專利名稱：一種水下油類水樣原位采水裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型屬于海洋環(huán)境調(diào)查技術(shù)領域，具體地說，是一種水下油類水樣原位采水裝置。
背景技術(shù)：
隨著海洋的開發(fā)，環(huán)境污染也日益嚴重。其中海洋油類污染問題已經(jīng)引起了廣泛關注。石油污染海洋，給海洋生態(tài)環(huán)境帶來巨大的危害。首當其沖的是占大約整個海洋總生產(chǎn)力95%的海洋食物鏈最低層的浮游生物。溶解在海水中的石油對魚類危害更大。它損害魚類各種組織和器官。石油對魚卵和仔魚危害明顯。一升海水中含0.1毫克的油，就會造成孵化出來的幼魚全部畸形的，且只能存活I 2天。生活在海底的底棲動物，如海參、各種貝類、海星、海膽等，對石油極其敏感，即使生活環(huán)境中只有極少量的石油，也會影響貝類的活動和繁殖。造成水產(chǎn)資源遭到破壞。石油污染一般都帶有如苯并芘、苯并蒽類致癌物質(zhì)。這些物質(zhì)很容易在海洋生物體內(nèi)積累和富集，很難分解。受到污染了的海洋食物中致癌物質(zhì)的含量要比非海洋食物高上百至幾千倍。食用污染的海產(chǎn)品就有可能將等致癌物質(zhì)攝入體內(nèi)，最終危害人體健康。生物鏈受到污染。以海鳥為例，會因石油進入到消化道從而對胃腸造成嚴重刺激，使肝內(nèi)脂肪變化，腎上腺擴大，使得海鳥變得厭食，慢慢餓死。生活在油污染區(qū)的海獸，如鯨、海豚、海獅、海獺的嗅覺很遲鈍，造成因此帶來的種種傷害。據(jù)報道，近50年來因油類污染已有1000多種海生生物滅絕，海洋生物已減少了 40%。石油污染惡化水體。進入海洋環(huán)境中的石油，其自然降解和微生物分解，會消耗掉海水中大量的溶解氧。為了氧化I克石油，大約需要3 4毫升的氧氣。I升石油被完全氧化，將要消耗盡40萬升海水中的氧氣，相當于面積I平方米，深400米水柱中的全部溶解氧量。海水嚴重缺氧，殃及所有海洋生物，從浮游生物到龐大的海獸。同時油類可以形成大片黑褐色的固體塊，破壞自然景觀。受油類污染的鹽堿灘中，毒性作用可持續(xù)多年，阻礙生物的重新集群。最近幾十年來，我國沿海水產(chǎn)資源衰退，漁場外移，傳統(tǒng)的經(jīng)濟魚類捕撈量明顯下降，與海洋受到的油污染不無關系。2011年9月2日，中海油蓬萊19_3油田漏油事件，也稱康菲漏油事件，對渤海生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的污染，由于法律和監(jiān)測檢測手段的不到位，致使事件遲遲不能得到有效的處理，在聯(lián)合調(diào)查過程中，使用的水樣采集設備和方法受到國外專家的質(zhì)疑。不同深度水體中含油量的采樣調(diào)查，對于分析研究根據(jù)油在水體中存在形式的多樣性，分布不均勻性及油對水體的污染情況，采集漂浮油、分散油、乳化油和溶解油等多種形式的存在方式，了解油類在水體轉(zhuǎn)移、分解、擴散和變化的規(guī)律，對于海洋調(diào)查和科學研究具有重要的意義和作用。采集油類水樣有它的特殊性，有機玻璃、橡膠等材料容易被油沾污，不能用于采集油類水樣?，F(xiàn)有采水器利用的是機械原理，采水器放入水下，下降的設定深度，浮球的浮力拉開容器的蓋子，容器灌滿水后，蓋子不能完全合上，在上升過程樣品容易受到其他水層的干擾，水樣不能真實地反映設定深度水質(zhì)狀態(tài)，利用這樣的水樣得出的結(jié)果與實際結(jié)果會有一定差別，因而受到專家的質(zhì)疑。現(xiàn)有技術(shù)的方式，也不適合10米以下的深度，深度較深的時候在水流的作用下浮球的纜繩和采水器纜繩容易纏繞，在水下壓力作用下，打開蓋子需要較大的力，浮球和重力不易實現(xiàn)?？梢姡F(xiàn)有技術(shù)在操作容器蓋開關方面存在不足，影響了正常使用和測試結(jié)果，并影響了工作效率。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供了一種水下油類水樣原位采水裝置，它可以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的在操作容器蓋開關方面存在不足，影響了正常使用和測試結(jié)果的問題。為了解決上述技術(shù)問題，技術(shù)方案是，一種水下油類水樣原位采水裝置，包括水上部分和水下部分，以及水上部分和水下部分之間的電纜線，所述水下部分包括電控部分、至少一個容器、至少一個容器安裝和固定機構(gòu)，以及至少一個容器蓋開關機構(gòu)，所述容器安裝和固定機構(gòu)具有底座，每一容器蓋開關機構(gòu)包括兩個固定座、一個活動座、第一彈簧、第二彈簧、一個杠桿、開蓋電磁鐵和關蓋電磁鐵，兩個所述固定座分別固定在所述底座兩側(cè)，每一固定座上開有固定槽，所述杠桿的上端連接所述容器蓋，當未灌水，容器蓋處于關閉狀態(tài)時，所述杠桿的下端插裝在同一側(cè)的固定座的固定槽內(nèi)，開蓋電磁鐵的鎖定銷插裝在位于固定槽內(nèi)的杠桿下端的定位孔內(nèi)，將杠桿下端鎖定，所述活動座位于與杠桿相對的固定座處，所述活動座的背面具有定位板，所述定位板插裝在所述固定座的固定槽內(nèi)，關蓋電磁鐵的鎖定銷插裝在位于固定槽內(nèi)的活動座的定位板的定位孔內(nèi)，將活動座鎖定，第一彈簧的一端連接在所述杠桿的下端，另一端連接在所述活動座上，弟二彈黃一端連接在杠桿側(cè)的固定座上，另一端連接在所述活動座上。在所述第二彈簧兩側(cè)均設有活動座導向柱，每一所述活動座導向柱穿過所述活動座，其兩端分別連接在兩側(cè)的固定座上。第一彈簧設置在上，第二彈簧在下，第一彈簧的長度略大于第二彈簧的長度，大于范圍在3-10mm。所述容器安裝和固定機構(gòu)還包括有容器卡箍、上固定板、下固定板和位于上、下固定板之間的多根支柱，所述支柱上端與所述上固定板連接固定，所述支柱的柱體穿過所述下固定板，其下端連接在所述底座上，所述容器卡箍活動地連接在所述支柱上，所述容器安裝在所述上固定板和所述下固定板之間并由所述容器卡箍固定，所述下固定板與所述底座之間的支柱的柱體上套裝有支撐彈簧，所述容器蓋通過銷軸鉸接在所述上固定板上。所述第一彈簧傾斜設置，活動座側(cè)低，杠桿側(cè)高。所述容器、容器安裝和固定機構(gòu)，以及容器蓋開關機構(gòu)為兩套，所述電控部分設置在中間，兩側(cè)各為一套容器、容器安裝和固定機構(gòu)和容器蓋開關機構(gòu)。本實用新型提供了一種水下油類水樣原位采水裝置，它可以采集不同深度的水下油類水樣，在下放和提升過程中不受其他深度水樣的干擾，以保證所采集水樣的原位特征。本實用新型技術(shù)方案的工作過程是，將干凈的容器安裝在水下部分相應的位置，安裝兩個彈簧到初始位置，把水下部分通過纜繩和電纜放入水中，此時容器通過容器蓋處于關閉狀態(tài)，防止不需要的深度的水樣進入容器?？刂评|繩速度使之緩緩下降，通過安裝在水下電控部分的深度傳感器，在甲板單元顯示水下部分的深度信息，到達設定的欲采集水樣深度時，停止纜繩下降，通過甲板單元控制電磁鐵動作，水下部分相應的機構(gòu)打開容器蓋開始采水，采水一定的時間后，啟動電磁鐵動作關閉容器蓋，拉動纜繩使水下部分到甲板，取出容器，保存容器內(nèi)水樣供分析研究使用。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點和積極效果:1、通過容器蓋開關機構(gòu)可以在規(guī)定的深度進行取樣，而且關蓋嚴密，不會有其它深度的水層進入容器，保證了取樣和測試結(jié)果的準確性。2、通過固定座、第一、二彈簧、活動座和杠桿等結(jié)構(gòu)，操作開、關蓋過程有效可靠，提高了工作效率。3、下固定板與底座之間設有支撐彈簧，可以使容器處于一個彈性變化的范圍，減少了容器損壞和變形的現(xiàn)象。4、第一彈簧傾斜設置，使杠桿在移動時，避免第一彈簧自身變形或扭曲，也可以避免第一彈簧與第二彈簧發(fā)生干涉。5、第一彈簧的長度略大于第二彈簧的長度，當杠桿回位后，第二彈簧仍具有一定拉力，該拉力作用在活動座上，并壓迫第一彈簧以及杠桿，通過對杠桿加力使得容器蓋始終具有予緊力，容器蓋關閉嚴密，可以防止進水。

圖1是本實用新型一種水下油類水樣原位采水裝置的未灌水容器蓋關閉狀態(tài)時主視圖；圖2是圖1的左視圖；圖3是本實用新型一種水下油類水樣原位采水裝置的未灌水容器蓋關閉狀態(tài)時立體圖；圖4是本實用新型一種水下油類水樣原位采水裝置的容器蓋處于打開狀態(tài)時的局部立體圖；圖5是本實用新型一種水下油類水樣原位采水裝置的容器蓋處于打開狀態(tài)時的側(cè)視圖；圖6是本實用新型一種水下油類水樣原位采水裝置的灌完水后容器蓋處于關閉狀態(tài)時的局部立體圖；圖7是本實用新型一種水下油類水樣原位采水裝置的灌完水后容器蓋處于關閉狀態(tài)時的側(cè)視圖；1、電控部分；2、容器；2_1、容器蓋；3、容器安裝和固定機構(gòu)；3_1、底座；3_2、容器卡箍；3-3、上固定板；3-4、下固定板；3-5、支柱；3-6、支撐彈簧；4、容器蓋開關機構(gòu)；4-1、固定座；4-1’、固定座；4-1-1、固定槽、固定槽；4_2、活動座；4_2_1、定位板；4-2-2、定位孔；4_3、第一彈簧；4_4、第二彈簧；4_5、杠桿；4_6、開蓋電磁鐵；4_6_1、開蓋電磁鐵的鎖定銷；4-7、關蓋電磁鐵；4-7-1、關蓋電磁鐵的鎖定銷；4-8、活動座導向柱。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進行詳細地描述。[0032]參見圖1至圖7，一種水下油類水樣原位采水裝置，包括水上部分和水下部分，以及水上部分和水下部分之間的電纜線，所述水下部分包括電控部分1、兩個容器2、兩個容器安裝和固定機構(gòu)3，以及兩個容器蓋開關機構(gòu)4，所述容器安裝和固定機構(gòu)具有底座3-1，每一容器蓋開關機構(gòu)4包括兩個固定座4-1、4-1’、一個活動座4-2、第一彈簧4-3、第二彈簧4-4、一個杠桿4-5、開蓋電磁鐵4-6和關蓋電磁鐵4-7,兩個所述固定座4_1、4_1’分別焊接固定在所述底座3-1兩側(cè)，每一固定座4-1、4-1’上開有固定槽4-1-1，所述杠桿4-5的上端連接所述容器蓋2-1。參見圖1、圖2和圖3，當未灌水，容器蓋處于關閉狀態(tài)時，所述杠桿4-5的下端插裝在同一側(cè)的固定座4-1的固定槽4-1-1內(nèi)，開蓋電磁鐵4-6的鎖定銷4_6_1插裝在位于固定槽4-1-1內(nèi)的杠桿4-5下端的定位孔內(nèi)，將杠桿4-5下端鎖定在該固定槽4-1-1內(nèi)。一個所述活動座4-2位于與杠桿4-5相對的固定座4-1’處,所述活動座4_2的背面具有定位板4-2-1，所述定位板4-2-1插裝在所述固定座4-1’的固定槽4-1-1’內(nèi)，關蓋電磁鐵4-7的鎖定銷4-7-1插裝在位于固定槽4-1-1’內(nèi)的活動座的定位板4-2-1的定位孔4-2-2內(nèi)，將活動座4-2鎖定,第一彈簧4-3的一端連接在所述杠桿4_5的下端,另一端連接在所述活動座4-2上，第二彈簧4-4 一端連接在杠桿4-5側(cè)的固定座4-1上，另一端連接在所述活動座4-2上。在所述第二彈簧4-4兩側(cè)均設有活動座導向柱4-8，每一所述活動座導向柱4_8穿過所述活動座4-2，其兩端分別連接在兩側(cè)的固定座4-1、4-1’上。第一彈簧4-3設置在上，第二彈簧4-4在下，第一彈簧4_3的長度略大于第二彈簧4-4的長度,大于范圍在3-10mm。在本實施例中，大于值為5mm。所述第一彈簧4_3傾斜設置，活動座側(cè)低，杠桿側(cè)高。所述容器安裝和固定機構(gòu)還包括有容器卡箍3-2、上固定板3-3、下固定板3_4和位于上、下固定板3-3、3-4之間的多根支柱3-5，所述支柱3-5上端與所述上固定板3_3連接固定，所述支柱3-5的柱體穿過所述下固定板3-4，其下端連接在所述底座3-1上，所述容器卡箍3-2活動地連接在所述支柱3-5上，所述容器2安裝在所述上固定板3-3和所述下固定板3-4之間并由所述容器卡箍3-2固定,所述下固定板3-4與所述底座3-1之間的支柱3-5的柱體上套裝有支撐彈簧3-6，所述容器蓋2-1通過銷軸鉸接在所述上固定板3-3上。所述容器、容器安裝和固定機構(gòu)，以及容器蓋開關機構(gòu)為兩套，所述電控部分設置在中間，兩側(cè)各為一套容器、容器安裝和固定機構(gòu)和容器蓋開關機構(gòu)。圖1、圖2和圖3是未裝水時容器蓋處于關閉狀態(tài)的示意圖。參見圖4和圖5，當?shù)竭_設定深度時，通過電控部分I對開蓋電磁鐵4-6發(fā)出信號，使得開蓋電磁鐵的鎖定銷4-6-1動作脫開鎖定，杠桿4-5的鎖定被解除，杠桿4-5的下端在第一彈簧4-3拉力作用下向另一側(cè)迅速移動，而是上端的容器蓋2-1則被連動地繞銷軸轉(zhuǎn)動，容器蓋2-1被打開，水迅即進入容器2，實現(xiàn)采樣。由于杠桿4-5在移動時呈鐘擺式運動，具有從上向下的圓弧軌跡，因而將第一彈簧4-3傾斜設置，可以避免第一彈簧4-3在收縮回位過程中發(fā)生自身扭曲或與第二彈簧可能發(fā)生的相互干涉現(xiàn)象。參見圖6和圖7，當需要關閉容器蓋2-1時，通過電控部分I對關蓋電磁鐵4_7發(fā)出信號，使得關蓋電磁鐵的鎖定銷4-7-1脫開，活動座4-2的鎖定被解除，活動座4-2在第二彈簧4-4的拉力作用下脫離固定座4-1’向另一側(cè)運動，并將杠桿4-5推回至固定座4-1的固定槽4-1-1內(nèi)，杠桿4-5在回位的過程中，帶動容器蓋2-1回位關閉。由于第一彈簧4-3的長度略大于第二彈簧4-4的長度，當杠桿4-5回位后，第二彈簧4-4仍具有一定拉力，該拉力作用在活動座4-2上，并壓迫第一彈簧4-3，并傳遞至杠桿4-5，使得容器蓋2-1被關緊，以防止進水。在以下說明中，第一彈簧也可以稱為開蓋彈簧，第二彈簧也可以稱為關蓋彈簧。具體的獲取方法步驟如下:(I)、在甲板上把采樣容器2安裝在水下部分相應的支架上，具體步驟是，打開固定容器2的容器卡箍3-2，把容器2放在下固定板3-4上稍用力向下，水平方向推容器2到內(nèi)側(cè)的容器卡箍3-2定位處；(2)、在甲板上把開蓋彈簧4-3和關蓋彈簧4-4安裝到位，先拉動關蓋彈簧4_4，到位后把連接開蓋電磁鐵的鎖定銷4-7-1插入定位孔，使活動座4-2被鎖定，然后反向拉動開蓋彈簧4-3和杠桿4-5，到位后把開蓋電磁鐵的鎖定銷4-6-1插入；(3)、在甲板上連接電源線，打開甲板單元電源開關；(4)、通過連接水下單元的纜繩，把水下單元緩慢放入水中下降；(5)、觀察甲板單元深度顯示，到達設定深度時停止下放；(6)、啟動甲板單元的打開開關，延時30秒后關閉甲板單元電源；(7)、提升水下部分到甲板，按步驟(I)相反的過程取出樣品容器；(8)、把樣品容器加蓋后，按照相應的國家規(guī)范要求保存或進行檢測。本實用新型獲取的樣品，可以分析油類含量等指標，排除了其他水層的擾動和影響。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非是對本實用新型作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。凡未脫離本實用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種水下油類水樣原位采水裝置，包括水上部分和水下部分，以及水上部分和水下部分之間的電纜線，所述水下部分包括電控部分、至少一個容器、至少一個容器安裝和固定機構(gòu)，以及至少一個容器蓋開關機構(gòu)，所述容器安裝和固定機構(gòu)具有底座，其特征在于，每一容器蓋開關機構(gòu)包括兩個固定座、一個活動座、第一彈簧、第二彈簧、一個杠桿、開蓋電磁鐵和關蓋電磁鐵，兩個所述固定座分別固定在所述底座兩側(cè)，每一固定座上開有固定槽，所述杠桿的上端連接所述容器蓋，當未灌水，容器蓋處于關閉狀態(tài)時，所述杠桿的下端插裝在同一側(cè)的固定座的固定槽內(nèi)，開蓋電磁鐵的鎖定銷插裝在位于固定槽內(nèi)的杠桿下端的定位孔內(nèi)，將杠桿下端鎖定，所述活動座位于與杠桿相對的固定座處，所述活動座的背面具有定位板，所述定位板插裝在所述固定座的固定槽內(nèi)，關蓋電磁鐵的鎖定銷插裝在位于固定槽內(nèi)的活動座的定位板的定位孔內(nèi)，將活動座鎖定，弟一彈黃的一端連接在所述杠桿的下端，另一端連接在所述活動座上，第二彈簧一端連接在杠桿側(cè)的固定座上，另一端連接在所述活動座上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下油類水樣原位采水裝置，其特征在于:在所述第二彈簧兩側(cè)均設有活動座導向柱，每一所述活動座導向柱穿過所述活動座，其兩端分別連接在兩側(cè)的固定座上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水下油類水樣原位采水裝置，其特征在于:第一彈簧設置在上，第二彈簧在下，第一彈簧的長度略大于第二彈簧的長度，大于范圍在3-10mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下油類水樣原位采水裝置，其特征在于:所述容器安裝和固定機構(gòu)還包括有容器卡箍、上固定板、下固定板和位于上、下固定板之間的多根支柱，所述支柱上端與所述上固定板連接固定，所述支柱的柱體穿過所述下固定板，其下端連接在所述底座上，所述容器卡箍活動地連接在所述支柱上，所述容器安裝在所述上固定板和所述下固定板之間并由所述容器卡箍固定，所述下固定板與所述底座之間的支柱的柱體上套裝有支撐彈簧，所述容器蓋通過銷軸鉸接在所述上固定板上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種水下油類水樣原位采水裝置，其特征在于:所述第一彈簧傾斜設置，活動座側(cè)低，杠桿側(cè)高。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下油類水樣原位采水裝置，其特征在于:所述容器、容器安裝和固定機構(gòu)，以及容器蓋開關機構(gòu)為兩套，所述電控部分設置在中間，兩側(cè)各為一套容器、容器安裝和固定機構(gòu)和容器蓋開關機構(gòu)。
專利摘要本實用新型提供了一種水下油類水樣原位采水裝置，它可以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的在操作容器蓋開關方面存在不足，影響了正常使用和測試結(jié)果的問題。一種水下油類水樣原位采水裝置，容器蓋、雙彈簧組合、電磁鐵等組成。在使用時，當裝置到達設定的深度后，通過甲板單元的控制按鈕啟動打開容器蓋的機構(gòu)。水下電控部分接到指令后，啟動電磁鐵電源，電磁鐵提供一個拉力拉動鎖定銷并產(chǎn)生位移，開蓋彈簧拉動開蓋杠桿脫離鎖定位置移動，通過杠桿作用打開容器蓋采水，采水后，啟動電磁鐵動作關閉容器蓋，拉動纜繩使水下部分提升到甲板，取出容器，保存容器內(nèi)水樣供分析研究使用。本實用新型具有操作簡單可靠、開關蓋動作準確可靠，測試結(jié)果準確等優(yōu)點。
文檔編號G01N1/10GK203069407SQ201320044970
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月28日
發(fā)明者侯廣利, 賀江, 姜人好, 劉巖, 褚東志, 湯永佐, 程巖, 高楊, 王茜, 曹煊, 劉冬彥, 馬然, 呂婧, 石小梅, 郭翠蓮, 尤小華 申請人:山東省科學院海洋儀器儀表研究所