一種海底微生物墊采樣器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種海底微生物墊采樣器，搭載于ROV或載人潛器上，通過液壓馬達(dá)驅(qū)動離心泵吸附海底微生物墊，可以通過不同形式的存儲模塊收集存儲海底微生物墊樣品，通過多個存儲容器切換或卷動濾膜的方式實現(xiàn)水下多點采集。該采樣器由吸管、存儲模塊、液壓馬達(dá)和離心泵組成；所述存儲模塊為一個具有空腔的容器，容器的空腔內(nèi)具有濾芯或者濾膜；容器的外壁具有軟管入口和軟管出口，其中軟管入口通過軟管連接所述握持吸管，軟管出口通過軟管連接所述離心泵入口；液壓馬達(dá)連接所述離心泵，液壓馬達(dá)帶動離心泵,使吸管處產(chǎn)生吸附力。
【專利說明】一種海底微生物墊采樣器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種海底微生物墊采樣器，屬于深海生物采樣工具領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]深海是地球上最大的基因資源庫。國際公認(rèn)，深海中蘊藏著地球行最為豐富的物種多樣性和最大的生物量。近幾年來，國際社會對國際海域遺傳資源普遍重視。無論發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家，都認(rèn)識到了管轄之外的海洋遺傳資源的重大潛在應(yīng)用價值。
[0003]海底微生物墊是深海環(huán)境下多種菌落形成的集群，表現(xiàn)為近海底部位漂浮的絮狀物質(zhì)，對于海洋生物學(xué)研宄具有極其重大的意義。而目前已有的水體采樣器、沉積物采樣器等采樣工具并不具有海底微生物墊的采集功能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種海底微生物墊采樣器，其目的是為了實現(xiàn)海底微生物墊采集；通過多個存儲容器切換或卷動濾膜的方式實現(xiàn)水下多點采集；容器式存儲模塊可以有效避免微生物墊樣品相互污染，卷膜式存儲模塊可以實現(xiàn)大容量采集，獲取更多微生物墊樣品。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種海底微生物墊采樣器，由吸管、存儲模塊、液壓馬達(dá)和離心泵組成；存儲模塊為一個具有空腔的容器，容器的空腔內(nèi)具有濾芯或者濾膜；容器的外壁具有軟管入口和軟管出口，其中軟管入口通過軟管連接握持吸管，軟管出口通過軟管連接離心泵入口 ；液壓馬達(dá)連接離心泵，液壓馬達(dá)帶動離心泵，使吸管處產(chǎn)生吸附力。
[0006]優(yōu)選地，存儲模塊為容器式存儲模塊；容器式存儲模塊由長方體容器外殼、多個存儲容器、滑動擋板、軟管入口和軟管出口組成；長方體容器外殼為一端開口的長方體空腔，長方體容器外殼開口端朝上垂直放置，選取其兩相對側(cè)面為出入面，在一個出入面的底端開口并固連一個軟管接口作為軟管入口，在另一個出入面的頂端開口并固連一個軟管接口作為軟管出口 ；滑動擋板上均勻開有與存儲容器數(shù)量相同的通孔，滑動擋板的整體尺寸覆蓋長方體容器外殼開口的一端；存儲容器包括長方體中空腔體、濾芯、彈簧鉸鏈蓋板以及T型把手；連接關(guān)系為:長方體中空腔體以其長度方向垂直放置，選取其兩相對側(cè)面為過濾面，在過濾面上加工過濾孔，在長方體中空腔體的內(nèi)腔底面開有一個與外界相通的開口 ；彈簧鉸鏈蓋板通過鉸鏈結(jié)構(gòu)固定于長方體中空腔體的內(nèi)腔底面，并覆蓋開口 ；濾芯置于長方體中空腔體的內(nèi)腔中；T型把手固定連接在長方體中空腔體頂部外表面；將多個存儲容器的T型把手朝外并排放入長方體容器外殼中，其中過濾面與出入面相對；將滑動擋板覆蓋在長方體容器外殼開口的一端，其中每一個存儲容器的T型把手位置均由滑動擋板的對應(yīng)通孔伸出。
[0007]當(dāng)存儲模塊采用容器式存儲模塊時，握持吸管通過軟管連接至軟管入口，離心泵入口通過軟管連接至軟管出口。
[0008]優(yōu)選地，存儲模塊為卷膜式存儲模塊；卷膜式存儲模塊由空腔殼體、主動輪、從動輪、導(dǎo)向輪、濾膜、棘輪機構(gòu)、軟管入口以及軟管出口組成；空腔殼體為一個內(nèi)部中空的柱體，以該柱體的兩平行面垂直于水平面放置，則其中一個平行面頂部開口并固連一個軟管接口作為軟管入口，在另一個平行面底部開口并固連一個軟管接口作為軟管出口 ；在空腔殼體內(nèi)部，軟管入口位置的下方，主動輪軸向連接兩個平行面，從動輪軸向連接兩個平行面，濾膜纏繞在主動輪和從動輪上組成傳送帶結(jié)構(gòu)，軟管出口的位置在傳送帶結(jié)構(gòu)的中部；主動輪由棘輪機構(gòu)帶動轉(zhuǎn)動，棘輪機構(gòu)位于主動輪軸向一側(cè)的平行面外表面。
[0009]當(dāng)存儲模塊采用卷膜式存儲模塊時，握持吸管通過軟管連接至軟管入口，離心泵入口通過軟管連接至軟管出口。
[0010]優(yōu)選地，棘輪機構(gòu)上連接有搖柄用于控制旋轉(zhuǎn)；搖柄一端固定于棘輪機構(gòu)的中心，另一端連接拉環(huán)；當(dāng)空腔殼體的兩平行面垂直于水平面放置時，搖柄通過橡皮筋固定為自由端豎直向上的狀態(tài)，該狀態(tài)為搖柄的初始狀態(tài)。
[0011]拉環(huán)為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，拉環(huán)軸向兩側(cè)固連于搖柄的自由端；通過機械手拉動拉環(huán)，從而使擺動搖柄轉(zhuǎn)動一定角度，旋轉(zhuǎn)棘輪機構(gòu)轉(zhuǎn)動帶動主動輪，從而使纏繞在主動輪上的濾膜轉(zhuǎn)動；當(dāng)轉(zhuǎn)動結(jié)束后，機械手松開拉環(huán)，搖柄在橡皮筋的作用下回復(fù)初始狀態(tài)。
[0012]有益效果:
[0013]1、本發(fā)明搭載于ROV或載人潛器上，通過液壓馬達(dá)驅(qū)動離心泵吸附海底微生物墊，可以通過不同形式的存儲模塊收集存儲海底微生物墊樣品，通過多個存儲容器切換或卷動濾膜的方式實現(xiàn)水下多點采集。
[0014]2、本發(fā)明提供了一種容器式存儲模塊的實現(xiàn)形式，該存儲模塊由于采用了多個存儲容器，每個存儲容器之間相互獨立，可以有效避免微生物墊樣品相互污染。
[0015]3、本發(fā)明同時提供了一種卷膜式的存儲模塊，卷膜面積較大，能夠?qū)崿F(xiàn)大容量采集，獲取更多微生物墊樣品。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1一海底微生物墊采樣器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2—容器式存儲模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3—采用容器式存儲模塊的海底微生物墊采樣器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4一卷膜式存儲模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5—采用卷膜式存儲模塊的海底微生物墊采樣器結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖并舉實施例，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0022]本發(fā)明提供了一種海底微生物墊采樣器，本發(fā)明搭載于ROV或載人潛器上，通過液壓馬達(dá)驅(qū)動離心泵吸附海底微生物墊，通過容器式或卷膜式存儲模塊收集存儲海底微生物墊樣品，通過多個存儲容器切換或卷動濾膜的方式實現(xiàn)水下多點采集。其中容器式存儲模塊可以有效避免微生物墊樣品相互污染，卷膜式存儲模塊可以實現(xiàn)大容量采集，獲取更多微生物墊樣品。
[0023]實施例1:本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示，由握持吸管1、存儲模塊、液壓馬達(dá)4和離心泵5組成。
[0024]存儲模塊為一個具有空腔的容器，容器內(nèi)具有濾芯或者濾膜，用于保存采集的海底微生物；容器的外壁具有軟管入口和軟管出口，其中軟管入口通過軟管連接握持吸管1，軟管出口通過軟管連接離心泵5入口。
[0025]液壓馬達(dá)4用于驅(qū)動離心泵5，使握持吸管I處產(chǎn)生吸附力，從而將海底微生物墊吸入握持吸管I內(nèi)，通過軟管將海底微生物墊存儲到存儲模塊的濾芯或者濾膜。
[0026]存儲模塊通過固定機構(gòu)6安裝于潛器采樣籃7側(cè)面，液壓馬達(dá)4及離心泵5通過連接件安裝于潛器采樣籃7上方。潛器機械手提升容器式存儲模塊中一套容器上方的T型把手2-8，T型把手2-8被提起的容器即為當(dāng)前存儲容器。隨后潛器機械手抓持握持吸管I對準(zhǔn)海底微生物墊，潛器液壓源啟動，通過液壓馬達(dá)4驅(qū)動離心泵5使采樣器的握持吸管I處產(chǎn)生一定的吸附力，從而將海底微生物墊吸入握持吸管I內(nèi)，通過軟管將海底微生物墊存儲到當(dāng)前存儲容器中。
[0027]實施例2:如圖2所示為容器式存儲模塊，容器式存儲模塊2由長方體容器外殼2-4、多個存儲容器2-7、滑動擋板2-1、軟管入口 2-2和軟管出口 2-3組成；長方體容器外殼2-4為一端開口的長方體空腔，長方體容器外殼2-4開口端朝上垂直放置，選取其兩相對側(cè)面為出入面，在一個出入面的底端開口并固連一個軟管接口作為軟管入口 2-2，在另一個出入面的頂端開口并固連一個軟管接口作為軟管出口 2-3 ;滑動擋板2-1為一中央挖空的長方形板，滑動擋板2-1上均勻開有數(shù)量與上述存儲容器2-7相同的通孔，滑動擋板2-1的尺寸覆蓋長方體容器外殼2-4開口的一端；存儲容器2-7包括長方體中空腔體2-9、濾芯2-6、彈簧鉸鏈蓋板2-5以及T型把手2-8 ;連接關(guān)系為:長方體中空腔體2-9以其長度方向垂直放置，選取其兩相對側(cè)面為過濾面，在過濾面上加工過濾孔，在長方體中空腔體2-9的內(nèi)腔底面開有一個與外界相通的缺口 ；彈簧鉸鏈蓋板2-5通過鉸鏈結(jié)構(gòu)固定于長方體中空腔體2-9的內(nèi)腔底面，并覆蓋缺口 ；濾芯2-6置于長方體中空腔體2-9的內(nèi)腔中；T型把手2-8固定連接在長方體中空腔體2-9頂部外表面；將多個存儲容器2-7順次沿長方體容器外殼開口的一端放置于2-4的長方體空腔內(nèi)，其中過濾面與出入面相對；Τ型把手2-8由滑動擋板
2-1中央挖空部分伸出。
[0028]當(dāng)存儲模塊采用容器式存儲模塊2時，握持吸管I通過軟管連接至軟管入口2-2，離心泵5入口通過軟管連接至軟管出口 2-3。
[0029]通過潛器機械手提升某一存儲容器上方的T型把手，使軟管入口 2-2通過被提起的存儲容器2-7底部與軟管出口 2-3形成流體回路，被采樣器抽吸的海底微生物墊流過存儲容器保存在濾芯2-6中。在存儲容器2-7底部安裝有彈簧鉸鏈蓋板2-5，當(dāng)離心泵工作進(jìn)行抽吸時，在負(fù)壓的作用下打開，當(dāng)離心泵結(jié)束工作后，彈簧鉸鏈蓋板2-5自動關(guān)閉。
[0030]實施例3:如圖3所示為采用卷膜式存儲模塊的海底微生物墊采樣器，卷膜式存儲模塊3由空腔殼體3-1、主動輪3-7、從動輪3-2、導(dǎo)向輪3-4、濾膜3_3、棘輪機構(gòu)3_9、軟管入口 3-10以及軟管出口 3-11組成；空腔殼體3-1為一個內(nèi)部中空的柱體，以該柱體的兩平行面垂直于水平面放置，則其中一個平行面頂部開口并固連一個軟管接口作為軟管入口
3-10，在另一個平行面底部開口并固連一個軟管接口作為軟管出口3-11 ;在空腔殼體3-1內(nèi)部，軟管入口 3-10位置的下方，主動輪3-7軸向連接兩個平行面，從動輪3-2軸向連接兩個平行面，主動輪3-7和從動輪3-2 二者之間相距一定距離，濾膜3-3纏繞在主動輪3-7和從動輪3-2上組成傳送帶結(jié)構(gòu)，軟管出口 3-11的位置在傳送帶結(jié)構(gòu)的中部；主動輪3-7由棘輪機構(gòu)3-9帶動轉(zhuǎn)動，棘輪機構(gòu)3-9位于主動輪3-7軸向一側(cè)的平行面外表面；
[0031]當(dāng)存儲模塊采用卷膜式存儲模塊3時，握持吸管I通過軟管連接至軟管入口3-10，離心泵5入口通過軟管連接至軟管出口 3-11。
[0032]其中卷膜式存儲模塊3通過固定機構(gòu)6安裝于潛器采樣籃7側(cè)面，液壓馬達(dá)4及離心泵5通過連接件安裝于潛器采樣籃7上方。潛器機械手拉動卷膜式存儲模塊3側(cè)面拉環(huán)3-6，使存儲模塊內(nèi)部卷膜卷動一定距離。隨后潛器機械手抓持握持吸管I對準(zhǔn)海底微生物墊，潛器液壓源啟動，通過液壓馬達(dá)4驅(qū)動離心泵5使采樣器的握持吸管I處產(chǎn)生一定的吸附力，從而將海底微生物墊吸入握持吸管I內(nèi)，通過軟管將海底微生物墊存儲到卷膜上。當(dāng)潛器到達(dá)下一采樣位置后，繼續(xù)通過潛器機械手拉動拉環(huán)，使濾膜卷動一定距離進(jìn)行后續(xù)海底微生物墊采樣。
[0033]本實施例中棘輪機構(gòu)3-9上連接有搖柄3-8用于控制旋轉(zhuǎn)；
[0034]搖柄3-8為桿狀結(jié)構(gòu)，搖柄3-8的一端為固定端，固定于棘輪機構(gòu)的中心，搖柄3_8的另一端為自由端，自由端連接拉環(huán)3-6 ;當(dāng)空腔殼體3-1的兩平行面垂直于水平面放置時，搖柄3-8通過橡皮筋3-5固定為自由端豎直向上的狀態(tài)，該狀態(tài)為搖柄3-8的初始狀態(tài)；
[0035]拉環(huán)3-6為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，拉環(huán)3-6軸向兩側(cè)固連于搖柄3_8的自由端；
[0036]通過機械手拉動拉環(huán)3-6，從而使擺動搖柄3-8轉(zhuǎn)動一定角度，旋轉(zhuǎn)棘輪機構(gòu)3_9轉(zhuǎn)動帶動主動輪3-7，從而使纏繞在主動輪3-7上的濾膜3-3轉(zhuǎn)動一定距離；當(dāng)轉(zhuǎn)動結(jié)束后，機械手松開拉環(huán)3-6，搖柄3-8在橡皮筋3-5的作用下回復(fù)初始狀態(tài)，由于棘輪機構(gòu)3-9是單向旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，因此并不會帶動主動輪3-7動作。
[0037]綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種海底微生物墊采樣器，其特征在于，由吸管(I)、存儲模塊、液壓馬達(dá)(4)和離心泵(5)組成； 所述存儲模塊為一個具有空腔的容器，容器的空腔內(nèi)具有濾芯或者濾膜；容器的外壁具有軟管入口和軟管出口，其中軟管入口通過軟管連接所述握持吸管(I)，軟管出口通過軟管連接所述離心泵(5)入口； 所述液壓馬達(dá)⑷連接所述離心泵(5)，液壓馬達(dá)(4)帶動離心泵(5)，使吸管⑴處產(chǎn)生吸附力。
2.如權(quán)利要求1所述的一種海底微生物墊采樣器，其特征在于，所述存儲模塊為容器式存儲模塊⑵； 所述容器式存儲模塊由長方體容器外殼(2-4)、多個存儲容器(2-7)、滑動擋板(2-1)、軟管入口(2-2)和軟管出口(2-3)組成；所述長方體容器外殼(2-4)為一端開口的長方體空腔，所述長方體容器外殼(2-4)開口端朝上垂直放置，選取其兩相對側(cè)面為出入面，在一個出入面的底端開口并固連一個軟管接口作為軟管入口(2-2)，在另一個出入面的頂端開口并固連一個軟管接口作為軟管出口(2-3);所述滑動擋板(2-1)上均勻開有與所述存儲容器(2-7)數(shù)量相同的通孔，滑動擋板(2-1)的整體尺寸覆蓋所述長方體容器外殼(2-4)開口的一端；所述存儲容器(2-7)包括長方體中空腔體(2-9)、濾芯(2-6)、彈簧鉸鏈蓋板(2-5)以及T型把手(2-8);連接關(guān)系為:所述長方體中空腔體(2-9)以其長度方向垂直放置，選取其兩相對側(cè)面為過濾面，在過濾面上加工過濾孔，在長方體中空腔體(2-9)的內(nèi)腔底面開有一個與外界相通的開口 ；所述彈簧鉸鏈蓋板(2-5)通過鉸鏈結(jié)構(gòu)固定于長方體中空腔體(2-9)的內(nèi)腔底面，并覆蓋所述開口 ；所述濾芯(2-6)置于長方體中空腔體(2-9)的內(nèi)腔中；所述T型把手(2-8)固定連接在長方體中空腔體(2-9)頂部外表面；將所述多個存儲容器(2-7)的T型把手(2-8)朝外并排放入長方體容器外殼(2-4)中，其中過濾面與出入面相對；將所述滑動擋板(2-1)覆蓋在所述長方體容器外殼(2-4)開口的一端，其中每一個存儲容器(2-7)的T型把手(2-8)位置均由所述滑動擋板(2-1)的對應(yīng)通孔伸出； 當(dāng)所述存儲模塊采用容器式存儲模塊(2)時，所述握持吸管(I)通過軟管連接至所述軟管入口(2-2)，所述離心泵(5)入口通過軟管連接至所述軟管出口(2-3)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種海底微生物墊采樣器，其特征在于，所述存儲模塊為卷膜式存儲模塊⑶； 所述卷膜式存儲模塊(3)由空腔殼體(3-1)、主動輪(3-7)、從動輪(3-2)、導(dǎo)向輪(3-4)、濾膜(3-3)、棘輪機構(gòu)(3-9)、軟管入口(3-10)以及軟管出口(3_11)組成；所述空腔殼體(3-1)為一個內(nèi)部中空的柱體，以該柱體的兩平行面垂直于水平面放置，則其中一個平行面頂部開口并固連一個軟管接口作為軟管入口(3-10)，在另一個平行面底部開口并固連一個軟管接口作為軟管出口(3-11);在空腔殼體(3-1)內(nèi)部，軟管入口(3-10)位置的下方，所述主動輪(3-7)軸向連接兩個平行面，所述從動輪(3-2)軸向連接兩個平行面，所述濾膜(3-3)纏繞在主動輪(3-7)和從動輪(3-2)上組成傳送帶結(jié)構(gòu)，軟管出口(3-11)的位置在傳送帶結(jié)構(gòu)的中部；所述主動輪(3-7)由棘輪機構(gòu)(3-9)帶動轉(zhuǎn)動，所述棘輪機構(gòu)(3-9)位于主動輪(3-7)軸向一側(cè)的平行面外表面； 當(dāng)所述存儲模塊采用卷膜式存儲模塊(3)時，所述握持吸管(I)通過軟管連接至所述軟管入口(3-10)，所述離心泵(5)入口通過軟管連接至所述軟管出口(3-11)。
4.如權(quán)利要求3所述的一種海底微生物墊采樣器，其特征在于，所述棘輪機構(gòu)(3-9)上連接有搖柄(3-8)用于控制旋轉(zhuǎn)； 所述搖柄(3-8) —端固定于所述棘輪機構(gòu)的中心，另一端連接拉環(huán)(3-6);當(dāng)所述空腔殼體(3-1)的兩平行面垂直于水平面放置時，搖柄(3-8)通過橡皮筋(3-5)固定為自由端豎直向上的狀態(tài)，該狀態(tài)為搖柄(3-8)的初始狀態(tài)； 所述拉環(huán)(3-6)為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，拉環(huán)(3-6)軸向兩側(cè)固連于搖柄(3-8)的自由端；通過機械手拉動拉環(huán)(3-6)，從而使擺動搖柄(3-8)轉(zhuǎn)動一定角度，旋轉(zhuǎn)棘輪機構(gòu)(3-9)轉(zhuǎn)動帶動主動輪(3-7)，從而使纏繞在主動輪(3-7)上的濾膜(3-3)轉(zhuǎn)動；當(dāng)轉(zhuǎn)動結(jié)束后，機械手松開拉環(huán)(3-6)，搖柄(3-8)在橡皮筋(3-5)的作用下回復(fù)初始狀態(tài)。
【文檔編號】C12M1/26GK104450507SQ201410718653
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月2日
【發(fā)明者】任翀, 張利, 黃楠, 李小濤, 冀功祥 申請人:中國船舶重工集團(tuán)公司第七一〇研究所