深海原位孔隙水采集過(guò)濾裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及過(guò)濾裝置，尤其涉及深海原位孔隙水采集過(guò)濾裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]海底沉積物孔隙水的原位采集及現(xiàn)場(chǎng)分析技術(shù)，可快速探測(cè)孔隙水中CH4、H2S等氣體和Cl、SO42等離子的異常及其分布特征，為天然氣水合物探查提供快速、高效的地球化學(xué)證據(jù)，同時(shí)孔隙水原位采集技術(shù)還可廣泛應(yīng)用于海洋油氣和海洋環(huán)境調(diào)查中。
[0003]目前，孔隙水的提取主要有兩種途徑，一種是先采集沉積物后，再在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行孔隙水的提取，即非原位的孔隙水提取，通過(guò)壓榨、離心和真空過(guò)濾抽提等一些手段進(jìn)行，但這些方法均將導(dǎo)致孔隙水中的溶解氣體逃逸、有機(jī)組分分解、變價(jià)離子氧化，難以反映孔隙水的原始成分和信息，特別是溶解氣體的信息將消失殆盡。另一種是原位的孔隙水提?。粚?duì)于沉積物孔隙水的原位采集，研究主要集中于潮間帶、湖泊、沼澤地的孔隙水采集，包括離心、壓濾、透析、栗吸等方法；對(duì)于海洋沉積物原位孔隙水的采集，由于壓力、腐蝕等原因，技術(shù)難度比較高，加上需動(dòng)用大的船只。而且，在水深較小時(shí)，孔隙水采樣量較少，在水深較深的深海，又由于采樣器內(nèi)外壓差巨大，導(dǎo)致孔隙水析出速率過(guò)大而損壞采集設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供深海原位孔隙水采集過(guò)濾裝置，能調(diào)節(jié)采水速率，提升過(guò)濾效率。
[0005]本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]深海原位孔隙水采集過(guò)濾裝置，包括濾芯組件以及用于過(guò)濾泥沙并讓孔隙水和氣體通過(guò)的過(guò)濾組件，濾芯組件的外表面設(shè)有多個(gè)間隔設(shè)置的凹槽，過(guò)濾組件套裝于濾芯組件外并與凹槽相對(duì)，濾芯組件內(nèi)設(shè)有進(jìn)水通道、電磁閥和儲(chǔ)水室，進(jìn)水通道的一端與凹槽連通，進(jìn)水通道的另一端通過(guò)電磁閥與儲(chǔ)水室連通。
[0007]優(yōu)選地，儲(chǔ)水室的一端連通有一連接水道，該連接水道與進(jìn)水通道連通并形成入水口，電磁閥的閥門(mén)與該入水口相對(duì)，且該電磁閥的閥門(mén)在封堵入水口和脫離入水口的位置間伸縮切換，對(duì)應(yīng)地，過(guò)濾組件內(nèi)設(shè)有供電磁閥的閥門(mén)伸縮的伸縮空間。
[0008]優(yōu)選地，濾芯組件呈圓柱狀，進(jìn)水通道與連接水道相互垂直，儲(chǔ)水室沿濾芯組件的徑向延伸。
[0009]優(yōu)選地，濾芯組件呈圓柱狀，凹槽呈圓環(huán)狀且間隔分布于濾芯組件的外圓周表面。
[0010]優(yōu)選地，濾芯組件呈圓柱狀，儲(chǔ)水室為兩個(gè)，并繞濾芯組件的中心軸均勻分布，對(duì)應(yīng)地，電磁閥數(shù)量與儲(chǔ)水室箱體，并--與儲(chǔ)水室相對(duì)。
[0011]優(yōu)選地，過(guò)濾組件包括由內(nèi)至外依次層疊的金屬纖維燒結(jié)氈網(wǎng)、復(fù)合膜和保護(hù)網(wǎng)。
[0012]相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于:
[0013]本發(fā)明通過(guò)過(guò)濾組件與凹槽的配合，既能降低濾芯組件與深海外部的內(nèi)外壓差，使孔隙水能夠通過(guò)該壓力穿過(guò)過(guò)濾組件依次進(jìn)入、凹槽和儲(chǔ)水室，又能有效實(shí)現(xiàn)泥、水的完全分離，保證泥沙不進(jìn)入濾芯組件內(nèi)，不會(huì)損壞電磁閥閥門(mén)的密封性能，提高使用壽命，更關(guān)鍵是，通過(guò)電磁閥的采水開(kāi)閉控制，能自動(dòng)調(diào)節(jié)采水速率，有效解決當(dāng)內(nèi)外壓差巨大時(shí)孔隙水析出速率過(guò)大而損壞本過(guò)濾裝置，在水深較小時(shí)又不會(huì)因流速過(guò)小而采水不足的技術(shù)難點(diǎn)，高效地實(shí)現(xiàn)原位孔隙水的采集。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明深海原位孔隙水采集過(guò)濾裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本發(fā)明過(guò)濾組件和凹槽配合的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:1、濾芯組件；11、凹槽；12、進(jìn)水通道；13、電磁閥；131、閥門(mén)；14、儲(chǔ)水室；15、連接水道；16、入水口 ；17、伸縮空間；2、過(guò)濾組件；21、金屬纖維燒結(jié)氈網(wǎng)；22、復(fù)合膜；
23、保護(hù)網(wǎng)。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面，結(jié)合附圖以及【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述:
[0018]如圖1?2所示的深海原位孔隙水采集過(guò)濾裝置，包括濾芯組件I以及用于過(guò)濾泥沙并讓孔隙水和氣體通過(guò)的過(guò)濾組件2，濾芯組件I的外表面設(shè)有多個(gè)間隔設(shè)置的凹槽11，過(guò)濾組件2套裝于濾芯組件I外并與凹槽11相對(duì)，濾芯組件I內(nèi)設(shè)有進(jìn)水通道12、電磁閥13和儲(chǔ)水室14，進(jìn)水通道12的一端與凹槽11連通，進(jìn)水通道12的另一端通過(guò)電磁閥13與儲(chǔ)水室14連通。進(jìn)水通道12的數(shù)量可根據(jù)需要對(duì)應(yīng)設(shè)置。
[0019]深海的孔隙水在海水壓力作用下先被過(guò)濾組件2過(guò)濾，使泥沙被阻擋在外，而空隙水和反映孔隙水的原始成分和信息的氣體將穿過(guò)過(guò)濾組件2，再經(jīng)進(jìn)水通道12進(jìn)入濾芯組件I的儲(chǔ)水室14存儲(chǔ)，以待后續(xù)分析。
[0020]為更可靠地通斷控制孔隙水的進(jìn)入，儲(chǔ)水室14的一端連通有一連接水道15，該連接水道15與進(jìn)水通道12連通并形成入水口 16，電磁閥13的閥門(mén)131與該入水口 16相對(duì)，且該電磁閥13的閥門(mén)131在封堵入水口 16和脫離入水口 16的位置間伸縮切換，對(duì)應(yīng)地，過(guò)濾組件2內(nèi)設(shè)有供電磁閥13的閥門(mén)131伸縮的伸縮空間17。
[0021]當(dāng)電磁閥13處于斷電狀態(tài)時(shí)，無(wú)電磁力產(chǎn)生，彈簧力將使閥門(mén)131封堵入水口 16，即閥門(mén)131關(guān)閉，此時(shí)孔隙水無(wú)法進(jìn)入儲(chǔ)水室14。當(dāng)電磁閥13通電后，電磁線圈產(chǎn)生電磁力使閥門(mén)131脫離入水口 16，即閥門(mén)131打開(kāi)，由于壓力差原因，外部孔隙水將穿過(guò)過(guò)濾組件2進(jìn)入儲(chǔ)水室14，此時(shí)進(jìn)行孔隙水的采集。采集完孔隙水后，電磁閥13斷電，閥門(mén)131關(guān)閉，采水結(jié)束。
[0022]為使孔隙水能更均勻地穿入過(guò)濾組件2，濾芯組件I呈圓柱狀，則過(guò)濾組件2將對(duì)應(yīng)設(shè)為圓管狀，以包裹濾芯組件1，在此基礎(chǔ)上:
[0023]作為其中一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，進(jìn)水通道12與連接水道15相互垂直，儲(chǔ)水室14沿濾芯組件I的徑向延伸，以使進(jìn)水通道12與連接水道15的銜接處形成供電磁閥13的閥門(mén)131良好地密封封堵的空間，且更利于在濾芯組件I內(nèi)合理布局儲(chǔ)水室14和電磁閥13。
[0024]作為另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，凹槽11呈圓環(huán)狀且間隔分布于濾芯組件I的外圓周表面，環(huán)形的凹槽11將形成過(guò)濾組件2的支撐面，既提供了摩擦力，能緩解深海壓差，又能使穿過(guò)過(guò)濾組件2的孔隙水能順利通過(guò)凹槽11流入進(jìn)水通道12。
[0025]作為第三個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，為提升采水容量和控制采水污染，儲(chǔ)水室14為兩個(gè)，并繞濾芯組件I的中心軸均勻分布，以使孔隙水的速率均衡，對(duì)應(yīng)地，電磁閥13數(shù)量與儲(chǔ)水室14箱體，并一一與儲(chǔ)水室14相對(duì)。
[0026]為有效過(guò)濾泥沙，過(guò)濾組件2包括由內(nèi)至外依次層疊的金屬纖維燒結(jié)氈網(wǎng)21、復(fù)合膜22和保護(hù)網(wǎng)23。該過(guò)濾組件2也能調(diào)節(jié)過(guò)濾速率，防止壓差過(guò)大而使孔隙水過(guò)快進(jìn)入濾芯組件I內(nèi)，其中，金屬纖維燒結(jié)氈網(wǎng)21可由不銹鋼材質(zhì)制成，金屬纖維燒結(jié)氈網(wǎng)21為整個(gè)過(guò)濾組件2提供了強(qiáng)度支撐、調(diào)節(jié)壓差和控制流速作用，保護(hù)網(wǎng)23用于保護(hù)復(fù)合膜22，復(fù)合膜22可采用以聚氯乙烯、聚脂、聚四氟乙烯、聚碳酸脂等多種聚合物為主的復(fù)合型過(guò)濾膜。
[0027]對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.深海原位孔隙水采集過(guò)濾裝置，其特征在于，包括濾芯組件以及用于過(guò)濾泥沙并讓孔隙水和氣體通過(guò)的過(guò)濾組件，濾芯組件的外表面設(shè)有多個(gè)間隔設(shè)置的凹槽，過(guò)濾組件套裝于濾芯組件外并與凹槽相對(duì)，濾芯組件內(nèi)設(shè)有進(jìn)水通道、電磁閥和儲(chǔ)水室，進(jìn)水通道的一端與凹槽連通，進(jìn)水通道的另一端通過(guò)電磁閥與儲(chǔ)水室連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深海原位孔隙水采集過(guò)濾裝置，其特征在于，儲(chǔ)水室的一端連通有一連接水道，該連接水道與進(jìn)水通道連通并形成入水口，電磁閥的閥門(mén)與該入水口相對(duì)，且該電磁閥的閥門(mén)在封堵入水口和脫離入水口的位置間伸縮切換，對(duì)應(yīng)地，過(guò)濾組件內(nèi)設(shè)有供電磁閥的閥門(mén)伸縮的伸縮空間。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的深海原位孔隙水采集過(guò)濾裝置，其特征在于，濾芯組件呈圓柱狀，進(jìn)水通道與連接水道相互垂直，儲(chǔ)水室沿濾芯組件的徑向延伸。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深海原位孔隙水采集過(guò)濾裝置，其特征在于，濾芯組件呈圓柱狀，凹槽呈圓環(huán)狀且間隔分布于濾芯組件的外圓周表面。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深海原位孔隙水采集過(guò)濾裝置，其特征在于，濾芯組件呈圓柱狀，儲(chǔ)水室為兩個(gè)，并繞濾芯組件的中心軸均勻分布，對(duì)應(yīng)地，電磁閥數(shù)量與儲(chǔ)水室箱體，并 與儲(chǔ)水室相對(duì)。6.根據(jù)權(quán)利要求1?5任一項(xiàng)所述的深海原位孔隙水采集過(guò)濾裝置，其特征在于，過(guò)濾組件包括由內(nèi)至外依次層疊的金屬纖維燒結(jié)氈網(wǎng)、復(fù)合膜和保護(hù)網(wǎng)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了深海原位孔隙水采集過(guò)濾裝置，包括濾芯組件以及用于過(guò)濾泥沙并讓孔隙水和氣體通過(guò)的過(guò)濾組件，濾芯組件的外表面設(shè)有多個(gè)間隔設(shè)置的凹槽，過(guò)濾組件套裝于濾芯組件外并與凹槽相對(duì)，濾芯組件內(nèi)設(shè)有進(jìn)水通道、電磁閥和儲(chǔ)水室，進(jìn)水通道的一端與凹槽連通，進(jìn)水通道的另一端通過(guò)電磁閥與儲(chǔ)水室連通。本發(fā)明能調(diào)節(jié)采水速率，提升過(guò)濾效率。
【IPC分類(lèi)】C02F1/44
【公開(kāi)號(hào)】CN105152272
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510570634
【發(fā)明人】陳道華, 劉廣虎, 程思海, 趙宏宇, 吳宣志, 雷知生, 劉紀(jì)勇
【申請(qǐng)人】廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局
【公開(kāi)日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年9月9日