液体振动取样器制造技术

一种液体振动取样器，包括重块，带有取样刀口的取样管，重块上方有液体振动器，液体振动器出水端口连通气仓，液体振动器进水端口通过进水阀连通海水。海水作为液体振动器的能量源，取样器使用便捷，取样器能够对水底致密沉积物取样，可以在较深水域采样。不用能源，采样成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于海洋测量、测试领域的取样装置，具体地说是一种采取海底沉积物的液体振动取样器。
技术介绍
海底探测使用的重力活塞取样器靠自重产生冲力，使取样管钻进海底沉积物中， 可以完成水深几千米的深海海底取样，但是设备仅受重量钻进的限制，只适于常规沉积物 采样；振动活塞取样器，例如DDC-Z-1型振动活塞取样器，采用交流垂直振动器，利用高频 锤击振动将取样管贯入沉积物中，可以完成纯砂、铁板砂和硬粘土等致密沉积物的取样，但 是电缆承受拉力大，受电缆释放长度的限制，通常控制在水深二百米以内取样。中国实用新 型专利授权公告号201340347Y公开了一种取样器，利用取样器上的空气储存室提供气振 动源，驱使气振动器振动，可以完成纯砂、铁板砂和硬粘土的取样，空气储存室承受内部压 力，随着取样深度增加，空气储存室内气压与海水压力差逐渐减少，受空气储存室强度的限 制，这种取样器通常在水深二百米以内取样。
技术实现思路
本专利技术要解决现有重力活塞取样器受设备重量的限制，仅适于对常规沉积物采样，现有振动取样器受本身电缆、空气储存室等部件的限制，采样水域水深较浅的技术问题，提供一种能够对海底致密沉积物取样、采样水域较深的液体振动取样器。为了解决上述技术问题，本专利技术采取的技术方案是一种液体振动取样器，包括重块，带有取样刀口的取样管，重块上方有液体振动器，液体振动器出水端口连通气仓，液体振动器进水端口通过进水阀连通海水。 当取样器到达海底，气仓内外存在压差，采样水域海水愈深压差愈大，进水阀开 启，使压力海水通过液体振动器流入气仓内，海底压力水作为液体振动器的能量源，使液体 振动器振动取样。取样器能够对海底致密沉积物取样，不用电，没有电缆，气仓承受外部压 力，耐压能力强，可以在深达五百米乃至两千米水域采样。重块、气仓具有维持取样器直立 的作用。 液体振动器由液压马达和振动器组成，液压马达进水端口通过进水阀连通海水， 液压马达出水端口连通气仓。 液压马达的动力输出轴向两侧伸出，液压马达的两侧分别连接结构和工作状态相同的振动器。对称布局的两个振动器对称振动，有利于取样器垂直取样工作。 液压马达的动力输出轴连接偏心振动器的第一振动锤轴，第一振动锤轴上固定安装第一振动锤齿轮和第一振动锤，偏心振动器的第二振动轴上固定安装第二振动锤齿轮和第二振动锤，第一振动锤轴与第二振动锤轴轴线重合；第一振动锤齿轮与第二振动锤齿轮之间有偶数个惰轮，第一振动锤齿轮与第二振动锤齿轮相同；第一振动锤与第二振动锤相同，第一振动锤与第二振动锤同时到达旋转的最高点和最低点。在液压马达驱动下，第一振动锤与第二振动锤等速反向旋转，同时到达旋转的最高点和最低点，抵消了振动锤引起的 左右摇摆振动，只产生上下垂直的偏心振动。 气仓上部连接导向尾翼，液体振动器在气仓上方。液体振动器与气仓上下设置，利 于海水流动。 进水阀在液体振动器上方。便于压力海水进入液体振动器。 进水阀的进水阀阀心上端连接取样钢缆，取样钢缆悬挂取样器时，进水阀关闭，切 断海水与液体振动器进水端口的连通；取样钢缆与取样器之间没有作用力时，进水阀开启， 接通海水与液体振动器进水端口 。投放或吊起取样器时，取样钢缆悬挂取样器，取样器到达 水底，取样钢缆松弛，与取样器之间没有作用力。 气仓上有释放气仓内部压力的单向减压阀。取样后吊起取样器时，气仓外海水压力逐渐降低，单向减压阀将气仓内海水和被压縮的空气排出卸压。 气仓l底部有放水排空阀。放水排空阀对取样后的气仓放水排空。 本专利技术的优点是海水作为液体振动器的能量源，取样器使用便捷，取样器能够对水底致密沉积物取样，没有电缆，气仓耐压能力强，可以在较深水域采样。不用能源，采样成本低。附图说明 图1是本专利技术一个实施例的示意图； 图2是图1实施例中液体振动器去掉壳体后的示意图； 图3是图2的左视图； 图4是图1实施例中进水阀的示意图。具体实施例方式结合附图说明。 图1中所示带有取样刀口 9的取样管8上端通过法兰盘与重块7连接，重块7与气 仓l固定连接，气仓l的上端连接导向尾翼2。导向尾翼2安装在气仓顶盖上，液体振动器 3位于导向尾翼2上方，其底座与气仓顶盖固定在一起。参见图1、图2和图3，液体振动器 3由安装在液体振动器壳体内的一个齿轮液压马达31和两个相同的偏心振动器32组成， 两个振动器32位于液压马达31两侧。向两侧伸出的液压马达31的动力输出轴311连接 振动器32的第一振动锤轴321，第一振动锤轴321上固定安装第一振动锤齿轮322和第一 振动锤323，振动器32的第二振动锤轴324上固定安装第二振动锤齿轮325和第二振动锤 326，第一振动锤轴321和第二振动锤轴324在一条直线上。第一振动锤齿轮322与第一惰 轮327啮合，第一惰轮327还与第二惰轮329啮合，两个惰轮相同，第二惰轮329还与第二 振动锤齿轮325啮合。第一惰轮轴与第二惰轮轴前后平行排布，它们与第一振动锤轴321、 第二振动锤轴324平行。第一振动锤齿轮322与第二振动锤齿轮325相同，第一振动锤323 与第二振动锤326相同，第一振动锤323与第二振动锤326同时到达旋转的最高点和最低 点。进水阀10位于液压马达31的上方，阀体固定连接在液体振动器壳体上面，参见图1。 液压马达进水端口 13，即液体振动器进水端口，通过进水阀IO连通压力海水，液压马达出 水端口 14，即液体振动器出水端口，连通气仓1。图4中进水阀阀心12上端头连接取样钢缆，进水阀阀心下端的进水阀阀瓣与阀体上的进水阀阀座密封配合，阀瓣上有O型密封圈， 图4所示是取样器到达海底时状态，取样钢缆松弛，与取样器之间没有作用力，进水阀阀心 12在海水压力和自身重力作用下落到阀体内腔下部，进水阀阀瓣与进水阀阀座脱离，进水 阀进水口 11与液压马达进水端口 13连通，海水从阀体进水孔11、液压马达进水端口 13进 入液压马达31，海水通过液压马达31后由液压马达出水端口 14流入气仓1内，压力海水作 为液压马达31的能量源，使液压马达31的动力输出轴311转动，液压马达31的动力输出 轴311带动振动器32振动，实现振动取样。而投放或吊起取样器时，取样钢缆悬挂取样器， 进水阀阀心12被拉到阀体内腔上部，进水阀阀瓣与进水阀阀座接触密封，进水阀进水口 11 与液压马达进水端口 13被隔断，切断海水与液压马达进水端口 13的连通。本专利技术的取样 器能够对海底致密沉积物取样，不用电，没有电缆，气仓1承受外部压力，耐压能力强，可以 在500米以上水深海域乃至在一千米以上的深海采样。取样器在从海底提起的过程中，气 仓l内的水压大于外部海水的压力，气仓l内海水和压縮空气经单向减压阀4不断排出卸 压，当取样器提至水面时，气仓1内残存压力，气仓1内的海水和压縮空气会继续排出，单向 减压阀4位于气仓1的下部。位于气仓1底部的放水排空阀5用于排空气仓1内存水。权利要求一种液体振动取样器，包括重块(7)，带有取样刀口(9)的取样管(8)，其特征在于重块(7)上方有液体振动器(3)，液体振动器出水端口连通气仓(1)，液体振动器进水端口通过进水阀(10)连通海水。2. 根据权利要求l所述的液体振动取样器，其特征在于液体振动器(3)由液压马达(31)和振动器(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液体振动取样器，包括重块（７），带有取样刀口（９）的取样管（８），其特征在于重块（７）上方有液体振动器（３），液体振动器出水端口连通气仓（１），液体振动器进水端口通过进水阀（１０）连通海水。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任军，杜军，吴桑云，丰爱平，
申请(专利权)人：国家海洋局第一海洋研究所，
类型：发明
国别省市：95[中国|青岛]