一種高壓流體樣品的保壓轉(zhuǎn)移裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高壓流體樣品的保壓轉(zhuǎn)移裝置，它主要包括培養(yǎng)筒、采樣筒、培養(yǎng)筒恒壓模塊、中部加壓及添加劑輸入模塊及采樣筒驅(qū)動模塊；該裝置可實現(xiàn)深海水體采樣后高壓流體樣品的保壓轉(zhuǎn)移裝置，以對轉(zhuǎn)移后水體樣品進行后期培養(yǎng)實驗。本發(fā)明采用獨特的結(jié)構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)等壓轉(zhuǎn)移技術(shù)，有利于維持高壓水體樣品氣相、有機組及嗜壓型微生物等狀態(tài)，保持樣品中的溶解性氣體與液體不發(fā)生相分離，最大限度的保證樣品在轉(zhuǎn)移過程中環(huán)境不變，增加了后續(xù)實驗室后處理的對樣品檢測數(shù)據(jù)的真實性。
【專利說明】
一種高壓流體樣品的保壓轉(zhuǎn)移裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種高壓流體樣品的保壓轉(zhuǎn)移裝置，特別涉及一種用于深海水體采樣后高壓流體樣品的保壓轉(zhuǎn)移裝置，該裝置可對轉(zhuǎn)移后水體樣品進行后期培養(yǎng)實驗。
【背景技術(shù)】
[0002]在底部海水的物理-化學-生物動力裝置作用下，不同形態(tài)的碳在海水與海底沉積物之間不斷發(fā)生物質(zhì)交換與迀移，是整個海洋碳循環(huán)過程中的一個重要環(huán)節(jié)。同時，底部海水中烴類氣體及其同位素組分的異常是識別天然氣水合物存在的重要標志之一。因此對深海底部海水的研究具有重要的科學意義和經(jīng)濟價值。
[0003]國內(nèi)外現(xiàn)有的深海水體保真采樣技術(shù)已經(jīng)可以做到采集到高保真的海水樣品并帶回實驗室，而后在樣品轉(zhuǎn)移方面通常的做法是降壓轉(zhuǎn)移，由于海水、熱液的壓力變化時會造成氣相溶解組分的散失，有機組分分解以及嗜壓型微生物的大量死亡，因而降壓轉(zhuǎn)移難以保持樣品的原始成分與狀態(tài)。
[0004]因此，研制一套與保真采樣裝置對接的保壓轉(zhuǎn)移裝置，針對保持樣品中的溶解性氣體與液體不發(fā)生相分離的樣品需求，最大限度的保證樣品在轉(zhuǎn)移過程中環(huán)境不變，對樣品檢測數(shù)據(jù)的真實可信至關(guān)重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高壓流體樣品的保壓轉(zhuǎn)移裝置，可以對轉(zhuǎn)移后水體樣品進行后期培養(yǎng)實驗。
[0006]本發(fā)明的一種高壓流體樣品的保壓轉(zhuǎn)移裝置，它包括:培養(yǎng)筒、采樣筒、培養(yǎng)筒恒壓模塊、中部加壓及添加劑輸入模塊及采樣筒驅(qū)動模塊，所述的采樣筒內(nèi)部裝有采樣筒活塞，采樣筒活塞與采樣筒的接觸面裝有采樣筒密封圈，所述的培養(yǎng)筒包括培養(yǎng)筒筒體及同軸線固定于其兩端的培養(yǎng)筒進口端蓋和培養(yǎng)筒出口端蓋，端蓋與筒體之間通過密封圈實現(xiàn)密封，培養(yǎng)筒進口端蓋、培養(yǎng)筒出口端蓋上分別裝有培養(yǎng)筒進口轉(zhuǎn)接口、培養(yǎng)筒出口轉(zhuǎn)接口，在培養(yǎng)筒筒體內(nèi)設(shè)有培養(yǎng)筒活塞，二者之間安裝有活塞密封圈，在培養(yǎng)筒活塞上開有階梯狀的通孔，通孔內(nèi)螺紋安裝有截止閥閥座，截止閥閥座與通孔間設(shè)有截止閥密封圈，截止閥閥座伸入通孔的一端嵌有密封珠，通過旋轉(zhuǎn)截止閥閥座使得密封珠與通孔端部階梯相抵或松開，實現(xiàn)控制通孔通斷；
[0007]所述的采樣筒驅(qū)動模塊用于驅(qū)動采樣筒活塞，以給樣品從采樣筒向培養(yǎng)筒轉(zhuǎn)移提供動力，所述的中部加壓及添加劑輸入模塊將培養(yǎng)筒及采樣筒連接并對連接管道進行加壓以實現(xiàn)管道建立與樣品的同等壓力，在將樣品從采樣筒向培養(yǎng)筒轉(zhuǎn)移過程中，培養(yǎng)筒恒壓模塊用于維持培養(yǎng)筒與樣品為同等壓力，當樣品轉(zhuǎn)移完畢，中部加壓及添加劑輸入模塊從培養(yǎng)筒進口端向培養(yǎng)筒內(nèi)輸入添加劑。
[0008]上述技術(shù)方案中，所述的培養(yǎng)筒恒壓模塊包括培養(yǎng)筒出口截止閥、第一高壓栗、溢流閥；培養(yǎng)筒出口連接培養(yǎng)筒出口截止閥，溢流閥和培養(yǎng)筒出口截止閥連接且中間與第一高壓栗相連。
[0009]上述技術(shù)方案中，所述的中部加壓及添加劑輸入模塊包括培養(yǎng)筒進口截止閥、壓力表、第二高壓栗截止閥、第二高壓栗、采樣筒出口截止閥；采樣筒出口截止閥安裝于采樣筒出口處，第二高壓栗連接第二高壓栗截止閥，第二高壓栗截止閥另一端和采樣筒出口截止閥相連并連接有壓力表，培養(yǎng)筒進口截止閥安裝于培養(yǎng)筒進口處，另一端與壓力表相連。
[0010]上述技術(shù)方案中，所述的采樣筒驅(qū)動模塊包括采樣筒進口截止閥及與其連接的第三高壓栗，采樣筒進口截止閥安裝于采樣筒進口處。
[0011]應用上述的裝置進行高壓流體樣品保壓轉(zhuǎn)移的方法，包括如下步驟:
[0012]步驟A:擰緊截止閥閥座使密封珠與通孔端部階梯相抵關(guān)斷通孔，采用培養(yǎng)筒恒壓模塊將培養(yǎng)筒培養(yǎng)腔的壓力加至樣品壓力，使培養(yǎng)筒活塞移動至培養(yǎng)筒進口端，排空培養(yǎng)筒樣品腔的介質(zhì)；
[0013]步驟B:采用中部加壓及添加劑輸入模塊將采樣筒與培養(yǎng)筒之間的連接管路壓力加至樣品壓力，使管路中形成高壓環(huán)境；
[0014]步驟C:打開步驟B中的連接管路使采樣筒與培養(yǎng)筒連通，采用采樣筒驅(qū)動模塊驅(qū)動采樣筒活塞向采樣筒出口端移動，從而將高壓流體樣品由采樣筒轉(zhuǎn)移至培養(yǎng)筒樣品腔中；
[0015]步驟D:關(guān)閉上述連接管路，拆卸掉培養(yǎng)筒出口端蓋，將培養(yǎng)筒出口轉(zhuǎn)接口裝在截止閥閥座上，擰松截止閥閥座使密封珠與通孔端部階梯松開從而打開通孔，采用中部加壓及添加劑輸入模塊向培養(yǎng)筒樣品腔中輸入添加劑，直至添加劑加至指定劑量后，關(guān)閉裝置并開始進行自培養(yǎng)實驗過程。
[0016]本發(fā)明的高壓流體樣品的保壓轉(zhuǎn)移裝置，其有益效果之處在于:
[0017]I)本發(fā)明提供一種針對保壓海水采樣器完成采樣作業(yè)返回實驗室后將高壓流體樣品保壓轉(zhuǎn)移至培養(yǎng)筒中的裝置，可以對轉(zhuǎn)移后水體樣品進行后期培養(yǎng)實驗。
[0018]2)本發(fā)明提供了樣品的等壓轉(zhuǎn)移技術(shù)，這種后處理技術(shù)會維持高壓水體樣品氣相、有機組及嗜壓型微生物等狀態(tài)，保持樣品中的溶解性氣體與液體不發(fā)生相分離，最大限度的保證樣品在轉(zhuǎn)移過程中環(huán)境不變，增加了后續(xù)實驗室后處理的對樣品檢測數(shù)據(jù)的真實性。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明高壓流體樣品的保壓轉(zhuǎn)移裝置初始狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是本發(fā)明培養(yǎng)筒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3是本發(fā)明高壓流體樣品保壓轉(zhuǎn)移完成后的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明。
[0023]參照圖1，本發(fā)明的高壓流體樣品的保壓轉(zhuǎn)移裝置，它包括:培養(yǎng)筒1、采樣筒2、培養(yǎng)筒恒壓模塊、中部加壓及添加劑輸入模塊及采樣筒驅(qū)動模塊；
[0024]所述的采樣筒2內(nèi)部裝有采樣筒活塞2-2，采樣筒活塞2-2與采樣筒2的接觸面裝有采樣筒密封圈2-1;
[0025]如圖2所示，所述的培養(yǎng)筒I包括培養(yǎng)筒筒體1-3及同軸線固定于其兩端的培養(yǎng)筒進口端蓋1-1和培養(yǎng)筒出口端蓋1-7，端蓋與筒體之間通過密封圈實現(xiàn)密封，培養(yǎng)筒進口端蓋1-1、培養(yǎng)筒出口端蓋1-7上分別裝有培養(yǎng)筒進口轉(zhuǎn)接口 1-12、培養(yǎng)筒出口轉(zhuǎn)接口 1-11，在培養(yǎng)筒筒體1-3內(nèi)設(shè)有培養(yǎng)筒活塞1-5，二者之間安裝有活塞密封圈1-4，在培養(yǎng)筒活塞1-5上開有階梯狀的通孔，通孔內(nèi)螺紋安裝有截止閥閥座1-10，截止閥閥座1-10與通孔間設(shè)有截止閥密封圈1-9，截止閥閥座1-10伸入通孔的一端嵌有密封珠1-8，通過旋轉(zhuǎn)截止閥閥座1-10使得密封珠1-8與通孔端部階梯相抵或松開，實現(xiàn)控制通孔通斷；
[0026]所述的培養(yǎng)筒恒壓模塊包括培養(yǎng)筒出口截止閥3、第一高壓栗4、溢流閥5;培養(yǎng)筒I出口連接培養(yǎng)筒出口截止閥3，溢流閥5和培養(yǎng)筒出口截止閥3連接且中間與第一高壓栗4相連；
[0027]所述的中部加壓及添加劑輸入模塊包括培養(yǎng)筒進口截止閥7、壓力表8、第二高壓栗截止閥9、第二高壓栗10、采樣筒出口截止閥12;采樣筒出口截止閥12安裝于采樣筒2出口處，第二高壓栗10連接第二高壓栗截止閥9，第二高壓栗截止閥9另一端和采樣筒出口截止閥12相連并連接有壓力表8，培養(yǎng)筒進口截止閥7安裝于培養(yǎng)筒進口處，另一端與壓力表8相連；
[0028]所述的采樣筒驅(qū)動模塊包括采樣筒進口截止閥13及與其連接的第三高壓栗14，采樣筒進口截止閥13安裝于采樣筒2進口處；
[0029]圖1中，6、15均為水源，11為水源或添加劑源。
[0030]所述的采樣筒驅(qū)動模塊用于驅(qū)動采樣筒活塞2-2，以給樣品從采樣筒向培養(yǎng)筒轉(zhuǎn)移提供動力，所述的中部加壓及添加劑輸入模塊將培養(yǎng)筒及采樣筒連接并對連接管道進行加壓以實現(xiàn)管道建立與樣品的同等壓力，在將樣品從采樣筒向培養(yǎng)筒轉(zhuǎn)移過程中，培養(yǎng)筒恒壓模塊用于維持培養(yǎng)筒與樣品為同等壓力，當樣品轉(zhuǎn)移完畢，中部加壓及添加劑輸入模塊從培養(yǎng)筒進口端向培養(yǎng)筒內(nèi)輸入添加劑。
[0031]應用上述的裝置進行高壓流體樣品保壓轉(zhuǎn)移的方法，具體包括如下步驟:
[0032]步驟A:斷開培養(yǎng)筒與中部加壓及添加劑輸入模塊的連接，擰緊截止閥閥座1-10使密封珠1-8與通孔端部階梯相抵關(guān)斷通孔，打開培養(yǎng)筒出口截止閥3，再打開第一高壓栗4，將培養(yǎng)筒培養(yǎng)腔Π的壓力加至樣品壓力，使培養(yǎng)筒活塞1-5移動至培養(yǎng)筒I進口端，排空培養(yǎng)筒樣品腔I的介質(zhì);恢復培養(yǎng)筒與中部加壓及添加劑輸入模塊的連接；
[0033]步驟B:打開第二高壓栗截止閥9，啟動第二高壓栗10加壓，直至壓力表8達到樣品壓力，關(guān)閉第二高壓栗10，此時采樣筒與培養(yǎng)筒之間的連接管路壓力加至樣品壓力，使管路中形成高壓環(huán)境；
[0034]步驟C:打開第三高壓栗14，調(diào)節(jié)第三高壓栗14出口壓力稍大于樣品壓力，打開采樣筒進口截止閥13、采樣筒出口截止閥12和培養(yǎng)筒進口截止閥7，采樣筒活塞2-2向采樣筒2出口端移動，從而將高壓流體樣品由采樣筒2轉(zhuǎn)移至培養(yǎng)筒樣品腔I中；轉(zhuǎn)移完成時裝置狀態(tài)如圖3所示；
[0035]步驟D:關(guān)閉采樣筒出口截止閥12，拆卸掉培養(yǎng)筒出口端蓋1-7，將培養(yǎng)筒出口轉(zhuǎn)接口 1-11裝在截止閥閥座1-10上，擰松截止閥閥座1-10使密封珠1-8與通孔端部階梯松開從而打開通孔，打開第二高壓栗10和第二高壓栗截止閥9向培養(yǎng)筒樣品腔I中輸入添加劑，直至添加劑加至指定劑量后，關(guān)閉裝置并開始進行自培養(yǎng)實驗過程。
【主權(quán)項】
1.一種高壓流體樣品的保壓轉(zhuǎn)移裝置，其特征在于，它包括:培養(yǎng)筒(I)、采樣筒(2)、培養(yǎng)筒恒壓模塊、中部加壓及添加劑輸入模塊及采樣筒驅(qū)動模塊，所述的采樣筒(2)內(nèi)部裝有采樣筒活塞(2-2)，采樣筒活塞(2-2)與采樣筒(2)的接觸面裝有采樣筒密封圈(2-1)，所述的培養(yǎng)筒(I)包括培養(yǎng)筒筒體(1-3)及同軸線固定于其兩端的培養(yǎng)筒進口端蓋(1-1)和培養(yǎng)筒出口端蓋(1-7)，端蓋與筒體之間通過密封圈實現(xiàn)密封，培養(yǎng)筒進口端蓋(1-1)、培養(yǎng)筒出口端蓋(1-7)上分別裝有培養(yǎng)筒進口轉(zhuǎn)接口( 1-12)、培養(yǎng)筒出口轉(zhuǎn)接口( 1-11)，在培養(yǎng)筒筒體(1-3)內(nèi)設(shè)有培養(yǎng)筒活塞(1-5)，二者之間安裝有活塞密封圈(1-4)，在培養(yǎng)筒活塞(1-5)上開有階梯狀的通孔，通孔內(nèi)螺紋安裝有截止閥閥座(1-10)，截止閥閥座(1-10)與通孔間設(shè)有截止閥密封圈(1-9)，截止閥閥座(1-10)伸入通孔的一端嵌有密封珠(1-8)，通過旋轉(zhuǎn)截止閥閥座(1-10)使得密封珠(1-8)與通孔端部階梯相抵或松開，實現(xiàn)控制通孔通斷； 所述的采樣筒驅(qū)動模塊用于驅(qū)動采樣筒活塞(2-2)，為從采樣筒向培養(yǎng)筒轉(zhuǎn)移樣品提供動力，所述的中部加壓及添加劑輸入模塊將培養(yǎng)筒及采樣筒連接并對連接管道進行加壓以實現(xiàn)管道建立與樣品同等壓力，在將樣品從采樣筒向培養(yǎng)筒轉(zhuǎn)移過程中，培養(yǎng)筒恒壓模塊用于維持培養(yǎng)筒與樣品為同等壓力，當樣品轉(zhuǎn)移完畢，中部加壓及添加劑輸入模塊從培養(yǎng)筒進口端向培養(yǎng)筒內(nèi)輸入添加劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓流體樣品的保壓轉(zhuǎn)移裝置，其特征在于，所述的培養(yǎng)筒恒壓模塊包括培養(yǎng)筒出口截止閥(3)、第一高壓栗(4)、溢流閥(5);培養(yǎng)筒(I)出口連接培養(yǎng)筒出口截止閥(3)，溢流閥(5)和培養(yǎng)筒出口截止閥(3)連接且中間與第一高壓栗(4)相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓流體樣品的保壓轉(zhuǎn)移裝置，其特征在于，所述的中部加壓及添加劑輸入模塊包括培養(yǎng)筒進口截止閥(7)、壓力表(8)、第二高壓栗截止閥(9)、第二高壓栗(10)、采樣筒出口截止閥(12);采樣筒出口截止閥(12)安裝于采樣筒(2)出口處，第二高壓栗(10)連接第二高壓栗截止閥(9)，第二高壓栗截止閥(9)另一端和采樣筒出口截止閥(12)相連并連接有壓力表(8)，培養(yǎng)筒進口截止閥(7)安裝于培養(yǎng)筒進口處，另一端與壓力表(8)相連。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓流體樣品的保壓轉(zhuǎn)移裝置，其特征在于，所述的采樣筒驅(qū)動模塊包括采樣筒進口截止閥(13)及與其連接的第三高壓栗(14)，采樣筒進口截止閥(13)安裝于采樣筒(2)進口處。5.應用如權(quán)利要求1-4任一項所述的裝置進行高壓流體樣品保壓轉(zhuǎn)移的方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟A:擰緊截止閥閥座(1-10)使密封珠(1-8)與通孔端部階梯相抵關(guān)斷通孔，采用培養(yǎng)筒恒壓模塊將培養(yǎng)筒培養(yǎng)腔(Π)的壓力加至樣品壓力，使培養(yǎng)筒活塞(1-5)移動至培養(yǎng)筒(I)進口端，排空培養(yǎng)筒樣品腔(I)的介質(zhì)； 步驟B:采用中部加壓及添加劑輸入模塊將采樣筒與培養(yǎng)筒之間的連接管路壓力加至樣品壓力，使管路中形成高壓環(huán)境； 步驟C:打開步驟B中的連接管路使采樣筒與培養(yǎng)筒連通，采用采樣筒驅(qū)動模塊驅(qū)動采樣筒活塞(2-2)向采樣筒(2)出口端移動，從而將高壓流體樣品由采樣筒(2)轉(zhuǎn)移至培養(yǎng)筒樣品腔(I)中； 步驟D:關(guān)閉上述連接管路，拆卸掉培養(yǎng)筒出口端蓋(1-7 )，將培養(yǎng)筒出口轉(zhuǎn)接口( 1-1 I)裝在截止閥閥座(1-10)上，擰松截止閥閥座(1-10)使密封珠(1-8)與通孔端部階梯松開從而打開通孔，采用中部加壓及添加劑輸入模塊向培養(yǎng)筒樣品腔(I)中輸入添加劑，直至添加劑加至指定劑量后，關(guān)閉裝置并開始進行自培養(yǎng)實驗過程。
【文檔編號】G01N1/10GK105842471SQ201610368920
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月27日
【發(fā)明人】吳世軍, 王碩, 謝可人, 李江濤, 楊燦軍
【申請人】浙江大學