一種搭載式深海宏生物取樣器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及海底宏生物取樣裝置，具體涉及一種搭載式深海宏生物取樣器。
【背景技術(shù)】
[0002]深海宏生物泛指深海海盆、熱泉、冷泉、海山等生態(tài)系統(tǒng)中體積較大的巨型底棲動物和大型底棲動物，開展深海宏生物種群生態(tài)、生理、生化和適應(yīng)機(jī)制研究，對于深海資源開發(fā)、生命起源研究、地球科學(xué)探索具有重要的意義。由于深海宏生物的運(yùn)動性，捕獲難度較大，目前大多采用水下攝像機(jī)、照相機(jī)進(jìn)行觀察，或者通過深海拖網(wǎng)獲得部分殘缺樣品。以上技術(shù)手段雖然從一定程度上解決了宏生物分布、類型、形態(tài)等科學(xué)問題，但隨著研究的進(jìn)一步深入，科學(xué)家對于結(jié)合具體地理位置信息實時獲取完好宏生物樣品的需求越來越迫切。專利CN103918621A和CN104215475A都提出了一種搭載式深海生物采集器，但均未明確解決取樣裝置的深海動力問題，需要依靠水下運(yùn)載器提供額外動力，且未明確與運(yùn)載器的具體連接方式。CN103770917A提出了深海近底層生物取樣系統(tǒng)，但該系統(tǒng)依靠船舶進(jìn)行拖網(wǎng)分層取樣，且取樣對象為體積較小的生物幼體。CN203295496U提出了深海生物組合取樣裝置，但宏生物獲取為傳統(tǒng)的誘捕方式。以上取樣器均無法滿足搭載運(yùn)載器實時獲取完整深海宏生物的技術(shù)需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提供一種深海宏生物取樣裝置，結(jié)構(gòu)緊湊、具有獨(dú)立的自補(bǔ)償深海電池和油液壓力補(bǔ)償器，解決了大功率直流無刷電機(jī)在深海工作的動力和耐壓問題;提高深海游動宏生物取樣的成功率;僅需一根水密電纜與水下運(yùn)載器連接，在艙內(nèi)或遠(yuǎn)程進(jìn)行電機(jī)啟停與轉(zhuǎn)速的控制，安全性、靈活性高。
[0004]—種搭載式深海宏生物取樣器，主要包括:安裝框架、水下電機(jī)、耐壓電子艙、深海電池、油液補(bǔ)償器、海水栗、取樣腔，所述水下電機(jī)包括電機(jī)殼體，其內(nèi)部充滿絕緣油液，通過油液軟管連接有油液補(bǔ)償器;為水下電機(jī)在深海工作提供壓力補(bǔ)償。耐壓電子艙分別通過水密電纜與水下電機(jī)、深海電池連接;深海電池采用硅膠將鋰電池密封在塑料殼體內(nèi)作為整體自補(bǔ)償壓力;海水栗連接在水下電機(jī)輸出軸，所述海水栗設(shè)有吸水管和排水管，吸水管通過軟管與取樣腔連接;水下電機(jī)、耐壓電子艙、深海電池、油液補(bǔ)償器、海水栗均設(shè)置在安裝框架內(nèi)。
[0005]進(jìn)一步的，所述水下電機(jī)的電機(jī)殼體內(nèi)固定置直流無刷電機(jī);直流無刷電機(jī)的電機(jī)軸和輸出軸之間使用彈性聯(lián)軸器聯(lián)接，輸出軸前端設(shè)有軸承圓盤，一對角接觸球軸承以背對背的方式安裝在軸承圓盤內(nèi)，一端通過軸肩固定，另一端通過彈性擋圈固定;所述電機(jī)外殼設(shè)有電機(jī)正面端蓋和電機(jī)反面端蓋，兩側(cè)端蓋均設(shè)有使用0形圈的徑向密封槽。電機(jī)正面端蓋上設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有壓蓋，壓蓋設(shè)有徑向密封槽，用以安裝0形圈，凹槽和壓蓋之間設(shè)有組合式旋轉(zhuǎn)密封，其為雙作用組合式旋轉(zhuǎn)密封結(jié)構(gòu)，可靠性高，解決了電機(jī)在水下高速運(yùn)轉(zhuǎn)時密封，以及取樣裝置隨運(yùn)載器下潛上浮時補(bǔ)償壓力滯后可能帶來的泄漏問題。
[0006]進(jìn)一步的，所述油液補(bǔ)償器包括補(bǔ)償膜、保護(hù)罩、安裝底座、補(bǔ)償油口、充油口、放氣口；補(bǔ)償膜、保護(hù)罩分別通過螺栓與安裝底座連接，在安裝底座上設(shè)置有補(bǔ)償油口、充油口、放氣口，分別連接有快速接插頭。
[0007]進(jìn)一步的，所述耐壓電子艙內(nèi)設(shè)有無刷直流電機(jī)的驅(qū)動器和控制電路，分別為水下電機(jī)提供霍爾信號、三相電源及控制信號;所述深海電池為取樣裝置提供電源動力。
[0008]進(jìn)一步的，所述深海電池內(nèi)置的鋰電池串聯(lián)或并聯(lián);其塑料殼體的側(cè)面打有自補(bǔ)償壓力孔，滿足深海工作需求。
[0009]進(jìn)一步的，海水栗通過水栗法蘭固定在水下電機(jī)正面端蓋上，海水栗可以采用單吸多級離心栗，其可以提高深海游動宏生物取樣的成功率。
[0010]進(jìn)一步的，所述取樣腔內(nèi)設(shè)可調(diào)過濾網(wǎng)，濾網(wǎng)網(wǎng)眼大小可調(diào)，根據(jù)預(yù)設(shè)取樣生物的體積進(jìn)行調(diào)節(jié)濾網(wǎng)網(wǎng)眼的大小，且取樣腔采用透明的PC材料制得，其質(zhì)量輕、透明度高，提高了取樣操作的可視度和靈活性;取樣腔前端設(shè)有T型手柄。本發(fā)明的有益效果是:
[0011]本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊、動力獨(dú)立、搭載條件靈活、安全可靠性高等特點(diǎn)，僅需一根水密電纜與運(yùn)載器連接，操作者通過機(jī)械手將取樣軟管接近深海宏生物后，在艙內(nèi)或遠(yuǎn)程控制水下電機(jī)的啟停和轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)對不同游動宏生物的抽吸取樣，取樣腔采用透明度高的PC材料，使操作人員能夠直觀完成取樣，適用于水下有纜潛水器、載人潛水器等搭載作業(yè)，有效解決了深海巨型宏生物完整取樣問題，滿足科學(xué)家實時獲取完整深海宏生物的技術(shù)需求。
【附圖說明】
[0012]后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細(xì)描述本發(fā)明的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。
[0013]圖1:王視圖。
[0014]圖2:俯視圖。
[0015]圖3:左視圖。
[0016]圖4:后視圖。
[0017]圖5:A-A視圖。:
[0018]圖6:1部放大圖。
[0019]圖7:B-B 視圖。
[0020]圖中:1_水下電機(jī);2-耐壓電子艙;3-深海電池;4-油液補(bǔ)償器;5-海水栗;6-取樣腔;7-T型手柄;8-取樣軟管;9-排水管；10-水密電纜；11-油液軟管；12-安裝框架；13-水栗固定法蘭；14-水密電纜;15-水密電纜;16-補(bǔ)償油口 ； 17-充油口 ； 18-放氣口 ； 19-0型圈；20-電機(jī)殼體;21-直流無刷電機(jī);22-圓盤;23-螺栓;24螺栓;25-聯(lián)軸器;26-軸承圓盤;27-角接觸球軸承；28-電機(jī)正面端蓋;29-旋轉(zhuǎn)密封;30-輸出軸;31-彈性擋圈；32套筒;33-鋰電池；34-塑料外殼；35-壓蓋；36-彈性擋圈；37-0形圈；38-保護(hù)罩；39-安裝底座;40-水密插座；41-吸水管;42-電機(jī)反面端蓋;43-補(bǔ)償膜;44-0型圈。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0022]如圖1一4所示，一種搭載式深海宏生物取樣器，主要包括:安裝框架12、水下電機(jī)1、耐壓電子艙2、深海電池3、油液補(bǔ)償器4、海水栗5、取樣腔6;所述水下電機(jī)1包括電機(jī)殼體20，其內(nèi)部充滿絕緣油液，通過油液軟管11連接有油液補(bǔ)償器4;耐壓電子艙2分別通過水密電纜10、14、15與水下電機(jī)1、深海電池3連接;深海電池3采用硅膠將鋰電池33密封在塑料外殼34內(nèi)作為整體自補(bǔ)償壓力;海水栗5連接在水下電機(jī)1的輸出軸30，所述海水栗5設(shè)有吸水管41和排水管9，吸水管41通過軟管8與取樣腔6連接;取樣腔6內(nèi)設(shè)有可更換的過濾網(wǎng)；取樣腔6前端軟管上設(shè)有T形手柄7;水下電機(jī)1、耐壓電子艙2、深海電池3、油液補(bǔ)償器4、海水栗5均設(shè)置在安裝框架12內(nèi)。
[0023]如圖5、圖6所示，所述水下電機(jī)1包括電機(jī)殼體20，電機(jī)殼體20內(nèi)設(shè)置有環(huán)形臺，直流無刷電機(jī)21通過螺栓23固定在圓盤22上，再通過螺栓24將直流無刷電機(jī)21固定在電機(jī)殼體20的環(huán)形臺；直流無刷電機(jī)21的電機(jī)軸和輸出軸30之間使用彈性聯(lián)軸器25聯(lián)接，輸出軸30前端設(shè)有軸承圓盤26，一對角接觸球軸承27以背對背的方