本申請(qǐng)涉及一種海洋次表層水體原位水樣采集系統(tǒng),尤其是海洋次表層水體激光剖面遙感驗(yàn)證中原位水樣的多管采集系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、隨著遙感科技的迅猛發(fā)展,海洋衛(wèi)星遙感反演技術(shù)已從海表水色逐漸進(jìn)入海洋縱向深度的立體觀測(cè)研究層面,在海洋縱向深度的立體觀測(cè)中,目前較為先進(jìn)的遙感手段為水體激光剖面探測(cè)。海洋的深度剖面信息反演技術(shù)必需依賴實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證,由于水體激光剖面探測(cè)技術(shù)尚屬開(kāi)始研究階段,據(jù)文獻(xiàn)檢索目前實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證采用的方法通常為:便攜自容式海洋實(shí)時(shí)原位水參數(shù)測(cè)量?jī)x,它隨潛航器或通過(guò)母船外掛沉降進(jìn)入水下作業(yè)。但由于水深較大水壓很高,對(duì)儀器制造工藝要求高,因此造價(jià)非常昂貴;同時(shí)水下實(shí)時(shí)便攜自容式原位測(cè)量?jī)x器受技術(shù)發(fā)展的制約,可測(cè)量水質(zhì)的參數(shù)和精度有限,再則高昂貴儀器在海上直接開(kāi)展實(shí)驗(yàn)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)較大,某些水參數(shù)是測(cè)后向散射光譜計(jì)算得到結(jié)論,現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)與實(shí)驗(yàn)室分析儀器測(cè)量相比精度和穩(wěn)定性存在一定差距。目前海水取樣分析的實(shí)現(xiàn)方法較為成熟,一種取樣方法是將取樣器沉入水中到預(yù)定深度,通過(guò)手動(dòng)或電動(dòng)打開(kāi)取樣器門取水,閉門后再將取樣器提升到船上進(jìn)行儀器檢測(cè),通常深度在10米以內(nèi),極限深度也就在50至60米,且每次取樣只有500-1000ml,一次取樣不夠還需重新取樣,深度大操作也麻煩,風(fēng)險(xiǎn)大;另一種取樣方法是通過(guò)管道和抽水泵來(lái)完成,但由于采用了抽水泵作業(yè),樣水中的微生物會(huì)在機(jī)械力的作用下改變其自然成組的形態(tài)和分布狀態(tài),且可能機(jī)械攪動(dòng)影響樣水溫度和組成成分(例如引入水泵中殘留雜質(zhì)),這種失真會(huì)對(duì)水樣分析產(chǎn)生嚴(yán)重影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請(qǐng)針對(duì)現(xiàn)有海洋水體深度剖面成分驗(yàn)證原位取水所存在的上述諸多問(wèn)題,通過(guò)人為創(chuàng)造海水壓差勢(shì)能,并利用海水壓差勢(shì)能和海水流動(dòng)特點(diǎn),將海水壓差勢(shì)能轉(zhuǎn)化為海水流動(dòng)的動(dòng)能,將待測(cè)點(diǎn)原位水樣通過(guò)特制專用取水管利用海水流動(dòng)的動(dòng)能自動(dòng)提升到海表,降低了深層水樣獲取的難度,方便遙感科學(xué)研究準(zhǔn)確獲取大量深層分析用水樣。
2、本申請(qǐng)解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案包括:一種海洋次表層水體原位水樣多管采集系統(tǒng),其特征是所述海洋次表層水體原位水樣多管采集系統(tǒng)包括重錘、柔性取水管、安全繩纜、水泵、操作倉(cāng),柔性取水管上部與操作倉(cāng)密封連接并連通大氣,操作倉(cāng)局部沉入海水中,使最小海水壓差(海平面至操作倉(cāng)中柔性取水管最高位置)滿足將海水通過(guò)所述柔性取水管提取至操作倉(cāng)進(jìn)行作業(yè),操作倉(cāng)四周密封,柔性取水管下部取水位置與設(shè)定取水深度對(duì)齊;安全繩纜上端安裝在操作倉(cāng)底部,柔性取水管固定在安全繩纜上,安全繩纜下端掛接重錘,水泵安裝在操作倉(cāng)內(nèi),操作倉(cāng)內(nèi)低處設(shè)置有廢水倉(cāng),所述柔性取水管具有多個(gè)柔性內(nèi)管(兩個(gè)以上),每個(gè)柔性內(nèi)管的下端為進(jìn)水口,進(jìn)水口與設(shè)定取水位置對(duì)齊,每個(gè)柔性內(nèi)管的上部具有出水口,出水口位于操作倉(cāng)內(nèi)。本申請(qǐng)通過(guò)柔性取水管下沉至各進(jìn)水口與設(shè)定取水位置(深度)對(duì)應(yīng)后,利用海水壓差進(jìn)行設(shè)定取水位置的取水操作,簡(jiǎn)潔方便成本低且取水比較平穩(wěn),不需要?jiǎng)恿︱?qū)動(dòng),樣水不經(jīng)過(guò)水泵攪合,樣水中的微生物、水溫不受影響,且不容易引入水泵中殘留雜質(zhì),水樣保真程度高。
3、本申請(qǐng)每個(gè)柔性內(nèi)管均采用柔性絕熱材料制成,各柔性內(nèi)管均安裝在一個(gè)柔性外套內(nèi),各柔性內(nèi)管之間用隔熱材料填充。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)為:柔性取水管單次下沉即可同時(shí)獲取多個(gè)不同水深層的水樣,效率高。
4、所述柔性內(nèi)管上端設(shè)置有用來(lái)打開(kāi)或關(guān)閉柔性內(nèi)管出水的開(kāi)閉機(jī)構(gòu)。
5、本申請(qǐng)與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔,使用方便,成本低,效率高,水樣失真小。
1.一種海洋次表層水體原位水樣多管采集系統(tǒng),其特征是:所述海洋次表層水體原位水樣多管采集系統(tǒng)包括重錘、柔性取水管、安全繩纜、水泵、操作倉(cāng),柔性取水管上部與操作倉(cāng)密封連接并連通大氣,操作倉(cāng)局部沉入海水中,使最小海水壓差滿足將海水通過(guò)所述柔性取水管提取至操作倉(cāng)進(jìn)行作業(yè),操作倉(cāng)四周密封,柔性取水管下部取水位置與設(shè)定取水深度對(duì)齊;安全繩纜上端安裝在操作倉(cāng)底部,柔性取水管固定在安全繩纜上,安全繩纜下端掛接重錘,水泵安裝在操作倉(cāng)內(nèi),操作倉(cāng)內(nèi)低處設(shè)置有廢水倉(cāng),所述柔性取水管具有多個(gè)柔性內(nèi)管,每個(gè)柔性內(nèi)管的下端為進(jìn)水口,進(jìn)水口與設(shè)定取水位置對(duì)齊,每個(gè)柔性內(nèi)管的上部具有出水口,出水口位于操作倉(cāng)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述海洋次表層水體原位水樣多管采集系統(tǒng),其特征是:每個(gè)柔性內(nèi)管均采用柔性絕熱材料制成,各柔性內(nèi)管均安裝在一個(gè)柔性外套內(nèi),各柔性內(nèi)管之間用隔熱材料填充,各柔性內(nèi)管下端為進(jìn)水口,?各柔性內(nèi)管上端引入操作倉(cāng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述海洋次表層水體原位水樣多管采集系統(tǒng),其特征是:所述柔性內(nèi)管上端設(shè)置有用來(lái)打開(kāi)或關(guān)閉柔性內(nèi)管出水的開(kāi)閉機(jī)構(gòu)。