器包括采樣閥，采樣腔，蓄能腔，
電路腔和與采樣閥同軸相連的液壓觸發(fā)機(jī)構(gòu)；采樣閥的一個(gè)端口連接采樣管，
另一個(gè)端口連接采樣腔，采樣腔和蓄能腔分別固定在連接器的兩端，連接器內(nèi)設(shè)有連通采樣腔和蓄能腔的節(jié)流器，在采樣腔和蓄能腔內(nèi)分別設(shè)有采樣活塞和
蓄能活塞，蓄能腔的端部接有充氣閥；所說的液壓觸發(fā)機(jī)構(gòu)包括同一軸線裝
置的第一液壓腔和第二液壓腔，第一液壓腔和第二液壓腔由螺紋連接器連接固定，第二液壓腔的內(nèi)徑大于第一液壓腔的內(nèi)徑，第一液壓腔內(nèi)設(shè)有第一活塞，第一活塞的活塞桿伸出第一液壓腔的軸向中心孔，在活塞桿的末端固定有觸發(fā)螺釘，活塞桿的外部套有彈簧，彈簧的一端抵住觸發(fā)螺釘，另一端抵住第一液壓腔的內(nèi)臺階面，第二液壓腔的腔體和第一液壓腔的軸向中心孔連通，第二液壓腔內(nèi)設(shè)有第二活塞，第二液壓腔的端部具有軸向通孔，軸向通孔內(nèi)設(shè)有頂桿，
第二液壓腔的壁上開有液體出流口；電路腔的一端連接有溫度探頭和電磁耦合線圈，所說的液壓觸發(fā)機(jī)構(gòu)、采樣腔以及電路腔由固定板連接固定成一體。為方便機(jī)械手夾持，通常在固定板上安裝手柄。
本發(fā)明的液壓觸發(fā)的深海熱液氣密采樣器采用液壓驅(qū)動方式來開啟和關(guān)閉采樣閥，觸發(fā)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，動作可靠性高，由于液壓觸發(fā)機(jī)構(gòu)具有力放大作用，因此可大大減小打開采樣閥所需要的推力。本發(fā)明的采樣器利用蓄能腔內(nèi)
3的壓縮氮?dú)庋a(bǔ)償壓力，具有良好的保壓性能。采樣器集成了溫度測量系統(tǒng)，能在采樣過程中實(shí)時(shí)獲取熱液的溫度值。此外，采樣器的整體結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小，適合于深潛器機(jī)械手的操作。


圖1是液壓觸發(fā)的深海熱液氣密采樣器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是液壓觸發(fā)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。
參照圖1和圖2，本發(fā)明的液壓觸發(fā)的深海熱液氣密采樣器包括采樣閥2，采樣腔12，蓄能腔7，電路腔15和與采樣閥2同軸相連的液壓觸發(fā)機(jī)構(gòu)3;采樣閥2的一個(gè)端口連接采樣管1，另一個(gè)端口連接采樣腔12，采樣腔12和蓄能腔7分別固定在連接器10的兩端，連接器10內(nèi)設(shè)有連通釆樣腔12和蓄能腔7的節(jié)流器11，在采樣腔12和蓄能腔7內(nèi)分別設(shè)有采樣活塞13和蓄能活塞6，蓄能腔7的端部接有充氣閥9;所說的液壓觸發(fā)機(jī)構(gòu)3包括同一軸線裝置的第一液壓腔24和第二液壓腔2i，第一液壓腔24和第二液壓腔21由螺紋連接器23連接固定，第二液壓腔21的內(nèi)徑大于第一液壓腔24的內(nèi)徑，第一液壓腔24內(nèi)設(shè)有第一活塞25，第一活塞25的活塞桿27伸出第一液壓腔24的軸向中心孔29，在活塞桿27的末端固定有觸發(fā)螺釘28，活塞桿27的外部套有彈簧26，彈簧26的一端抵住觸發(fā)螺釘28，另一端抵住第一液壓腔24的內(nèi)臺階面，第二液壓腔21的腔體和第一液壓腔24的軸向中心孔29連通，第二液壓腔21內(nèi)設(shè)有第二活塞22，第二液壓腔21的端部具有軸向通孔，軸向通孔內(nèi)設(shè)有頂桿20，第二液壓腔21的壁上開有液體出流口 30;電路腔15的一端連接有溫度探頭14和電磁耦合線圈8。所說的液壓觸發(fā)機(jī)構(gòu)3、采樣腔12以及電路腔15由固定板5連接固定成一體。圖例中，固定板5上安裝有手柄4。
為了準(zhǔn)確測量采樣點(diǎn)的溫度，可將溫度探頭14與采樣管1固定在一起。采樣器使用前，液壓觸發(fā)機(jī)構(gòu)的第一活塞25和第二活塞22分別位于各自腔體內(nèi)的最右端，第一活塞25與第二活塞22之間的腔體內(nèi)充滿液壓油。由于第二液壓腔21的內(nèi)部直徑比第一液壓腔24的內(nèi)部直徑大，液壓觸發(fā)機(jī)構(gòu)具有推力放大的作用，可大大減小開啟采樣閥所需要的外部推力。采樣腔和蓄能腔的采樣活塞13和蓄能活塞6分別處于各腔的左端，在采樣活塞13和蓄能活塞6之間的腔體內(nèi)以及采樣管1內(nèi)都充滿過濾后的海水，通過充氣閥9向蓄能腔7內(nèi)充入氮?dú)?，使氮?dú)獾膲毫_(dá)到預(yù)采樣熱液壓力的10%并關(guān)閉充氣閥9。當(dāng)需要采樣的時(shí)候，深潛器上的機(jī)械手夾持住采樣器的手柄4，把采樣管l 和溫度探頭14插入熱液噴口中，所測得的溫度數(shù)據(jù)通過電磁耦合線圈8實(shí)時(shí)地 傳給深潛器供操作員和科學(xué)家參考，當(dāng)溫度值滿足采樣要求時(shí)，操作員控制機(jī) 械手上的液壓缸，施加一定大小的推力在觸發(fā)螺釘28上，并推動第一活塞25 向左運(yùn)動，通過液壓油施加推力在第二活塞22上，并通過頂桿20傳遞放大后 的推力來打開采樣閥2。在壓力差的作用下，熱液由采樣管1經(jīng)過采樣閥2進(jìn)入 采樣腔12，熱液推動采樣活塞13向右運(yùn)動，采樣腔12內(nèi)的預(yù)充海水經(jīng)過節(jié)流 器11進(jìn)入蓄能腔7，并推動蓄能活塞6向右運(yùn)動，蓄能腔7內(nèi)的預(yù)充氮?dú)獗粔?縮，從而壓力增高，當(dāng)壓力達(dá)到平衡時(shí)采樣停止。采樣停止后，操作員撤消施 加在觸發(fā)螺釘28上的觸發(fā)力，液壓觸發(fā)機(jī)構(gòu)的第一活塞25和第二活塞22在彈 簧26的作用下回復(fù)原位，采樣閥2關(guān)閉，完成整個(gè)采樣過程。
權(quán)利要求
1. 一種液壓觸發(fā)的深海熱液氣密采樣器，其特征在于它包括采樣閥(2)，采樣腔(12)，蓄能腔(7)，電路腔(15)和與采樣閥(2)同軸相連的液壓觸發(fā)機(jī)構(gòu)(3)；采樣閥(2)的一個(gè)端口連接采樣管(1)，另一個(gè)端口連接采樣腔(12)，采樣腔(12)和蓄能腔(7)分別固定在連接器(10)的兩端，連接器(10)內(nèi)設(shè)有連通采樣腔(12)和蓄能腔(7)的節(jié)流器(11)，在采樣腔(12)和蓄能腔(7)內(nèi)分別設(shè)有采樣活塞(13)和蓄能活塞(6)，蓄能腔(7)的端部接有充氣閥(9)。所說的液壓觸發(fā)機(jī)構(gòu)(3)包括同一軸線裝置的第一液壓腔(24)和第二液壓腔(21)，第一液壓腔(24)和第二液壓腔(21)由螺紋連接器(23)連接固定，第二液壓腔(21)的內(nèi)徑大于第一液壓腔(24)的內(nèi)徑，第一液壓腔(24)內(nèi)設(shè)有第一活塞(25)，第一活塞(25)的活塞桿(27)伸出第一液壓腔(24)的軸向中心孔(29)，在活塞桿(27)的末端固定有觸發(fā)螺釘(28)，活塞桿(27)的外部套有彈簧(26)，彈簧(26)的一端抵住觸發(fā)螺釘(28)，另一端抵住第一液壓腔(24)的內(nèi)臺階面，第二液壓腔(21)的腔體和第一液壓腔(24)的軸向中心孔(29)連通，第二液壓腔(21)內(nèi)設(shè)有第二活塞(22)，第二液壓腔(21)的端部具有軸向通孔，軸向通孔內(nèi)設(shè)有頂桿(20)，第二液壓腔(21)的壁上開有液體出流口(30)；電路腔(15)的一端連接有溫度探頭(14)和電磁耦合線圈(8)，所說的液壓觸發(fā)機(jī)構(gòu)(3)、采樣腔(12)以及電路腔(15)由固定板(5)連接固定成一體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓觸發(fā)的深海熱液氣密采樣器，其特征在于固定板(5)上安裝有手柄(4)。
全文摘要
本發(fā)明公開的液壓觸發(fā)的深海熱液氣密采樣器包括采樣閥，采樣腔，蓄能腔，電路腔和與采樣閥同軸相連的液壓觸發(fā)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的采樣器采用液壓驅(qū)動方式來開啟和關(guān)閉采樣閥，觸發(fā)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，動作可靠性高，由于液壓觸發(fā)機(jī)構(gòu)具有力放大作用，因此可大大減小打開采樣閥所需要的推力。采樣器利用蓄能腔內(nèi)的壓縮氮?dú)庋a(bǔ)償壓力，具有良好的保壓性能。采樣器集成了溫度測量系統(tǒng)，能在采樣過程中實(shí)時(shí)獲取熱液的溫度值。此外，采樣器的整體結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小，適合于深潛器機(jī)械手的操作。
文檔編號G01N1/14GK101464230SQ200910095369
公開日2009年6月24日 申請日期2009年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月12日
發(fā)明者抗 丁, 吳世軍, 磊 楊, 楊燦軍, 謝延青, 鷹 陳 申請人:浙江大學(xué)