海洋次表层水体原位水样单管采集系统技术方案

技术编号:43905252 阅读:3 留言:0更新日期:2025-01-03 13:15
本申请涉及一种海洋次表层水体原位水样单管采集系统,所述海洋次表层水体原位水样单管采集系统包括重锤、柔性取水管、安全绳缆、水泵、操作仓,柔性取水管上部与操作仓密封连接并连通大气,操作仓局部沉入海水中,使最小海水压差满足将海水通过所述柔性取水管提取至操作仓进行作业,操作仓四周密封,柔性取水管下部取水位置与设定取水深度对齐;安全绳缆上端安装在操作仓底部,柔性取水管固定在安全绳缆上,安全绳缆下端挂接重锤,水泵安装在操作仓内,操作仓内低处设置有废水仓,所述柔性取水管为单管,柔性取水管上设置有若干个按照取水高度设计的进水口,每个进水口均与设定取水位置对齐。本申请结构简洁,使用方便,成本低,水样失真小。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种海洋次表层水体原位水样单管采集系统,尤其是海洋次表层水体激光剖面遥感验证中原位水样的单管采集系统。


技术介绍

1、随着遥感科技的迅猛发展,海洋卫星遥感反演技术已从海表水色逐渐进入海洋纵向深度的立体观测研究层面,在海洋纵向深度的立体观测中,目前较为先进的遥感手段为水体激光剖面探测。海洋的深度剖面信息反演技术必需依赖实验的验证,由于水体激光剖面探测技术尚属开始研究阶段,据文献检索目前实验验证采用的方法通常为:便携自容式海洋实时原位水参数测量仪,它随潜航器或通过母船外挂沉降进入水下作业。但由于水深较大水压很高,对仪器制造工艺要求高,因此造价非常昂贵;同时水下实时便携自容式原位测量仪器受技术发展的制约,可测量水质的参数和精度有限,再则高昂贵仪器在海上直接开展实验作业风险较大,某些水参数是测后向散射光谱计算得到结论,现场检测与实验室分析仪器测量相比精度和稳定性存在一定差距。目前海水取样分析的实现方法较为成熟,一种取样方法是将取样器沉入水中到预定深度,通过手动或电动打开取样器门取水,闭门后再将取样器提升到船上进行仪器检测,通常深度在10米以内,极限深度也就在50至60米,且每次取样只有500-1000ml,一次取样不够还需重新取样,深度大操作也麻烦,风险大;另一种取样方法是通过管道和抽水泵来完成,但由于采用了抽水泵作业,样水中的微生物会在机械力的作用下改变其自然成组的形态和分布状态,且可能机械搅动影响样水温度和组成成分(例如引入水泵中残留杂质),这种失真会对水样分析产生严重影响。


技术实现思路>

1、本申请针对现有海洋水体深度剖面成分验证原位取水所存在的上述诸多问题,通过人为创造海水压差势能,并利用海水压差势能和海水流动特点,将海水压差势能转化为海水流动的动能,将待测点原位水样通过特制专用取水管利用海水流动的动能自动提升到海表,降低了深层水样获取的难度,方便遥感科学研究准确获取大量深层分析用水样。

2、本申请解决上述技术问题所采用的技术方案包括:一种海洋次表层水体原位水样单管采集系统,其特征是所述海洋次表层水体原位水样单管采集系统包括重锤、柔性取水管、安全绳缆、水泵、操作仓,柔性取水管上部与操作仓密封连接并连通大气,操作仓局部沉入海水中,使最小海水压差(海平面至操作仓中柔性取水管最高位置)满足将海水通过所述柔性取水管提取至操作仓进行作业,操作仓四周密封,柔性取水管下部取水位置与设定取水深度对齐;安全绳缆上端安装在操作仓底部,柔性取水管固定在安全绳缆上,安全绳缆下端挂接重锤,水泵安装在操作仓内,操作仓内低处设置有废水仓,所述柔性取水管为单管,柔性取水管上设置有若干个按照取水高度设计的进水口,每个进水口均与设定取水位置对齐,例如最下面一个进水口与最深取水深度相同,最下面第二个进水口与第二取水深度相同…最上面一个进水口与最高(离海平面最近)取水深度相同。本申请通过柔性取水管下沉至各进水口与设定取水位置(深度)对应后,利用海水压差进行设定取水位置的取水操作,简洁方便成本低且取水比较平稳,不需要动力驱动,样水不经过水泵搅合,样水中的微生物、水温不受影响,且不容易引入水泵中残留杂质,水样保真程度高。

3、本申请还设置有取水控制器、电磁阀,所述柔性取水管具有一个柔性内管,柔性内管外套装柔性外套,柔性内管由柔性绝热材料制成,柔性内管与柔性外套之间填充隔热材料,柔性内管设置有若干个进水口,每个进水口均通过对应的电磁阀与柔性内管连通,取水控制器与各电磁阀连接,控制相应电磁阀的开闭操作,从而实现对应深度原位水的采集或关闭。

4、所述水泵用于将废水仓内多余的水抽排到大海里或者将采样水输送至母船。

5、对水样采集没有平稳性要求时,本申请还可设置中继泵,柔性取水管提取到的海水样品通过中继泵输送至母船。

6、本申请与现有技术相比,具有以下优点和效果:结构简洁,使用方便,成本低,水样失真小。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种海洋次表层水体原位水样单管采集系统,其特征是:所述海洋次表层水体原位水样单管采集系统包括重锤、柔性取水管、安全绳缆、水泵、操作仓,柔性取水管上部与操作仓密封连接并连通大气,操作仓局部沉入海水中,使最小海水压差满足将海水通过所述柔性取水管提取至操作仓进行作业,操作仓四周密封,柔性取水管下部取水位置与设定取水深度对齐;安全绳缆上端安装在操作仓底部,柔性取水管固定在安全绳缆上,安全绳缆下端挂接重锤,水泵安装在操作仓内,操作仓内低处设置有废水仓,所述柔性取水管为单管,柔性取水管上设置有若干个按照取水高度设计的进水口,每个进水口均与设定取水位置对齐。

2.根据权利要求1所述海洋次表层水体原位水样单管采集系统,其特征是:还设置有取水控制器、电磁阀,所述柔性取水管具有一个柔性内管,柔性内管外套装柔性外套,柔性内管由柔性绝热材料制成,柔性内管与柔性外套之间填充隔热材料,柔性内管上设置有若干个按照取水高度设计的进水口,每个进水口均通过对应的电磁阀与柔性内管连通,取水控制器与各电磁阀连接。

3.根据权利要求1所述海洋次表层水体原位水样单管采集系统,其特征是:所述水泵用于将废水仓内多余的水抽排到大海里或者将采样水输送至母船。

4.根据权利要求1所述海洋次表层水体原位水样单管采集系统,其特征是:还设置有中继泵,柔性取水管提取到的海水样品通过中继泵输送至母船。

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【技术特征摘要】

1.一种海洋次表层水体原位水样单管采集系统,其特征是:所述海洋次表层水体原位水样单管采集系统包括重锤、柔性取水管、安全绳缆、水泵、操作仓,柔性取水管上部与操作仓密封连接并连通大气,操作仓局部沉入海水中,使最小海水压差满足将海水通过所述柔性取水管提取至操作仓进行作业,操作仓四周密封,柔性取水管下部取水位置与设定取水深度对齐;安全绳缆上端安装在操作仓底部,柔性取水管固定在安全绳缆上,安全绳缆下端挂接重锤,水泵安装在操作仓内,操作仓内低处设置有废水仓,所述柔性取水管为单管,柔性取水管上设置有若干个按照取水高度设计的进水口,每个进水口均与设定取水位置对齐。

2.根据权利要求1所述海洋次表...

【专利技术属性】
技术研发人员:潘玉良潘德炉陈鹏张思琪罗敏哲郭毛张镇华袁大鹏
申请(专利权)人:南方海洋科学与工程广东省实验室广州
类型:新型
国别省市:

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