【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于深海环境监测装置，具体为一种深海多金属结核开采用的环境监测装置及其方法。
技术介绍
1、多金属结核赋存于海底沉积物的表面，水深多超过4500米。资源储量丰富，被认为是未来最具有商业开采价值的深海矿产资源，根据授权公告号为“cn112068141b”，专利技术名称为“一种深海多金属结核开采沉积物环境监测装置”的专利文件，其说明书中记载：将安装连接好的装置由科考船吊机吊放至海底，此时探杆处于拉紧提升状态，装置脱钩时连接自然电位探杆的线缆随之脱下，此时探杆在自身重力作用下向下贯入沉积物中，卡扣的双轮起到限制其位置又能减缓其向下的冲力，但是存在以下缺陷：
2、在探杆贯入到沉积物中进行自然电位检测收回时，不易对探杆表面粘附的沉积物进行清洁，可能造成后续自然电位检测结果不准确。
技术实现思路
1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供一种深海多金属结核开采用的环境监测装置及其方法，有效的解决了不易对探杆表面粘附的沉积物进行清洁，影响后续检测精度的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种深海多金属结核开采用的环境监测装置，包括收纳筒，所述收纳筒的内部活动安装有第一活塞，第一活塞的外壁与收纳筒的内壁紧贴。第一活塞的底端固定安装有探杆，探杆的顶端连接有导线，收纳筒的一侧安装有伸缩控制组件；
3、伸缩控制组件包括设于收纳筒一侧的气箱，气箱靠近收纳筒的一侧固定安装有第一连接管，第一连接管的一端与收纳筒位于第一活塞上方空间相
4、优选的，所述电磁驱动件包括固定安装于气箱顶端的顶部箱，顶部箱的内部活动安装有活动板，活动板远离收纳筒的一侧固定安装有第二横杆，第二横杆贯穿至顶部箱的外侧，第二横杆的一端固定安装有纵向连接板，纵向连接板与第一横杆的端部固定连接，纵向连接板与收纳筒之间安装有转动清洁组件。
5、优选的，所述活动板靠近收纳筒的一侧对称安装有第一弹簧，第一弹簧的一端与顶部箱靠近收纳筒的一端内壁固定连接，活动板靠近收纳筒的一侧固定安装有磁块，顶部箱靠近收纳筒的一端内壁固定安装有电磁铁。
6、优选的，所述转动清洁组件包括设于收纳筒一侧底端位置上的齿条，齿条的一端安装有连接杆，连接杆与纵向连接板固定连接，收纳筒靠近齿条的一侧开设有连通槽，收纳筒靠近齿条的一侧固定安装有导向筒，齿条滑动安装于导向筒的内部，齿条远离纵向连接板的一端与收纳筒之间安装有后续冲洗组件。
7、优选的，所述收纳筒的内壁上开设有环形槽，环形槽与连通槽相连通，环形槽的内部转动安装有转动环，转动环的外壁上等角度开设有齿槽，齿条与齿槽相啮合，转动环的内壁上均匀安装有刷毛，转动环的顶端固定安装有顶部环，顶部环的内壁上等角度安装有扇叶，顶部环的外壁与收纳筒的内壁接触。
8、优选的，所述后续冲洗组件包括设于收纳筒远离气箱一侧的水箱，水箱靠近收纳筒的一端安装有第二连接管，第二连接管与收纳筒连通设置，第二连接管位于第一活塞的下方，水箱的内部活动安装有第三活塞，第三活塞的外壁与水箱的内壁紧贴，第三活塞远离收纳筒的一侧固定安装有第三横杆，第三横杆的一端贯穿至水箱的外侧，第三横杆的一端固定安装有端部板，第三活塞远离收纳筒的一侧安装有第二弹簧，第二弹簧的一端与水箱远离收纳筒的一端内壁固定连接。
9、优选的，所述齿条靠近端部板的一侧固定安装有推杆，推杆的一端固定安装有推板，推板的一侧固定安装有插杆，端部板上开设有插槽，插杆插入到插槽的内部，插杆的直径小于插槽的直径。
10、优选的，所述第三活塞的顶端开设有卡槽，水箱的顶端固定安装有顶部筒，第三活塞位于顶部筒靠近收纳筒的一侧，顶部筒的内部活动安装有卡块，卡块的底端开设有挤压斜面，挤压斜面远离收纳筒的一端向下倾斜设置，卡块的顶端固定安装有纵向杆，纵向杆的顶端贯穿至顶部筒的上方。
11、优选的，所述收纳筒靠近水箱的一侧固定安装有侧箱，侧箱与第一活塞相齐平，侧箱的内部活动安装有移动块，移动块靠近收纳筒的一侧固定安装有顶杆，顶杆的端部与第一活塞的外壁接触，移动块远离第一活塞的一侧固定筒安装有第三弹簧，第三弹簧的一端与侧箱远离收纳筒的一端内壁固定连接，移动块远离第一活塞的一侧固定安装有第一齿板，侧箱的底端固定安装有齿轮箱，齿轮箱的底端固定安装有底部箱，齿轮箱的内部转动安装有齿轮本体，底部箱的内部滑动安装有第二齿板，第一齿板和第二齿板分别与齿轮本体的上下两侧相啮合，第二齿板远离收纳筒的一端固定安装有端部杆，端部杆的一端贯穿至底部箱的外侧，端部杆与纵向杆之间设有连杆，连杆的两端分别与端部杆端部和纵向杆端部铰接。
12、优选的，一种深海多金属结核开采用的环境监测装置的监测方法，其特征在于，监测方法如下：
13、s1、检测：电磁铁通电后对磁块产生吸引力，从而拉动纵向连接板朝着收纳筒移动，第二活塞移动，在气压作用下，使得探杆向下移动，使得探杆插入沉积物中进行自然电位检测；
14、s2、收回：电磁铁断电，纵向连接板在第一弹簧弹力作用下回移，使得第二活塞回移后，在负压作用下拉动探杆回移收入收纳筒中；
15、s3、清洁：在纵向连接板移动时，带动齿条移动，带动转动环转动，使得刷毛外壁进行清洁，同时在探杆向下移动时，海水进入水箱中，当探杆回移至原位置后，水箱通出进行冲洗。
16、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
17、1）在工作中，通过设置的齿条随着纵向连接板横向往复移动，而齿条与转动环外壁上的齿槽相啮合，从而带动转动环转动，在探杆纵向移动过程中，转动环内壁上的刷毛对探杆的外壁进行刷动，方便将探杆进行检测前粘附的沉积物和检测后带出的沉积物取出，提高自然电位检测精确性；
18、2）在工作中，通过设置的探杆向下移动时，齿条推动第三活塞朝着远离收纳筒一侧移动，将海水通入水箱内部，当探杆回到原位置后，第三活塞释放将海水排出，方便对探杆进行冲击，提高后续自然电位检测精确性，在海水进入时，第三活塞移动至与卡块卡接位置，当探杆回到原位置时，第一活塞推动顶杆移动，使得第二齿板移动，通过连杆拉动卡块上移，使得第三活塞释放，避免对探杆的回移造成影响；
19、3）在工作中，通过设置的推杆与齿条固定连接，推杆的端部安装有推板，推板上安装插杆，插杆插入到端部板上的插槽内部，在探杆向上移动时，推杆推动端部板移动带动第三活塞移动进行海水收集，当纵向连接板回移过程中，插杆从插槽中抽出，使得第三活塞不释放时不会影响探杆的回移，方便收回；
20、4）在工作中，通过设置的探杆向下移动时，纵向连接板朝着收纳筒一侧移动，带动转动环转动，扇叶随着顶部环转动，起到导流作用，带动海水进入收纳筒内部，方便海水进入水箱中，同时在探杆向下移动时，在第一活塞底壁产生一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种深海多金属结核开采用的环境监测装置，包括收纳筒（1），其特征在于：所述收纳筒（1）的内部活动安装有第一活塞（2），第一活塞（2）的外壁与收纳筒（1）的内壁紧贴。第一活塞（2）的底端固定安装有探杆（3），探杆（3）的顶端连接有导线，收纳筒（1）的一侧安装有伸缩控制组件（4）；
2.根据权利要求1所述的一种深海多金属结核开采用的环境监测装置，其特征在于：所述电磁驱动件包括固定安装于气箱（401）顶端的顶部箱（405），顶部箱（405）的内部活动安装有活动板（406），活动板（406）远离收纳筒（1）的一侧固定安装有第二横杆（407），第二横杆（407）贯穿至顶部箱（405）的外侧，第二横杆（407）的一端固定安装有纵向连接板（404），纵向连接板（404）与第一横杆（403）的端部固定连接，纵向连接板（404）与收纳筒（1）之间安装有转动清洁组件（5）。
3.根据权利要求2所述的一种深海多金属结核开采用的环境监测装置，其特征在于：所述活动板（406）靠近收纳筒（1）的一侧对称安装有第一弹簧（408），第一弹簧（408）的一端与顶部箱（405）靠近收纳筒
4.根据权利要求1所述的一种深海多金属结核开采用的环境监测装置，其特征在于：所述转动清洁组件（5）包括设于收纳筒（1）一侧底端位置上的齿条（501），齿条（501）的一端安装有连接杆（502），连接杆（502）与纵向连接板（404）固定连接，收纳筒（1）靠近齿条（501）的一侧开设有连通槽（509），收纳筒（1）靠近齿条（501）的一侧固定安装有导向筒（510），齿条（501）滑动安装于导向筒（510）的内部，齿条（501）远离纵向连接板（404）的一端与收纳筒（1）之间安装有后续冲洗组件（6）。
5.根据权利要求4所述的一种深海多金属结核开采用的环境监测装置，其特征在于：所述收纳筒（1）的内壁上开设有环形槽（503），环形槽（503）与连通槽（509）相连通，环形槽（503）的内部转动安装有转动环（504），转动环（504）的外壁上等角度开设有齿槽（505），齿条（501）与齿槽（505）相啮合，转动环（504）的内壁上均匀安装有刷毛（506），转动环（504）的顶端固定安装有顶部环（507），顶部环（507）的内壁上等角度安装有扇叶（508），顶部环（507）的外壁与收纳筒（1）的内壁接触。
6.根据权利要求1所述的一种深海多金属结核开采用的环境监测装置，其特征在于：所述后续冲洗组件（6）包括设于收纳筒（1）远离气箱（401）一侧的水箱（601），水箱（601）靠近收纳筒（1）的一端安装有第二连接管（602），第二连接管（602）与收纳筒（1）连通设置，第二连接管（602）位于第一活塞（2）的下方，水箱（601）的内部活动安装有第三活塞（603），第三活塞（603）的外壁与水箱（601）的内壁紧贴，第三活塞（603）远离收纳筒（1）的一侧固定安装有第三横杆（604），第三横杆（604）的一端贯穿至水箱（601）的外侧，第三横杆（604）的一端固定安装有端部板（606），第三活塞（603）远离收纳筒（1）的一侧安装有第二弹簧（605），第二弹簧（605）的一端与水箱（601）远离收纳筒（1）的一端内壁固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种深海多金属结核开采用的环境监测装置，其特征在于：所述齿条（501）靠近端部板（606）的一侧固定安装有推杆（607），推杆（607）的一端固定安装有推板（608），推板（608）的一侧固定安装有插杆（609），端部板（606）上开设有插槽（610），插杆（609）插入到插槽（610）的内部，插杆（609）的直径小于插槽（610）的直径。
8.根据权利要求6所述的一种深海多金属结核开采用的环境监测装置，其特征在于：所述第三活塞（603）的顶端开设有卡槽（611），水箱（601）的顶端固定安装有顶部筒（612），第三活塞（603）位于顶部筒（612）靠近收纳筒（1）的一侧，顶部筒（612）的内部活动安装有卡块（613），卡块（613）的底端开设有挤压斜面（614），挤压斜面（614）远离收纳筒（1）的一端向下倾斜设置，卡块（613）的顶端固定安装有纵向杆（615），纵向杆（615）的顶端贯穿至顶部筒（612）的上方。
9.根据权利要求8所述的一种深海多金属结核开采用的环境监测装置，其特征在于：所述收纳筒（1）靠近水箱（601）的一侧固定安装有侧箱（617），侧箱（617）与第一活塞（...
【技术特征摘要】
1.一种深海多金属结核开采用的环境监测装置，包括收纳筒（1），其特征在于：所述收纳筒（1）的内部活动安装有第一活塞（2），第一活塞（2）的外壁与收纳筒（1）的内壁紧贴。第一活塞（2）的底端固定安装有探杆（3），探杆（3）的顶端连接有导线，收纳筒（1）的一侧安装有伸缩控制组件（4）；
2.根据权利要求1所述的一种深海多金属结核开采用的环境监测装置，其特征在于：所述电磁驱动件包括固定安装于气箱（401）顶端的顶部箱（405），顶部箱（405）的内部活动安装有活动板（406），活动板（406）远离收纳筒（1）的一侧固定安装有第二横杆（407），第二横杆（407）贯穿至顶部箱（405）的外侧，第二横杆（407）的一端固定安装有纵向连接板（404），纵向连接板（404）与第一横杆（403）的端部固定连接，纵向连接板（404）与收纳筒（1）之间安装有转动清洁组件（5）。
3.根据权利要求2所述的一种深海多金属结核开采用的环境监测装置，其特征在于：所述活动板（406）靠近收纳筒（1）的一侧对称安装有第一弹簧（408），第一弹簧（408）的一端与顶部箱（405）靠近收纳筒（1）的一端内壁固定连接，活动板（406）靠近收纳筒（1）的一侧固定安装有磁块（409），顶部箱（405）靠近收纳筒（1）的一端内壁固定安装有电磁铁（410）。
4.根据权利要求1所述的一种深海多金属结核开采用的环境监测装置，其特征在于：所述转动清洁组件（5）包括设于收纳筒（1）一侧底端位置上的齿条（501），齿条（501）的一端安装有连接杆（502），连接杆（502）与纵向连接板（404）固定连接，收纳筒（1）靠近齿条（501）的一侧开设有连通槽（509），收纳筒（1）靠近齿条（501）的一侧固定安装有导向筒（510），齿条（501）滑动安装于导向筒（510）的内部，齿条（501）远离纵向连接板（404）的一端与收纳筒（1）之间安装有后续冲洗组件（6）。
5.根据权利要求4所述的一种深海多金属结核开采用的环境监测装置，其特征在于：所述收纳筒（1）的内壁上开设有环形槽（503），环形槽（503）与连通槽（509）相连通，环形槽（503）的内部转动安装有转动环（504），转动环（504）的外壁上等角度开设有齿槽（505），齿条（501）与齿槽（505）相啮合，转动环（504）的内壁上均匀安装有刷毛（506），转动环（504）的顶端固定安装有顶部环（507），顶部环（507）的内壁上等角度安装有扇叶（508），顶部环（507）的外壁与收纳筒（1）的内壁接触。
6.根据权利要求1所述的一种深海多金属结核开采用的环境监测装置，其特征在于：所述后续冲洗组件（6）包括设于收纳筒（1）远离气箱（401）一侧的水箱（601），水箱（601）靠近收纳筒（1）的一端安装有第二连接管（602），第二连接管（602）与收纳筒（1）连通设置，第二连接管（602）位于第一活塞（2）的下方，水箱（...
【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，吴日升，何雪宝，罗阳，
申请(专利权)人：自然资源部第三海洋研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。